平原地區(qū)雨季堤壩風(fēng)控研究

胡海濤

平原地區(qū)堤壩通常為土石壩，圍壩軸線相對(duì)比較長(zhǎng)，需要在廢河道、鹽堿地等地點(diǎn)建造，加上容易受到技術(shù)、環(huán)境、天氣等各類因素的影響，尤其是在雨季汛期，對(duì)堤壩防護(hù)就顯得尤為重要。只有結(jié)合平原地區(qū)堤壩具體情況，針對(duì)性研究和制定相應(yīng)的堤壩風(fēng)控措施，才能切實(shí)提高堤壩工程防護(hù)水平，進(jìn)而推動(dòng)堤壩在興利除害、發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)方面發(fā)揮更大的作用。

一、平原地區(qū)堤壩修建的重要性及風(fēng)險(xiǎn)分析

在平原地區(qū)修建堤壩，一方面針對(duì)平原地區(qū)具體情況，能夠有效改善地質(zhì)地貌環(huán)境，加強(qiáng)堤壩防護(hù)能力，有效調(diào)節(jié)河流徑流，改善庫(kù)區(qū)氣候，提高蓄水能力，更好地加強(qiáng)水資源合理化利用；另一方面還有助于發(fā)揮其防洪排澇功能，以及應(yīng)用于航運(yùn)、發(fā)電、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及開(kāi)發(fā)旅游等領(lǐng)域，提升堤壩的整體價(jià)值和應(yīng)用功能。

平原地區(qū)往往是低堤壩，地基承載力要求不高，并且對(duì)地基變動(dòng)適應(yīng)性較強(qiáng)，建設(shè)周期短，施工相對(duì)簡(jiǎn)單。但是平原堤壩應(yīng)用土石壩比較多，圍壩軸線相對(duì)比較長(zhǎng)，所以通常為了降低占用耕地面積，將其建設(shè)在廢河道、鹽堿地等位置。這些地區(qū)的土料往往性質(zhì)相對(duì)較差，不利于有效發(fā)揮堤壩的安全防護(hù)作用。在堤壩建設(shè)和日常維護(hù)等各方面都存在不同程度的隱患，進(jìn)而影響功能的發(fā)揮，所以需要根據(jù)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)全面綜合管理，提高堤壩風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)能力和防御水平，最大限度減少對(duì)人民群眾和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不利影響。

二、平原地區(qū)雨季堤壩風(fēng)控研究

1.切實(shí)將風(fēng)險(xiǎn)控制在萌芽狀態(tài)

針對(duì)平原地區(qū)雨季堤壩發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)因素，應(yīng)加強(qiáng)組織管理，全面排查風(fēng)險(xiǎn)因素，制定綜合性防護(hù)措施，提高組織調(diào)度協(xié)調(diào)能力。平原地區(qū)堤壩建設(shè)具有自身的特點(diǎn)，遇到雨季汛期等情況，將會(huì)對(duì)堤壩運(yùn)行防護(hù)造成一定的沖擊、破壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致堤壩結(jié)構(gòu)失衡。所以要提高對(duì)堤壩風(fēng)險(xiǎn)管理控制的重要性認(rèn)識(shí)，成立專業(yè)組織機(jī)構(gòu)，加強(qiáng)形勢(shì)排查和原因分析，研究導(dǎo)致雨季堤壩風(fēng)險(xiǎn)的各類因素，根據(jù)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)以及造成的破壞程度等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，逐項(xiàng)落實(shí)責(zé)任，提高風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)防范水平。

2.采取有效措施應(yīng)對(duì)砂土液化現(xiàn)象

除了堤壩自身的建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題，還需要警惕砂土液化情況帶來(lái)的危害。壩基下存在大量松散砂土等，受到地下水作用，趨于飽和，一旦土體受到外力影響，會(huì)導(dǎo)致緊縮程度更加明顯，從而不斷提升孔隙水壓力。如果不能及時(shí)緩解或者消除這種情形，將會(huì)降低土顆粒間接觸點(diǎn)的傳遞壓力，從而削弱土層抗剪強(qiáng)度和承載能力，導(dǎo)致出現(xiàn)砂土液化情形，所以需要采取有效措施防范該類風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

對(duì)于砂土液化情況的判斷，通常需要結(jié)合有關(guān)管理人員的經(jīng)驗(yàn)，并應(yīng)用一定的檢驗(yàn)方法進(jìn)行聯(lián)合判斷。由具體施工負(fù)責(zé)管理人員等對(duì)土層天然結(jié)構(gòu)、顆粒狀態(tài)、松實(shí)程度、外部受力情況、邊界因素和排水條件等進(jìn)行全面分析，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察，掌握具體情況，同時(shí)應(yīng)用相應(yīng)的試驗(yàn)分析法進(jìn)行判定。目前關(guān)于砂土液化情況的測(cè)定，主要有臨界加速度法、臨界孔隙比法、剪切波速法、粘粒含量法、塑性指數(shù)法等方法，根據(jù)不同情況選擇具體的檢驗(yàn)方法，并結(jié)合檢驗(yàn)結(jié)果對(duì)該項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，研究砂土含水量、液性指數(shù)，從而確定問(wèn)題的嚴(yán)重程度，并分析具體原因。導(dǎo)致砂土液化的原因很多，主要涉及地質(zhì)條件變化影響、地下水作用、地震等外力作用、地質(zhì)年代、土顆粒徑與粘粒含量、上覆層厚度與土層的埋深、砂土的密實(shí)度、地震烈度等因素，具體還需要根據(jù)液化成因采取有效的措施加強(qiáng)全面防護(hù)。通常需要采取的措施有圍封法、強(qiáng)夯法、振動(dòng)水沖法、振動(dòng)沉管擠密法、深層爆炸法等。圍封法主要是避免受到地震外力影響進(jìn)而導(dǎo)致壩基土向上下游兩側(cè)擠出，從而影響承載能力而采取的一種軟基處理方法。強(qiáng)夯法主要是借助重錘的作用，對(duì)土體施加強(qiáng)度和壓力，從而不斷提高土顆粒的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)的牢固性，減緩液化進(jìn)程和差異沉降情況的發(fā)生。振動(dòng)水沖法主要是通過(guò)一定的技術(shù)不斷提高振密和擠密性能、排水減壓性能和砂基預(yù)震性能，進(jìn)而更好地發(fā)揮應(yīng)力集中作用，夯實(shí)土層結(jié)構(gòu)。振動(dòng)沉管擠密法主要是應(yīng)用沉管成孔技術(shù)，進(jìn)而消散孔隙水壓力，降低砂土液化蔓延程度。深層爆炸法主要是應(yīng)用爆炸加密技術(shù)，將爆炸產(chǎn)生的沖擊力作用于壩基土，進(jìn)一步加劇原有結(jié)構(gòu)破壞程度，產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)密實(shí)度。

3.采取科學(xué)的防滲處理技術(shù)，增強(qiáng)雨季堤壩防護(hù)水平

平原地區(qū)堤壩需加強(qiáng)防滲技術(shù)處理，進(jìn)而降低水庫(kù)滲漏發(fā)生概率，提高防護(hù)水平。常用的防滲技術(shù)主要有：

一是高壓噴射灌漿技術(shù)。該技術(shù)是指借助高壓射流沖切攪拌被灌地層，從而提高防滲處理水平。該技術(shù)方法兼具沖切攪拌、升揚(yáng)置換、充填擠壓、滲透凝結(jié)、位移袱裹等功能，可用于各類地層的防護(hù)處理，在具體應(yīng)用過(guò)程中還需要根據(jù)具體的地理位置、地形地貌、地質(zhì)條件等選擇具體的方法進(jìn)行勘察、試驗(yàn)和處理。

二是劈裂灌漿防滲技術(shù)。該技術(shù)主要是考慮壩體軸線附近處的小主應(yīng)力面沿壩軸線分布原理，在沿著堤壩壩體軸線鉆孔灌泥漿過(guò)程中，可以用泥漿順著弱應(yīng)力面將裂縫分開(kāi)，進(jìn)一步借助壓力作用進(jìn)行反復(fù)灌漿，形成穩(wěn)定的固結(jié)結(jié)構(gòu)，提高土壩壩體滲透穩(wěn)定處理效果。

三是垂直鋪塑防滲技術(shù)。該技術(shù)主要是通過(guò)應(yīng)用垂直鋪塑機(jī)械，在不透水層置入PE 膜防滲體，從而有效發(fā)揮抗?jié)B透作用，操作簡(jiǎn)便，且具有經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)，所以在壤土、砂壤土、含砂礫量不大的地層等應(yīng)用尤為廣泛。

四是振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)。該技術(shù)主要是應(yīng)用振動(dòng)錘將空腹鋼模板帶動(dòng)起來(lái)，開(kāi)展造槽、固壁、灌注漿液、建造水泥砂漿和混凝土連續(xù)防滲墻等施工作業(yè)，提高防滲透穩(wěn)定性，在砂性土、流沙等領(lǐng)域的防護(hù)應(yīng)用非常廣泛。

五是攪拌樁防滲技術(shù)。該技術(shù)主要是通過(guò)多頭小直徑攪拌樁機(jī)將水泥漿置入土體，經(jīng)過(guò)攪拌構(gòu)建水泥土防滲墻，從而發(fā)揮截滲的功能，在江河堤防加固方面應(yīng)用比較多。

此外還有振動(dòng)射沖成槽連續(xù)墻防滲技術(shù)等，在堤壩防滲施工建設(shè)方面應(yīng)用也非常廣泛。平原地區(qū)雨季堤壩防護(hù)面臨較大的壓力，且存在很多的突發(fā)情況，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)防護(hù)，針對(duì)不同地區(qū)、不同地質(zhì)條件等因素，采取針對(duì)性的防滲措施，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類風(fēng)險(xiǎn)并予以解決，以提高工程的安全性和實(shí)效性。

4.加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)和科研攻關(guān)，不斷提升施工防護(hù)人員的綜合素質(zhì)和技能

平原地區(qū)雨季堤壩風(fēng)險(xiǎn)因素較多，為提高全面防護(hù)能力，一方面需要加強(qiáng)隊(duì)伍建設(shè)，不斷提高施工組織管理人員綜合素質(zhì)，加強(qiáng)技能培訓(xùn)，引導(dǎo)他們掌握更多的新技術(shù)、新方法，提高責(zé)任心，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)各類潛在風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而確保堤壩發(fā)揮應(yīng)有的功能。另一方面要加強(qiáng)突發(fā)事件應(yīng)急處置，加大資金投入，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，不斷加強(qiáng)日常巡檢，不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和方法，從而針對(duì)性研究和探索適合平原地區(qū)堤壩防護(hù)的技術(shù)，提高突發(fā)事件應(yīng)對(duì)處置能力，同時(shí)加強(qiáng)與周邊地區(qū)政府進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而形成防護(hù)合力。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，平原地區(qū)雨季堤壩風(fēng)險(xiǎn)因素很多，需要從技術(shù)、制度、組織和管理等各方面加強(qiáng)防護(hù)和研究，才能有效處置各類情況，最大限度地保障堤壩正常穩(wěn)定運(yùn)行，促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全■