河堤和河湖隔堤滑坡是常見的堤壩事故,通常是由于和迎水坡的承受水位差較大發生了一定的滲流作用,引發滑坡。當然也和河堤的土質等有著很大的關系,而堤壩基土的強度對其穩定性影響很大,尤其是很多與你地基上的河堤在修筑的時候,由于土料缺乏導致的直接就近使用較差的土質,不僅天然縫隙較大,而且壓縮系數、滲透系數、抗剪強度以及承載力等無法達到堤壩使用的強度和標準,導致背水坡滑坡。為此我們將以某河堤為例分析造成滑坡的原因,并提出對應的防護措施和應急辦法。
1 滑坡概括
該河堤的背水坡發生了嚴重的滑坡,滑坡段長度約為70m,滑坡發生的第一階段就丟失了河堤的將近三分之一,滑坡的土體落入距離其10m 的池塘內?;潞蟊乘碌钠旅娉尸F出自立陡坎形狀,高度為5m左右,且滑坡面不斷有水滲出。河堤滑坡前高程為13m,頂寬5m,由于搶險中仍然有一定的堤壩下滑,所以給搶險工作造成了一定的困難。
2 滑坡分析
滑坡的成因一般都是內外因素共同作用的結果,并和河水滲流作用有著直接的關系。此段河堤在建設初期就是群眾性工程,堤壩本身建設就較為薄弱,因此基礎的回填土料、排水設備等的質量很難保障,尤其是背水坡使用的回填土料由于為了節省工時常常采用當地的淤泥質的黏土或者其他較差的替代品。
而在滲流的作用下,這部分土質長期處于一個水分飽和的狀態,導致強度非常的差,而在河水退流后水位差急劇下降導致其背水側干裂,組化壓力也隨之下降,因此隨著滲流作用的不斷加劇和本身自重下滑等作用的不斷加強,導致滑坡。
本次分析的背水坡就是這樣的群眾工程,堤身的回填土質量較差,經過帶回的樣本分析顯示背水坡坡面內含有大量的碎石和淤泥質黏土,上層多為碎石磚瓦,下層為黏土,中間夾層多含有中粗砂,經過檢驗其中粗砂的摩擦角、內聚力以及滲透系數等均無法滿足該堤壩的圍水強度。堤壩基層的土質檢測結果為典型的淤泥質黏土,經過檢驗其含水量高達52% ,壓縮系數為0.53·10-6k/Pa,天然重度為17.0kN/m3,綜合的承載力較低,在這種承載力和自重的長期作用下,會導致產生較大的自然沉降量。
不僅如此,由于該堤壩的初期工程為群眾性質的工程,所以施工技術和施工規范也有很大問題,施工由于未在專業人員的指導下完成,所以河堤整體的抗滑能力較差,同時其修好后也經過了幾次淤泥清理工程。清淤工程中不合理的帶水作業也嚴重的沖擊著迎水坡,導致河床受損,加大了滲流的效果引發滑坡。
3 背水坡滑坡的搶護措施
河堤背水坡的滑坡影響重大,通常發生在堤壩的頂部或者背面,并沿著圓弧形或者縱向開始發展,到處出現大量的土體滑坡。一般滑坡類型有兩類,即圓弧滑動和脫坡崩塌。前者化潑面呈現出典型的圓弧形,并且滑坡的體積較大,坡腳跟著向外移動并鼓起,而脫坡崩塌則是從內部的軟基層開始,并逐漸的導致土體失穩引發脫坡,一般和堤壩土質和施工有很大關系。該河堤屬于后者,一般來說背水坡滑坡的防護措施主要有以下幾個方面:
3.1 固腳阻坡
本次背水坡滑坡就采取的這種方法,當滑坡發生后,水利工程技術人員趕到現場后,對滑坡的形式和程度進行了分析并確定為脫坡崩塌,而且鑒于有不斷的河水滲出,以及周邊環境等考量,采取了固腳阻破的方式。
搶先一開始就集中主要的人力和物力從基層開始封堵迎水坡,首先環節險情,并將堤身加寬。并在幫寬的基礎上,開始搶護背水坡。該方法對于河堤壩基較差或者靠近池塘的地方有著一定的優勢,但是要先填塘固基,由于搶險開始時滑坡已經開始,所以必須對底部進行固定,并做好濾水后戧。
3.2 濾水土撐和濾水后戧
這種方法常用于背水坡排水不暢的情況,由于排水不暢導致背水坡形成積水,導致險情嚴重所以必須采取一定的濾水土撐和后戧。具體的操作辦法為:首先要對坡面進行清理,并在滑坡體的上半段順著坡面挖溝,以能夠到達滑裂面最佳,溝內要嚴格的按照反慮要求進行處理,常見的有席片保護、頂面鋪蓋草席、反慮材料等。如果開溝困難,則可以是考慮使用反濾層,當反慮溝和反濾層施工完成后,如果滑坡體仍然不穩定則可以使用透水性較大的砂料進行填充,并形成土撐,頂面最好能夠高出滲水點,如果堤壩的坡面較為淡薄,則可以在土撐之間的修筑濾水后戧。
3.3 濾水還坡
如果堤壩的斷面單薄而且仍存在較為嚴重的滲水時,可以使用這種方法。操作過程為,首先將滑坡體的陡坎削減,并對坡面進行一定的清理,隨后在坡面做好導流層。隨后在坡腳放置土袋或者石袋,并將堤壩的斷面加大或恢復。
4 滑坡分析和反思
我們對滑坡的原因和搶險措施進行了分析,為了避免這類事故發生必須對堤壩施工規范和標準進行一定的調整。為此主要可以從以下幾個角度開開展:
1) 首先是進一步的促進我國堤壩工程的防御標準,堤壩工程是重要的防洪建設工程,在防洪中發揮著重要的作用,因此必須結合不同的流域防洪規劃制定不同的防御規范和標準,并加強其防洪能力。
2) 保障臨時滯蓄洪區運行正常減緩險情的重要方法,尤其是在汛期自然堤壩常常未能按照正常使用,由于洪水水位升高加大了河堤的險情,因此必須加強滯蓄洪區的建設。
3) 防洪搶險的工作要能深入到基層,當洪水暴發后要能夠緊急的調整和修訂防洪預案,并深入到基層中提高其操作性。結合本次險情和搶險的經驗分析今后同類險情的改進辦法和措施,并制定合理的人員和物質調配,提高抗洪搶險的能力。
4) 搶險工程進行中必須有專業而且經驗豐富的人員進行現場指揮,并充分對險情進行評估后進行搶險作業,提高搶險的技術性和規范性。
[參考文獻]
[1] 張鴻寶。淺析清淤工程河岸滑坡成因分析和處理措施[J].現代農業,2013.
[2] 黃世靖。河道清淤工程中滑坡成因和處理措施[J].現代物業(上旬刊),2013.
[3] 姜煥光。清淤工程河岸滑坡成因分析和處理措施[J].浙江水利科技,2003.
[4] 鄭軍,張曙光,蘇立志。淺談挖河清淤工程河岸滑坡原因分析和處理措施[J].科技信息(科學教研),2008.