張小軍
(四川洲橋水電工程有限公司 成都市 金牛區 610000)
堤身裂縫險情的判別和搶護
張小軍
(四川洲橋水電工程有限公司成都市金牛區610000)
堤防工程是基礎設施建設的重要組成部分,近年來隨著經濟的發展和工程技術的逐漸提高,人們對堤防工程建設水平的關注度日漸提升,堤防工程質量直接關系到人民的生命財產安全,非常具有社會性及公益性,而堤身裂縫是現階段堤防工程常見的后果嚴重的險情之一,其可能是其它險情的前兆,也可能直接導致險情的發生,所以成為堤防工程建設與維護中極為重要的方面,本文將結合其分類、成因及判斷和搶護的原則,對堤身裂縫險情判別及搶護進行研究,為堤防工程安全性的提高做出努力。
堤防工程;堤身;裂縫險情;判斷和搶護
堤防工程在建設及后期使用的過程中,受到外界環境及自身內力作用等多方面的原因影響,會在堤身的頂部及堤坡發生裂縫,如果裂縫與堤線大體呈垂直狀態,那么將其稱之為橫向裂縫;而呈現平行或弧形的狀態,就稱之為縱向裂縫,其中橫向裂縫更容易造成堤身結構性破壞,所以其更為嚴重,受到堤防工程建設相關領域的廣泛關注。
1.1堤身發生裂縫險情的分類分析
由于堤身裂縫產生的原因、出現的部位、走向等都存在明顯的差異,所以裂縫的分類相對并不固定,例如受滑坡、冰凍、振動、不均勻沉降、干縮等外界原因而產生的裂縫通常就按照其成因命名,例如滑坡裂縫、冰凍裂縫等,由于滑坡裂縫受到地質運動的影響,而且內在動力極不穩定,所以相比之下滑坡裂縫險情更為嚴重;同理發生在堤身表面的裂縫稱之為表面裂縫,反之稱之為內在裂縫,由于表面裂縫發生于堤身表面,維修人員根據肉眼可以及時發現并針對性處理,所以其嚴重程度相對于內在裂縫要輕很多,及時準確定位內部裂縫是現階段堤身險情控制的關鍵;按照走向分類除常規的橫向裂縫和縱向裂縫外,還有一種將兩者結合的龜紋裂縫,由于橫向裂縫為滲流提供了可能,所以其危險程度更大[1]。
1.2堤身發生裂縫險情的成因分析
裂縫產生的原因大體包括以下幾個方面:①堤身的土質條件不理想,在局部范圍內可能存在穩定性差的軟土層,或在堤身建設過程中厚度控制存在缺陷導致,使之發生不均勻沉降;②整個堤防工程施工質量令人堪憂,選擇粘性大且含水量足的土料覆蓋堤身,一段時間后土料中的水分蒸發,就會出現干縮裂縫或龜紋裂縫分布于堤身的表面,除此之外在施工的過程中還會有其他質量隱患容易導致裂縫,例如土料中含有凍土塊等;③堤身在長時間的應用過程中有一些動物在堤身打造洞穴,例如白蟻、老鼠等,在長時間的滲流作用下很容易導致堤身發生裂縫;④水流的長時間作用也是造成裂縫的原因,特別是在堤身背水坡堤腳存在坑塘的情況下,長時間受到坑塘的浸泡會使堤腳變軟,為裂縫出現創造條件;⑤振動等環境因素導致的裂縫,例如地震、山體滑坡等,由此可見導致裂縫的原因比較多,在搶護的過程中要對多方面進行考慮[2]。
險情判斷主要分為三個步驟:①對裂縫產生的原因進行判別;②判別裂縫短時間內的走向,如果為縱向裂縫就要考慮其與滑坡、崩岸性裂縫的關系,如果為橫向裂縫就要考慮其是否有貫穿堤身的可能,并根據判斷的結果檢驗其原因判斷的準確性;③判別裂縫出現的部位,由于內在裂縫不易發現所以在此環節通常會借助隱患探測儀等工具。而搶護要建立在準確判別的基礎上,如果判別為滑坡或崩岸性裂縫要先對滑坡和崩岸原因進行處理,再進行裂縫搶護;如果為縱向表層裂縫由于其險情小可延后處理,但需密切關注其后期變化,必要時封堵縫口,以免其嚴重程度增加;如果為深度較大、寬度較寬的裂縫,即使其判別的類型風險系數并不高,但也要即使處理;如果判別為橫向貫穿裂縫必須及時針對性處理;而龜紋裂縫由于其寬度和深度都較小,所以也可延后處理,但最好用細土等土料填縫[3]。
3.1開挖回填措施
開挖回填措施主要針對判別結果為裂縫穩定、縫寬超出1cm、深度超出1m縱向裂縫,但其成因可排除滑坡導致的情況下,具體實施辦法是延著裂縫開挖一條深度至裂縫下方0.3~ 0.5m的溝槽,保證其底部的寬度要在0.5m以上(含0.5m),而且其坡度要實現新舊填土的充分結合,為使效果更加理想,可以使其以階梯狀呈現,階梯的單節高度和寬度約為20cm,另外要保證開挖的溝槽其兩端應超出裂縫1m以上。在回填的過程中,要保證回填的土料與舊土料種類基本一致,而且含水量也要極為接近,這樣才能保證兩種土料的充分結合,在土料回填時為防止開裂,要合理的進行灑水,每次填土厚度達到20cm時要進行夯實,并保證新回填的土層厚度要高出舊土層3~5cm,以此防止新回填部位積水,當在理想狀態下伴隨了滑坡、崩岸等不可控的因素時,要先針對滑坡、崩岸進行處理,然后再按照上述方法進行,不然不僅不能有效搶護,反而會延誤最佳搶護時間。
3.2橫墻隔斷措施
橫墻隔斷措施主要針對危險性大的橫向裂縫,其方法是在相隔3~5m的距離開挖與橫向裂縫垂直的溝槽,并用與原土料基本一致的土料進行回填,形成呈現梯形結構的橫墻,通常橫墻的底邊長度控制在2.5~3m即可,而橫墻的厚度只要在50cm以上(含50cm)即可;如果裂縫有一端直達水面,并有極大地可能會貫穿堤身,那么在進行橫墻修建之前要在直達水面一端筑前戧截流,如果其已經發生滲水現象要根據滲水的程度考慮是否應用反濾導滲進行控制,如果裂縫滲水已經十分嚴重或河水表面上升迅速,用反濾導滲的條件已經不允許,則要考慮延著裂縫3~5m的距離開挖豎井并回填,在險情得到控制的情況下進行上述的操作[4]。
3.3封堵縫口措施
封堵縫口措施主要應用于裂縫寬度不達1cm,深度也不足1m的較穩定的縱向裂縫和龜紋裂縫中,其具體措施是將濕度非常小、體積細小的沙壤土直接灌入裂縫縫口,并用木片、竹條等狹窄的工具進行搗塞,或者沿著裂縫的走向搭建寬度為5~10cm,高度為3~5cm的土埂,使其能夠覆蓋縫口,有效防止雨水等進入裂縫,使其寬度或深度增加。而對于一些深度較小但寬度較大的裂縫,雖然其短時間內不會構成較大的風險,但要進行控制,例如對其自流灌漿,其具體措施是在裂縫的頂部開挖一條寬度和深度同為20cm的溝槽,先用清水進行順流沖洗,然后灌入以1:0.15配置的水和土攪拌而成的稀泥漿,然后再灌入以1:0.25配置的水和土攪拌而成的濃泥漿,灌好后進行封堵[5]。
通過上述分析可以發現,堤身裂縫產生的原因比較多,人為因素和自然因素都會造成堤身出現裂縫險情,而且其中存在部分肉眼并不容易發現的裂縫,所以在對裂縫判斷和搶護的過程中不能盲目照搬某些成功的經驗,要根據堤身的實際情況和裂縫具體原因及趨勢作出判別,并結合判別的結果進行針對性的搶護,堤身裂縫險情如果得不到控制不僅造成工程建設中資金和人力的浪費,而且對人們的生命財產安全也構成嚴重的威脅,所以堤身裂縫風險判別和搶護是維護社會穩定的必然選擇。
[1]胡春林,羅仁安,黃美堅.汛期堤身裂縫險情的診斷與搶護方法[J].巖石力學與工程學報,2012,12(06):692~695.
[2]劉瑩,王立君.論接觸沖刷險情的判別和搶護[J].建筑與預算,2012,03 (04):57~58.
[3]張曉濱,王連鳳.阿什河堤防堤基管涌險情的判別和搶護[J].黑龍江水利科技,2012,12(03):238~241.
[4]糟玉華.淺談堤壩管涌險情的判別和搶護[J].內蒙古水利,2011,12(06):178~180.
[5]梅金煥.江河防汛中常見險情的識別和搶護方法[J].湖北政報,2013,02 (05):42~44.
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2015-6-18