摘要:本文介绍了堤防的过量沉降、裂缝的处理方法,在汛期防止堤防漫顶、防风浪及工程实践中防滑坡的处理措施。
关键词:堤防;过量沉降;裂缝;防漫顶;防风浪;防滑坡
洪涝灾害是危害最大，造成损失最严重而且频繁发生的自然灾害， 它不仅对人民的生命财产造成严重威胁，也给人民带来沉重的心理压力和精神负担。因此，防洪减灾，关系到社会安定、经济发展和生态与环境的改善。 堤防是防御洪水的最后屏障，是防洪工程体系的重要组成部分。目前，我国的江河和城市防洪能力还不能适应社会、经济的迅速发展，因此，提高防洪减灾能力是我国的一项长期而艰巨的任务。堤防是重要的防洪工程,直接关系到工农业的正常生产和人民的生命财产的安全。堤身经洪水和风雨侵袭、人畜的破坏,需要经常维修加固。做好堤防的日常维护工作,是安全度汛的前提。
1 堤防运行中的过量沉降与裂缝
1.1 过量沉降
垂直沉降对于新建的堤防来说,显得尤为重要,一般新建堤防达到沉降稳定的时间在1～3 a。而有交通要求的堤防其沉降时间在1～2 a。在堤防设计中虽然已计入了填筑高度0.5%～1%的沉降量,但由于施工质量、地质条件、土料等各种因素的影响,设计中计入的沉降量有时不足,应加强日常观测及维护工作。
1.2 裂缝
堤防的裂缝常具有以下几种:
1.2.1 纵向裂缝:常分布在堤顶,顺堤轴线方向,宽度不等,一般缝宽在10～50 mm。其产生的原因是堤身或地基的不均匀沉陷引起的,有的还与填筑材料的含水量过高和干容量过低有关。
1.2.2 横向裂缝:与堤轴线垂直或斜交,大多分布在堤防与其它刚性建筑连接处、分段施工的接合部位、基础压缩性较大的堤段。
1.2.3 水平裂缝:裂面水平或接近水平面,都发生在堤身内部,呈透镜状,这种裂缝多发生在与刚性建筑物连接的堤段。
1.2.4 龟纹裂缝:均出现在堤表面,呈龟纹状。缝面通常与堤表面垂直,缝深1～2 cm,缝口较窄,长度较短,其主要原因是土体中水分大量蒸发干缩所至。若缝内土壤湿润,裂缝可变窄或消失。另外,在季节性冻土区也可能出现冻融裂缝。这种裂缝与土料的性质及含水量等因素有关。对于粘性土料来说,裂缝的数量要多一些,缝宽一些,而砂性土料裂缝的数量要少些,宽度也要窄一些,含水量少的砂性土可能不出现冻融裂缝。
2 堤防沉降与裂缝处理
2.1 过量沉降的处理
2.1.1 “戴帽”加高:适用于堤身断面较大,质量较好,经“戴帽”加高仍能保持边坡稳定的情况。但加高不宜过大,同时加高后要满足交通和上、下游边坡稳定的要求。加高土料原则上应与老堤土体相同或相近。施工时将堤顶表层5～10 cm土清除,然后回填并按要求夯实,达到设计高度。
2.1.2 培厚加高:分为从下游坡培厚加高及从上游坡培厚加高,即加高堤身的同时培厚边坡。
2.1.3 骑墙式加高:加高堤身的同时上、下游同时培厚土体,常用于原堤段存在较严重的缺陷,加高较大同时上下游坡需放缓的工程或曾滑坡的情况。
2.2 裂缝的处理
对于非滑坡性裂缝处理方法主要有开挖回填、灌浆和两者相结合的方法。
2.2.1 开挖回填:是处理裂缝最彻底的方法,适于表层裂缝。孔序布置:应按照“由疏到密”的施工顺序,按如下原则进行布置:①表层可见的裂缝:在每条裂缝上均应布孔,在长裂缝的两端、转弯处、缝宽突变处、裂缝密集处以及裂缝交错处均应布孔,孔距一般>3 m;②对于内部裂缝:布孔时应根据内部裂缝的分布范围,灌浆压力和结构综合考虑,在堤顶上游侧布置1～2排孔,孔距由疏到密,最终孔距以3～6 m为宜,孔深应超过缝深1～2 m。
2.2.2 灌浆:对于较深的非滑坡性裂缝和内部裂缝,可采用粘土灌浆处理。灌浆材料:一般宜选用粉粒含量为50%～70%的粘性土,为加速浆液的凝固和提高强度,浆液中可掺入水泥。水泥掺量为干料的10%～30%。
3 堤防度汛抢险
3.1 堤防漫顶的应急措施
在堤顶临时抢筑子堤,一般有以下几种方法:
3.1.1 土料子堤:采用土料分层夯实而成,子堤顶宽一般不小于0.6 m,上下游坡不小于1∶1。施工时清除杂草或路面,将接触面刨松,在沿子堤的中线挖一条宽0.2～0.5 m,深0.2 m的结合槽。然后填筑土料,全面铺开,分层压实。
3.1.2 土袋子堤:在堤顶较窄或无适宜土料修筑土料子堤的情况下,可用草袋,塑料编织袋,麻袋等装土填筑,并在土袋背水面填土分层夯实。
3.1.3 单层木板或埽捆子堤:在缺乏土料,风浪较大,堤顶较窄,洪水即将漫顶的情况下采用。这种子堤是在堤顶河道侧约0.5～1.0 m处楔入一排小木桩,木桩长1.5～2.0 m,入土0.5～1.0 m,桩距1.0m,木桩后用钉子或铁线将单层木板或预制埽捆(长2～3 m,直径0.3 m)捆于木桩上,在木板或埽捆后面填土分层夯实筑成子堤。
3.1.4 双层木板(或埽捆)子堤:在当地土料缺乏,堤顶窄和风浪大的情况下,可在堤顶两侧打木桩,然后在两排木桩内壁各钉木板或埽捆,中间填土夯实而成。这种子堤占地面积小,比较坚固,但费木料,成本高,强筑速度较慢。
3.2 防风浪冲击的措施
3.2.1 防浪:用草袋或麻袋装土(或砂)约七成满,然后将袋口缝紧,成鱼鳞状叠放在堤坡受风浪冲击的部位,进行临时防护。
3.2.2 木排防浪法:汛期针对不同的地段,在保证堤防整体稳定的情况下,为防止风浪对上游的堤坡面淘刷,可在距堤坡一定的距离处设置木排。其距离视当时的浪波长而定,最好设在距坡面最近的第一个浪峰位置处。以达到消弱波峰,减少冲击能量的目的。木排用长5~6 m的杨木或松木脚手杆,每4~6根为一组绑在一起,大小头颠倒,用8#线绑扎。下部用钢丝绳吊上重物如大块石,人造混凝土块或木桩固定。
3.2.3 固脚、护坡裹肩法:对薄弱地段可采取该方法重点维护。其做法是在距堤脚0.5 m处每隔5～6 m打入木桩,相邻两个木桩之间用脚手杆或杨木杆顺堤向绑在打入的木桩上,距地面20～25 cm,在该处放入编织砂袋高0.5 m,压住堤脚,该法称之为固脚。
固脚完成后,在变动部位,用土工布顺坡向铺设,其下端要深入水位变动位置以下1～1.5 m,其上端直达堤肩,并向堤中线向延伸,伸长1～2 m。同时顺堤轴线方向用编织砂袋压稳,其高度视情况而定,一般0.5～1 m。其宽应在2～2.5 m。该处理方法即护坡裹肩法,能防止坡面及堤肩被风浪淘刷,抑制土料的流失。其结构布置见图2。
3.3 防滑坡的处理
在工程实践中应用了一种放坡法,该法对于局部坡段坡度过陡的地段适用。其处理方法是顺坡度方向向水中倾倒土料之前,堤脚要用木桩砂袋做一道拦砂坝以防倾倒的土料被水冲走。其砂坝位置就放坡情况计算确定。对砂堤坡度要放缓些,一般在1∶5,对于粘性土堤坡就要放陡一些,一般在1∶4左右,该方法可在汛期到来之前先行处理。如果在汛期抢险做,其中土料最好用编织袋装好,顺坡摆放。效果会好些。在做好堤防迎水坡加固工作的同时,也要注意背水坡的维护处理特别要做好反滤排水,将渗水及时通过沟渠水井排除,以利于坡脚的稳定。
参考文献：
［1］许士国现代河道治理规划设计与治理[M] 北京:中国水利水电出版社, 2006,（03）.
［2］王成芬.关于城市污水处理的几个问题[J]．科技创新导报,2007，（6）.