孫紅娟
(吉林省防汛機動搶險隊,吉林長春 130000)
加拿大馬尼托巴省位于北美大河紅河的下游,是世界上最大的盆地之一。它從西部的落基山脈延伸到東部的大湖區,向南延伸500公里,面積接近整個西歐的面積。加拿大馬尼托巴省南部曾經多次發生過嚴重的洪澇災害,所面臨的洪水問題比較突出。1997年,該流域發生了特大洪水,使加拿大馬尼托巴省和美國北達科他州大部分地區遭洪水淹沒,給兩國家造成了近50億美元的經濟損失。為了減少風險和財產損失,馬尼托巴政府自2000年開始,陸續投入巨資修建了新的南部防洪系統,其中包括:主要防洪結構、數百公里堤防、社區環堤和個人住宅防洪系統,防洪標準達到百年一遇。
盡管這一防洪系統為馬尼托巴省提供了良好的服務,但它仍不能防止洪災事件的發生。為此,馬尼托巴省政府批準了應急砂袋堤防應急解決方案。
防洪應急砂袋堤防是一種砂袋砌筑結構,其主體由砂袋和聚乙烯防滲膜構成,聚乙烯防滲膜設置在應急砂袋堤防迎水面的第一層砂袋下部。典型的應急砂袋堤防結構如圖1所示。春季地面凍結時,為了保證應急砂袋堤防的穩定,要在應急砂袋堤防的底部設置防滑槽。地面凍結時的應急砂袋堤防結構及聚乙烯防滲膜設置,見圖2。

圖1 典型的應急砂袋堤防結構示意圖

圖2 地面凍結時的應急砂袋堤防結構示意圖
應急砂袋堤防的坡比為2∶1,高度為河流的預計最高水位減去堤防頂高程再加上0.6m,底部寬度為高度再加上0.6m,頂部寬度為0.6m。應急砂袋堤防的砂袋層結構如圖3所示。砂袋砌筑形式為背水面壓在迎水面上,砂袋砌筑結構形式如圖4所示。

圖3 砂袋層結構形式示意圖

圖4 砂袋砌筑結構形式示意圖
1.2.1 砂袋制備用砂子、粘土、淤泥等填充砂袋,填入量為砂袋容量的一半,質量不超過18kg,袋口用繩子系緊。移動填好的砂袋時,不要在地上拖動,以免砂袋損傷,降低其強度。
1.2.2 施工基礎處理在砌筑砂袋之前,應該清除砂袋堤防底部基礎地面的枯枝、樹葉、雜草以及積雪和冰層,必要時需要開挖1~2個砂袋厚度的防滑槽。砂袋堤防底部距離其他建筑物基礎至少2.4m,為施工和設備移動留出足夠空間。留出2.4m空間,為進一步加高加寬應急砂袋堤防提供了便利。
1.2.3 砂袋砌筑 應急砂袋堤防應與河堤平行。底部第一層砌筑時,應將砂袋的底部置于迎水側。然后下一袋的底部壓在上一袋的袋口上,余此類推,直至設計寬度,砌筑方法參見圖4。第二行砂袋砌筑時與第一行砂袋錯開半個砂袋的位置,以形成磚塊模式,砌筑方法參見圖3。第二層砌筑時,應將砂袋旋轉90度,并且還應使用綁扎嚴實的砂袋,保證迎水側的第一行砂袋不漏砂土。第三層及以上各層砌筑時,砂袋都應相應旋轉90度。每一層砂袋都應采用機械或人力壓實,不得有空隙。聚乙烯防滲膜是應急砂袋堤防最為重要的防滲措施,鋪設時應倍加小心不要刺破。施工期間,應按圖1與圖2所示,松散地放置在砂袋上,并在迎水側放置一層砂袋保護層。
建議使用3m寬的聚乙烯防滲膜卷材,并且沿河堤走向使用防滲膜卷材。
砂袋堤防是一種十分有效的應急防洪解決方案,其結構簡單,技術實用,值得在河道的防洪中推廣。