陈能华
敖江防洪堤管理与维护
陈能华
连江县敖江防洪堤管理中心
针对敖江洪水特点和防洪堤的基本情况,提出了堤防管理维护的制度和方法,对堤防常见的裂缝和散浸病害,进行了原因分析和具体处理措施探讨,可供同类工程管理参考。
防洪堤 管理 维护
敖江流域地处中亚热带海洋性季风气候区,敖江流域降水充沛,多年平均降水量1532.3mm,7~9月为台风雷雨期,降雨量占全年的30%以上,在此期间极易产生灾害性洪水。敖江连江县城区江南桥以上流域面积2525km2,由于连江县城区敖江段属感潮河段,受到上游洪水和下游潮水的影响,极易产生较大洪水。据统计,从1952年至今,敖江连江城区段经历了16场较大以上洪水,每次洪水历时均达24小时以上。
敖江防洪堤始建于1952年,经过几次加固扩建,现有防洪堤全长11.6km,分南北两岸堤段,北岸长6.1km,南岸长5.5km。北岸堤段基本已达三十年一遇防洪标准,南岸堤段基本已达二十年一遇防洪标准,大小水闸三十座,五座排涝站。北岸堤段包括观音阁堤段、主城区堤段、连一中堤段、乌石浦堤段、岱云堤段、官巷堤段。其中观音阁堤段、乌石浦堤段为砂堤,岱云堤段、官巷堤段为土堤,其余堤段为混凝土堤或砌石堤。南岸堤段包括崩溪堤段、南江滨堤段、江南堤段、新亭堤段、文新堤段、牛村堤段。其中南江滨堤段为混凝土防堤,其余均为土堤。敖江防洪堤保护区内有连江城区十几万人口、几十亿工农业产值以及沈海高速、温福铁路等重要设施。敖江防洪堤从建设至今,已抗御过16次较大洪水,为连江县人民生命财产提供了强有力的安全保障,取得了显著的经济效益和社会效益。
敖江防洪堤处于从山区河流进入平原河流的过渡带,洪水具有突发性强、破坏力大的特征。虽然,连江县城区已建立了防洪体系,对减少灾害发挥了巨大作用,取得了显著的经济效益和社会效益,但防洪堤初期建设标准低,质量存在较多内在缺陷,特别是敖江防洪堤的土堤、砂堤堤段多。其隐患的特征主要有:管涌、流土、散浸、裂缝、白蚂蚁窝洞等。在各种综合因素的影响下,存在不同程度的隐患和薄弱环节,防洪形势依然十分严峻。因此在管理上必须建立一套完善的管理制度,掌握好堤防的病害处理技术,做到有汛能防,有险能排,才能确保工程的安全。
3.1.1巡视周期
非汛期隔日巡查一次,汛期应增加巡查次数,遭遇灾害性天气及特殊工况时,应加强巡查,对土堤、砂堤地段应落实徒步巡查。
3.1.2人员职责
巡视检查应落实检查人员责任制和责任追究制。检查人员应对检查工作质量负责,每次检查记录资料应签字存档。对巡视检查中发现的问题应及时处理。河道巡查人员应按管理权限和职责分工认真履行职责,及时发现、制止或报告各类违法违规行为,应及时以书面或口头形式报告上级主管机构或有关职能部门查处,并做好记录,以维护河道堤防工程安全。
3.1.3巡查主要内容
①河势的变化,水域(含水面、滩地)的变化;
②堤线及河道管理和保护范围的保护状况;
③堤防交叉连接建筑物的安全状况及有关水利工程和管理设施的运行管理和保护状况;
④河道堤防管理范围内有无弃置、堆放阻碍行洪物料,设置拦河渔具,种植阻碍行洪的林木和高杆作物,以及圈围河道现象;
⑤河道管理范围内,有无未经审批同意或不按审批规定的范围修建的桥梁、码头、给排水口等穿堤、临堤、跨河建筑物;
⑥在河道内有无未经审批同意或不按审批规定的范围和方式作业的采砂、取土等活动;河道采砂弃碴有否及时清理。
下面主要根据实践经验,介绍敖江堤防南北两岸土堤的裂缝和散浸病害的处理技术。
3.2.1裂缝的原因分析与处理措施
3.2.1.1裂缝的原因分析
敖江堤防南岸土堤段在加高加宽后不久,堤顶出现多处较大的纵向裂缝。经分析,其主要有两个方面的原因,一是旧堤土质与新堤土质不同,使得土体固结时间不同、固结速度不同,因而造成新旧堤身变形量差异而引起裂缝;二是旧堤与新堤地基土层压缩变形量不同,旧堤由于经过长期的运行,已产生一定程度的压缩变形,而新堤堤基较疏松,也会造成地基沉陷差而引起裂缝。
3.2.1.2裂缝的处理措施
根据裂缝的不同深度采用不同的处理措施,对裂缝深度较小的,开挖容易的,一般在3m以内,可采用开挖回填法;对裂缝深度较大的,开挖困难的,一般大于3m,可采用压力灌浆法。
(1)开挖回填法
这是处理裂缝比较彻底的一种方法,具体做法如下:
①在开挖前,先用经过过滤的石灰水灌入裂缝内,以便了解裂缝的走向和深度,以利于开挖时能够掌握范围。
②开挖断面采用梯形断面,深度挖至裂缝以下0.5m,开挖的底宽要求至少达到0.5m,开挖长度方向应超过裂缝端部2m。
③开挖的边坡应满足稳定及新旧填土结合的要求。
④开挖的土料不能堆放在坑边,以免影响边坡的稳定。
⑤开挖后,应保护好坑口,避免日晒、雨淋和冻融。
⑥回填土料应与原土料相同,并控制在适宜的含水量内。
⑦填筑前,应检查坑槽底部和边壁原土体表层土壤含水量,如偏干,应在表面洒水润湿;如表面过湿或冻结,应清除,然后再回填。
⑧回填应分层夯实,每层厚度约20cm,顶部应高出堤顶面3~5cm,并做成拱形,以防止雨水灌入。
(2)压力灌浆法
该方法是在灌浆时先将裂缝口逐段封死,将灌浆管直接插入裂缝内,也可将缝口全部封死,从裂缝侧面打眼灌浆,反复灌实,灌浆压力一般控制在0.12MPa左右,以避免跑浆。
3.2.2散浸的原因分析与处理措施
3.2.2.1原因分析
敖江堤防北岸土堤段在遭遇2005年10月2日“龙王”台风洪水时过程中,内坡面、内坡脚曾出现散浸现象,其主要原因是高水位持续时间长,堤身土质主要为细沙,透水性强,混凝土面板开裂,形成漏水点。
3.2.2.2处理措施
根据散浸的原因和当时水情,采取在背坡导渗的原则处理,考虑处理面积较大,要求时间短,选用了土工织物反滤导渗处理措施。其具体做法如下:
①将散浸范围的软泥、杂草清除干净。
②铺一层符合防滤要求的无纺土工布,铺设时搭接宽度不小于50cm。
③土工布上部铺一层厚20cm的碎石垫层,粒径20~40mm,再铺一层厚30cm的块石层。
敖江为福建省第六大江,洪水多发,历时时间长,在堤防管理上由于采用了科学的管理和维护,及时消除了病害,保证了防洪体系的正常运行,经过多年运行,没有出现险情,这说明这些管理和维护措施方法是得当的,有效的。
[1] 水利部河道堤防工程管理通则.(1980)水管字第98号第十七条.