王楊潔 王瑋
摘要:我國幅員遼闊地大物博在為我國人民提供了豐富資源與優質居住條件的同時也給我國的各類自然災害預防帶來的很大的挑戰。我國是一個洪澇災害的多發國,導致洪澇災害的原因有很多其與我國的水系豐富有著直接的關系,而對于洪澇災害的預防,我國使用最多的方式就是大堤防洪,利用堤壩來防御洪水。堤壩的種類有很多,不同種類的堤壩具有著不同的優勢和缺點,其中被應用最廣且造價相對低廉的就是土質堤防,土質堤防在我國的應用應當說有了上千年的歷史,并且這種地方至今仍被改進和沿用。
關鍵詞:水利工程 土質堤防 滲漏 原因 對策
中圖分類號:TV5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)08(b)-0000-00
我國是洪澇災害的多發地區,因此對于水利工程建設的重視程度始終較高,在水利工程建設中土質堤防的建設顯得尤為重要。我國最早關于堤防建設的應當是大禹時期,在那時我國就已經開始對筑堤防洪進行了研究。我國目前的土質堤防大部分都分布在青海、 四川、甘肅、 寧夏、 內蒙古、 陜西、 山西、 河南、 山東幾個省區其大部分是為了防御來自黃河的洪水,并且大多是在歷代舊堤上面修筑的。土質堤防雖然其價格相對廉價并且修筑的手段也較為簡單但是其本身卻有著很多的缺點,俗話說的“千里之堤毀于蟻穴”所指的堤防種類大部分就都是土質堤防。土質堤防最大的缺點就在于其很容易出現滲漏的現象,這種現象對于土質堤防的防洪性能帶來了極大的負面效應,因此分析土質堤防滲漏的原因并且研究出一套能夠預防滲漏的對策就顯得十分重要了。
1.水利工程技術中土質堤防滲漏的原因
土質堤防的最大缺點就是容易發生滲漏,并且其發生滲漏的原因是多種多樣的,很多不同的缺陷都可能會引起土質堤防的滲漏,如果我們想要讓土質堤防更加安全就必須找到其滲漏的原因,并且將其徹底解決防止以后在發生類似的事件,下面我們就來分析一下土質堤防滲漏的原因。
1.1 設計上的缺陷
如今我們看到的土質堤很大一部分都是五六十年代所建設的土質堤防,在當時我國的工程建設無論是在設計上還是在質量上都是相對較差的。當時的土質堤防設計水平十分有限,并且因為一定的因素在當時又對土質堤防急于求成,要求極快的建設速度,在這樣的情況下導致了很多水利工程的土質堤防都是一邊施工一邊進行堤防設計的,這種設計方法基本上是根本談不上設計。在土質堤防設計時其根本不具備完整規范性的圖紙,并且在設計思想上最多追求的也是工程的快速完成與原材料的節省,這就使得工程大部分都盲目的采取了壩下涵管和經濟管徑和經濟邊坡的方式,對于極端情況下的放水與泄洪及平時的檢修都沒有過多的考慮。并且其溢洪道的設計和放水涵管的設計尺寸都有所減小,而壩堤又過于單薄,而對于壩后的設計也沒有考慮。這些設計上的缺陷使得滲漏現象時常出現。
1.2 施工上的缺陷
五六十年代所建立的土堤除了設計上的缺陷之外,其在建設施工方面同樣存在著很多的缺陷,首先在那個時代本身就缺乏質量監控與質量控制的手段,并且在施工的過程中夯實工作做的不好其碾壓強度不足,并且填筑土料當中含有大量的雜質,并且其中的土塊也沒有被粉碎和夯實,其累土的每一層厚度過大,分段施工接頭處也沒有做到有效地搭接。其次,就是我們經常看見的大壩經過很多次的加高的時候,由于在老土和新土結合的部分,沒有做有效地處理,所以在結合層面上出現了分層現象。分層現象的出現會直接影響到土質堤防的防滲漏能力,其很可能導致水平相的滲漏現象。并且在土質堤防進行增高時沒有做好防滲和截滲處理。
1.3 地質上的缺陷
很多土質堤防在建設時由于資金和時間的原因其對于土質的勘測工作幾乎都是敷衍了事沒有進行認真的勘探。而這樣的情況就導致了其建立的位置通常是熔巖或者覆蓋層較深的地方,在開工時沒有好的挖掘或無法挖到新鮮基巖。而在發現了問題之后,由于技術和時間所限沒有及時采取修筑防滲鋪蓋或實施帷幕灌漿辦法,致使壩基滲漏和壩后沼澤化。
1.4 材料上的缺陷
在五六十年代所建立的水利工程其對于三材的缺乏是較為嚴重的,而在當時對于水利工程尤其是土質堤防的建設時間還有著較高的要求,這就使得他們為了趕進度部分圬工建筑物運用地產土水泥和石灰作膠結材料,或是運用陶、木、素混凝土或用凝灰巖鑿成外方內圓的涵管作為放水建筑物,因為這些涵管強度差,抗腐蝕能力也低,所以,就有漏水和剝蝕的隱患。并且由于土質堤壩的涂料大多是使用了含水量較高并且其中還充斥著腐敗植物雜質的水稻土或者腐質土,甚至有些地方還用了沙壤土,這些材料其實是無法作為壩體材料的,在當時也僅僅是權宜之計,這種材料會使得壩體整體不勻稱且容易出現沉陷和滲水現象。
1.5 運行管理上的缺陷
由于在承包責任制實行以后,所以,很多水庫處于沒有人管理現狀,因為無人管理導致了啟閉設施、涵閘、拉桿嚴重失修和銹蝕,因而在汛期或干旱季節沒有辦法正常開啟關閉,嚴重形成了無益棄水或大量漏水。
2.土質堤防滲漏的對策
對于土質堤防滲漏問題,在前面我們分析了其出現的原因,我們綜合這些形成滲漏的原因提出了以下幾個對策,首先是在土質堤防出現緊急情況是應先采取上堵下排的搶險措施,其次是在出現險情是應當采取臨水截滲,穩定壩坡的措施,最后是在平時加強對土質堤防的巡查與檢修工作。下面我們來依次對這些對策進行詳細的介紹。
2.1 出現險情時采取上堵下排措施
上堵下排需要在迎水面查明漏水的地方,切斷水來源,與此同時還要在背水坡滲漏部位,采取導滲和壓滲,預防流土和險情進一步擴大。我們需要注意的是在背水坡滲水的地方據對不能用不能夠透水或者透水性極差的材料進行堵截否則會引起更大的險情。
2.2 臨水截滲、穩定壩坡
在土質堤防出現險情之后,最主要堵漏的措施就是利用臨水截滲和穩定壩坡的方式。首先是在迎水面離堤腳2—3米處要用拋石以穩固堤腳、消殺水勢,與此同時還可用土工膜(布)、彩條布貼面截滲或用有內襯塑料薄膜的編織袋加土封堵。如果其所在水域的風浪較小并且在附近有粘性土料那么在用船倒土時應當是自上而下,自里向外緩慢的倒土使得這些土能夠淤積固定,從而達到封堵閉氣的目的。如果水庫水位比較錢淺的話,可以用松木椿和土袋筑一圍堰在水面下,然后在圍堰內倒土夯實并做好標記。要是發現有漏水現象,就要用土袋封堵漏水部位,在背水坡漏水處可用有反濾導滲能力的土工布、編織袋(布)攤鋪貼護并加壓塊石或砂石料進行壓滲。
2.3 加強土質堤防的巡查與檢修工作
對于土質堤防由于其年代相對久遠并且又有著滲漏的特性我們必須對土質堤防加強巡查工作,首先我們應當建立土質堤壩的管理團體,接下來制定一個合理的時間對土質堤防進行巡查工作,尤其是在防汛期這種巡查的頻率應當不斷的增加,并且當巡查時發現了土質堤壩出現了問題就應當進行及時的修補以保證土質堤壩的完整性和整體強度。并且滲漏現象其本身也不是無跡可尋的,作為巡查人員應當認真觀察土質堤防的細節變化從而在根本上保證土質堤防的安全。
3.結束語
水利工程技術中的土質堤防滲漏對于土質堤防的防洪性能有著極大的威脅,并且這種威脅還會影響到附近居民的生命財產安全,對于這一點我們不能存有絲毫的馬虎大意或者僥幸心理。在上面筆者已經介紹了關于土質堤防滲漏的原因及對策,希望這些原因與對策能夠得到我們的足夠重視從而使得土質堤防的安全性得以提高。
參考文獻
[1]崔宗培等.中國水利百科全書.北京:水利電力出版社,1991.31、1655
[2]牛運光.土壩安全與加固.北京:水利電力出版社,1998.319—322
[3]張俊華等.河道整治及堤防管理.鄭州:黃河水利出版社,1998.130—156