摘 要:防止河流下游洪水泛濫的一種主要的水利工程形式就是河堤。河堤是沿江河、渠道、湖、海岸邊或分洪區、圍墾區邊緣修筑的擋水建筑物,具有防洪的作用,是世界上最早而且廣泛使用的防洪工程措施。但是,隨著時間的推移,大部分河堤已經經歷了數十年甚至數百年的歷史,因此,許多質量問題日益暴露出來。河堤與水庫相比,雖然調洪能力沒有水庫大,但是,河堤質量的優劣,穩固程度的好壞都關系到我國的國民經濟以及人民的生命財產安全。因此,河堤除險加固工程變得越來越重要。本文主要分析了我國的部分河堤存在的問題,并對河堤除險加固工程的處理措施進行了分析,以便有關部門加強對河堤除險加固工程的重視力度,并為相關部門提供部分有價值的處理措施。
關鍵詞:河堤;除險加固;水利工程
1 引 言
河堤是我國最早廣泛使用的防洪工程措施,歷史已經非常的悠久了,隨著時間的推移,目前主要的防洪措施之一就是采用建筑河堤的方法。尤其是在某些不適合修建水庫的環境下,修建河堤就可以很好地防止洪水泛濫。河堤質量的優劣以及其穩固程度的高低自古以來都關乎國家的經濟發展和人民的生命財產安全,是國家和地區非常重視的問題之一。所以,對河堤存在的問題以及河堤除險加固的處理措施進行有效和全面的分析是非常有必要的。
2 河堤普遍存在的問題
我國的許多河堤建筑歷史悠久,由于這些河堤在建筑的過程中,受當時的社會調價、經濟技術及其所利用的設備的影響,再加上常年河水的不斷沖刷,使部分河堤暴露出不少的問題,威脅人民的生命財產安全,下面就分析了我國河堤中普遍存在的問題,其主要可以概括為以下幾種:
(1)我國的大部分河堤修建的時間比較早,通過人力修建完成而且經過多次的加修之后才使用的,其主要的問題是對地基缺乏處理。這主要是因為在早期修建河堤的過程中,缺乏經濟基礎的支持,設備落后,另一方面為了節約土地,不占用耕地,因此將大部分的河堤都修建在順河傍水的位置,堤線靠近河岸。由于某些地區存在許多不適宜修建水庫的自然條件,雖然河堤防洪效果不及水庫,但仍選擇修建河堤來防洪,這也是河堤存在的原因之一。
(2)由于我國的河堤修建的時間較早,在早期修建的時候缺乏專業的施工隊伍,沒有經濟技術以及專業知識的支持,大部分的河堤都是將農民組織起來進行圍墾,并逐漸地對其進行加高加厚形成的,沒有對其進行嚴密精確的計算,也沒有像建筑水庫大壩那樣對施工的質量進行嚴格的控制。由于受當時經濟技術條件以及設備和社會環境的制約,導致了當時修建的河堤質量參差不齊,在經過了多年的河水沖刷以及自然環境變遷的考驗之后,河堤出現了許多質量方面的問題,例如出現裂縫,對河堤填筑的不實等,同時也出現了例如填筑的泥土土質差,修建的質量差,以及河堤堤身出現蟻穴等問題,對人們的日常生活構成了相當大的威脅。
(3)河堤的堤防由于受到河勢以及水流的影響,因此也發生了許多的變化,出現了許多問題。在修建河堤的過程中,由于缺乏專業知識的指導,致使修建時采用了不少錯誤的做法,比如說取土筑堤的做法以及在河段靠近堤腳處建河堤等,這些錯誤的做法對地面的覆蓋層產生了極大的破壞,另外,坑塘、洼地也有可能會由于這些錯誤的做法而出現,從而構成了極大的安全隱患,對人民的生命財產安全也產生了相當大的威脅。
(4)河堤的土質大多為具有較大滲透系數的砂質土,這種土質在洪水發生時防洪的效果不好。因為它較為容易滲水,而且也可能會出現流土的危險情況。但有些河堤局部使用的是黏土,這種土質較為容易出現裂縫,在汛期時,水位逐漸高漲,河堤堤身就會滲水,從而構成了很嚴重的威脅。
3 河堤除險加固的幾種類型
河堤的防洪強度,經許多實例分析后可知,主要體現在三個方面:抗滑的穩定性、抗沖的穩定性以及抗滲的穩定性。河堤除險加固的類型,從防洪強度的角度來看,主要可以分為三種:第一個就是對河堤抗滑穩定性的增強。河堤整體的穩定性以及邊坡的穩定性受河道泥土淤積的影響,一旦河道出現泥土堆積的情況,就會使河堤臨河的側推力增大。一般來說,在實際的施工中常采取的是對斷面適當的進行增加的方法,對河堤的坡度進行適當的減緩,另外,還要及時地清理淤泥并對培厚進行一定程度的加高。這些措施都能較好地解決此類問題,增強河堤的抗滑穩定性。第二種就是對河堤的抗沖穩定性進行加強。由于這個問題在河堤的修建以及使用的過程中經常出現,因此對這個問題的解決措施顯得非常的重要。針對此類問題,一般采取的措施主要有對根石進行加固,增大河岸兩側的植被覆蓋率,對一些危險的、防洪效果差的河堤進行加高并改進等。河堤除險加固的第三種類型是,提高河堤的抗滲穩定性。這個問題是河堤除險中很難會察覺到的問題,但卻很常見。由于河堤處在長時間被河水沖刷的環境下,一些達到飽和的土壤就會形成浸潤線,因此就會使部分水滲入,當滲入的比率超過河堤自身的承受能力時,就可能會發生一些威脅,例如流土的現象或者管涌。目前我國的河堤除險加固中提高河堤穩定性的工作重點就是防止滲透,提高河堤的抗滲穩定性。一般來說,主要采取對河堤進行加固、對滲水的河堤面進行處理等措施提高河堤的抗滲穩定強度。
在洪水時期可能會造成漫決、潰決和沖決等的決口形式,針對不同的決口形式也會不同的解決措施。對于漫決,可以采取改變斷面尺寸或者是對堤防的高度進行適當地增高的措施來解決。針對潰決決口形式的解決,可以采取對河堤的堤身進行加固,及時地處理淤泥并修建截滲墻等措施。解決堤防沖決類,首先就要對控導工程進行完善,解決例如“橫河、斜河”之類的問題,然后,在經常靠水的堤段,可以進行護岸、垛、丁壩等除險堤岸工程的修建,或者在河兩岸增加植被的覆蓋率等。
4 河堤除險加固工程的處理措施
在河堤除險加固的工程中,要有整體的觀念,對河堤進行整體的修理。另外,要考慮到整體應力對河堤的影響,在河堤加固過程中,對每個單元的加固依照河堤加固設計的總體方案,分別實施工程加固。
4.1 橫豎框架梁與穩固樁
在河堤除險加固的過程中,對邊坡進行生態平衡的調節可以采用生態混凝土,同時它也能對河堤的生態起到一定的修復作用。橫豎框架梁具有結構緊密、抗壓能力強的特點,是在生態混凝土內加一些鋼筋并將其按照不同的尺寸搭建起來而構成的。這種方法對于河堤的除險加固非常重要。穩固墻是將穩固樁體和橫豎梁框架結合起來構成的,能夠抵擋墻后土壤所帶來的的壓力,進而使邊坡處于一種比較穩固的狀態。加固后的橫豎梁的端面要進行混凝土灌漿處理,并連接混凝土輸送泵,從而使混凝土對著裂縫進行充灌。另外,為了保障充灌時混凝土的不溢出,首先要進行的是將軟管插入裂縫,同時用繩索將軟管固定在裂縫的某處,除此之外,在施工過程中,還需要認真的照看裂縫充灌的每個動作。
4.2 裂縫處理
由于河堤長時間受河水的沖刷,其承受能力會變得越來越差,土壤也會逐漸達到飽和,坡面也會逐漸地下降,因其土坡的剪應力超過土的抗剪強度,穩定性也減弱,因而在河堤的頂端就會出現裂縫的現象。對較窄裂縫的處理通常會采用錐探灌漿對裂縫進行充灌,然后再用瀝青對其進行涂抹,防止雨水的進入,再涂刷裂縫兩側的端面,這種情況適合于寬度較小的裂縫。對于較大的裂縫要及時的進行處理,并要充分地考慮到汛期臨近的期限,對整個河堤的安全進行重新的評估,實施緊急的施工方案。對于河堤出現的一些貫穿性的裂縫,首先就要將厚厚的土層除掉,然后開挖梯形的溝槽到裂縫以下20cm處,再用灰土對其進行處理,最后再按設計的要求將其恢復原貌。
4.3 堤防堤身加固處理
對于堤防堤身的加固處理,一般來說,沒有統一的處理標準。比較有效的方法是對堤防堤身進行有效的返修,翻新堤面,并對其進行加固,必要時利用機械對其進行夯實,從而加大土塊單元的密實度,進而實現保護河堤的作用。但這種方法也存在一定的缺陷,在處理的過程中,翻新的難度大,因此需要很大的工作量才能完成,對于一些滲透較輕的河堤產生不必要的工作量。
5 結 語
河堤除險加固是一項關乎國計民生的工程,因此相關部門應當提高對河堤除險加固工程的重視力度,貫徹落實科學發展觀,對河堤普遍存在的問題進行適時有效的分析,并根據各河堤的實際情況采取科學合理的措施對河堤進行除險加固。另外,為了保證河堤除險加固工程的順利進行,在工程的開始之前就要做好一切的準備工作,并在工程的施工過程中不斷地加強與其他相關部門的協調與配合,從而做好河堤除險加固,進而保障人民的生命財產安全,促進我國經濟的可持續發展。
參考文獻
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作者簡介:王清清(1981-),男,大學本科,工程師,現從事水工設計工作。