堤防工程滑坡治理技术分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
/ 2

堤防工程滑坡治理技术分析

张亮

张亮

浙江省围海建设集团股份有限公司浙江宁波315040

摘要:在水利工程建设中,会在其周边修建土堤或者防洪墙,其中在河、湖等岸边修建的挡水建筑物被称为堤,在河谷或河流中修建的水工建筑物被称为坝,堤防指的是防水的堤坝。在水利工程中,如果河道的行洪断面不足会采用河道清淤工程来将行洪断面扩大,而如果堤基是位于软弱土层上的,容易出现堤基在理论计算中其安全系数是符合规范的,但实际施工中却会出现滑坡现象的问题,对此还要在滑坡治理方面加大研究力度。本文主要对堤防工程滑坡治理技术进行分析研究,了解会发生滑坡的原因,并提出一些有效防止滑坡的方法和治理措施。

关键词:堤防工程;滑坡;治理技术;原因分析

在水利工程建设中,堤防是必要的防洪措施之一,发挥着极其重要的作用。为了避免出现渗漏等问题,需要及时采取措施有效处理。当前,随着科学技术的进步,在堤防处理方面也重视应用新技术、新材料和新工艺,通过对各项技术工艺的合理应用来改善堤防的性能,使其功能得到充分发挥。对于汛期堤防背水坡和临水坡发生的滑坡需在汛后及时处理,将险情消除,使堤防能够恢复完好状态。

1.堤防的含义和作用

在河流、江河沿岸或者水库区周边等修建的挡水建筑物,被称为堤防,是一种重要的防洪工程。主要作用是阻挡水流进入特定的区域当中,避免损害到国家和人民的生命财产安全。因此,在水利工程建设中,堤防建设是重要的防护措施,在河堤抵御洪水之后,在行洪道中限制洪水,加深同等流量的水,增大行洪的流速,便于实现泄洪和排沙。此外,堤防还可以发挥抵挡风浪和海潮的作用。因此堤防的质量需要得到保障,尽量避免其出现质量问题影响到防洪工作。

按照堤防的修筑位置可划分为河堤、江堤和围堤等,按照功能可分为干堤、支堤、行洪堤和防洪堤等;按照材料则包含了土堤、石堤和混凝土防洪墙等。

2.堤防滑坡产生原因分析

2.1地方滑坡产生的原因

由于在堤岸防建设过程中其防洪标准不同,因此在抗洪能力方面也存在一定的差异。在发生一些超标准的洪水时,比如暴雨和台风等恶劣天气状况下,如果堤防的抗洪标准越低,其危险性也就越高。此时在高水位形成的压差下,堤身的背水坡和提脚处会溢出渗透水流,造成堤身的潮湿和松软现象。在长时间持续作用下,堤防就会产生弧形裂缝,内坡土体下滑使得内坡面塌陷和堤脚隆起。一些堤防的基础质量较差,会出现滑动和突起的问题,受河床水位变化的影响,在主流流动的冲刷作用下,会与河岸发生相对作用,水流先是冲刷岸坡薄弱的部分,对河床长期冲刷之后会使岸坡变陡,堤防的含水量饱和的情况下,或者出现地下水外渗的情况则会引发滑坡和崩塌危害。

堤防发生的原因具体可归结为三方面因素:首先是高水位的持续时间比较长,浸润线会升高,此时土体抗剪强度降低,受渗透压力和土体容量增大的影响,背水坡会进一步失稳,边坡过陡的情况下滑坡就会产生;其次是堤防在建设中,没有将其基础清理彻底,而是存在淤泥层和软夹层,或者坡脚周边有水塘分布,是会诱发滑坡现象的;最后是在堤防施工过程中,存在操作不当的问题,比如铺土过厚、碾压不实、土体含水量偏高等问题,其干密度达不到设计要求,填筑土体的抗剪强度难以满足堤防稳定性要求。在堤防加高培厚的过程中,如果没有将新老土体很好地结合起来,在渗水达到饱和状态之后,就会进一步形成软夹层。其中,如果堤身的填土不实,受高水位作用其临水坡的土体含水饱和,而抗剪强度则会降低。在水位下降后,临水坡又因为缺乏外水压力支持,受堤身反向渗透压力和土体自重加大作用,可能引发堤身失稳滑坡现象,而在特大暴雨或其它地质灾害发生时,就可能出现滑坡情况。

2.2堤防滑坡的抢护原则

在进行堤防滑坡抢护工作时,要首先保护好裂缝面,避免雨水深入裂缝当中,而对地基软弱的地方和堤身质量较差的地方影响产生滑坡。具体抢护工作中,其原则就是“上部削坡减少滑动力,下部固脚压重,增加抗滑力”,因此对于在渗流作用引发的滑坡,要采取前截后导的措施来抢护。

3.地方滑坡处理措施

3.1削坡减载,固脚阻滑

对背水坡滑坡问题的处理,要在确保堤顶的挡水断面安全的情况下,将滑坡体朱裂缝的上部进行削坡和减载,而在坡脚处理则采取外缘抛块石或者沙袋的措施,以此作为临时压重实现对坡脚的固定,防止坡体继续滑动。之后在坡脚加设栈台,且将堤身加宽到合理范围内。

3.2滤水土撑

对于在背水坡较长堤段的滑坡,如果其剖面滑坡土体比较小且裂缝错位较小的情况,可以在其范围内全面进行导渗沟的抢筑,使滑坡体的渗水被导出,浸润线可以降低。同时采取间隔抢筑透水土撑的措施来组织背水坡滑脱。具体操作中,需要先清理干净滑坡体的松土,在拟筑上撑部继续挖沟,在沟内按照反滤要求铺设好反滤层,导渗沟施工完成后抢筑土撑,使渗透水流从土撑的后部顺利排出。

土撑修筑中,需要采用透水性良好的涂料,对其进行分层填筑且夯实好。如果所修护的堤防存在基础不好、背水坡脚临近水塘等问题,需要先采用块石和沙袋将基础固定好,之后采用沙性土来填塘,其高度要控制在合理范围内。此外也可采用撑沟分开的方法,也就是在两土撑之间滑坡体顺坡做好反滤沟,两条反滤沟之间要同时筑土撑。滑坡长度比较短的情况下,要将整体式戗台筑好,戗台的长度、顶宽要科学设置。

3.3滤水还坡

滤水还坡也就是采用反滤结构,将堤断面进行恢复的措施,这种方法适用于堤身浸润线升高、排水不畅引发的严重滑坡情况。具体抢护措施为,第一渗沟滤水还坡,即在背水坡的滑坡内设置好导渗沟,之后削滑坡的顶部陡坡,使其成为一个斜坡,可以对导渗沟进行覆盖保护,并采用砂性土来做好还坡;第二,沙土滤水还坡,如果抢护中缺少砂石等反滤料,适宜采用这一方法。在基础不好的情况下降地基加固处理,清除滑坡体的松土和软泥等,削滑坡上部陡坎为缓坡,并按照原先的坡度进行透水料回填;第三,梢土还坡,在附近缺乏砂土的情况下可应用,将地基清理好之后,在地面铺好适宜厚度的梢料,梢料需用粗细不同的梢料铺设三层,并且粗料的梢头要设置向外伸出堤坡以方便排水。在铺好梢料之后再采用砂性土来压土处理,最后分层砌筑。

3.4堤防除险加固工程技术

3.4.1垂直铺塑防渗技术

在堤防除险加固工程中,可以采用基础垂直防渗和坝体斜铺防渗的措施来防渗,这两种方法应用中需要结合实际堤防需求选择,也可同时应用对堤防进行除险加固。其中基础垂直防渗在应用中,主要是处理堤坝地基及堤身出现的渗漏情况,利用链条式开槽机在堤脚和坝脚前设置好土槽,且在其中设置好连续的土工膜,再将松散、干净的粉质壤土填入,使其形成连续的抗渗体系起到防渗作用,确保堤防的安全性和稳定性。

3.4.2高喷灌浆防渗技术

这种技术的防渗效果良好,可以对渗透问题进行全面处理,利用工程钻机对堤防渗透部位进行深度钻孔,并采用高喷技术进行喷浆,使土体的密实度有效加强防止出现渗透问题。其中要控制好钻孔深度和灌浆压力,具体根据堤防实际渗漏情况来处理。这种技术方法的施工速度快、成本低、性能强,可以将水泥浆强力喷射到土体当中,减少了材料浪费,且不会对堤坝中的水产生污染。

结束语:

堤防的质量关系着其防洪作用的发挥,具有很大的重要性,对于其中容易产生的滑坡问题,要认识到其进入河道后会产生的危害,以及滑坡会产生的原因,进一步提出一些合理的治理措施,使堤防滑坡问题得到有效预防和处理,确保堤防的安全性和稳定性。

参考文献:

[1]邱乾勇,徐彬,李茂平.堤防滑坡原因分析及处理[J].江苏水利,2015,(6):23-24,26.

[2]贾金生,侯瑜京,崔亦昊,等.中国的堤防除险加固技术[J].中国水利,2005,(22):13-16.