黃河下游堤防工程的防洪抗震應對措施分析

韓書紅

摘 要：文章結合目前黃河下游堤防工程實際和建設狀況，簡單談了一下應對措施，希望能得到有效補救和治理。

關鍵詞：放淤固堤；堤防；應對措施

黃河是世界上著名的地上“懸河”，特別是黃河下游段堪稱“二級懸河”，威脅著下游人民財產(chǎn)及人身安全，防汛抗洪一直成為我們的重要工作任務。經(jīng)歷了“9·8”大洪水，防汛抗洪擺在了第一位，“5·12”汶川大地震后，水利工程的安全性能問題又成為人們關注的重點?！皯液印钡男纬杀旧韺ο掠伟踩驮斐闪藰O大威脅，洪水加地震的危害更是無法估量。因此，提高黃河下游堤防工程抗震性能十分重要。

放於固堤是提高黃河下游堤、壩、閘等建筑物防洪、抗震的最好、最經(jīng)濟工程措施，它是將混水泥漿（目前主要利用挖泥船或泥漿泵抽取河道或灘區(qū)泥沙）輸送到堤防背側，通過沉沙落淤，以達到培厚大堤斷面，延長滲徑長度的一種加固堤防工程措施，對解決漏洞、滲水、管涌等險情有顯著的作用，可有效提高堤防工程防御洪水的能力。

1 放淤固堤工程存在的問題

1.1 由于黃河下游現(xiàn)有堤防多是在歷史基礎上經(jīng)過歷次加工修筑而成，堤身內(nèi)存在洞穴、裂縫等隱患未得到及時根治，放淤固堤工程實施后對堤防破壞很難避免。

1.2 堤防放淤固堤工程土質(zhì)多為粉質(zhì)細沙，大堤地勢普遍較為低洼，地下水位高，滲水嚴重。為阻止浸滲，雖然在淤區(qū)外挖了截滲溝，并與退水渠連通，但由于堤根地勢低洼，截滲溝內(nèi)常年積水，排滲效果不明顯，有些工程完成后，較長一段時間仍然對堤防工程造成不良影響。

1.3 目前黃河下游放淤固堤工程施工的堤段，堤頂及背河堤身普遍存在不同程度的縱向裂縫。據(jù)統(tǒng)計顯示，裂縫一般寬0.3-5cm，個別寬10cm以上； 裂縫一般深50-500cm，個別深700cm以上； 裂縫兩測斷面一般沉降差0.5-2cm，個別沉降差7-10cm。由于處理裂縫的費用設計中沒有考慮，至今未得到處理。

2 放淤固堤工程措施

2.1 圍堤是放淤固堤工程施工的關鍵工序，施工單位應根據(jù)工程實際地理環(huán)境，嚴格按照圍堤質(zhì)量標準和土質(zhì)要求確保圍堤質(zhì)量，分段交叉作業(yè)，及時排出圍堤內(nèi)積水，盡量避免圍堤滲透破壞和開口跑水等現(xiàn)象。設計部門應考慮選好排水口，根據(jù)實際進行實地測量，繪制地形斷面圖，進行工程量計算，選定施工方法，解決好生產(chǎn)、交通等問題，盡力避免各種原因造成的滲水排放不暢及延誤施工周期等問題，盡量縮短淤筑土體內(nèi)飽和水分對堤防的浸泡時間。

2.2 對于堤頂未硬化的堤段，在放淤固堤項目實施前，應先對該段堤防進行隱患探測，排查處理后實施放淤固堤工程項目。待淤筑土方充分固結后，再排查處理堤防因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫、下蟄等問題，最后安排堤頂?shù)缆酚不こ添椖俊?/p>

2.3 對于堤頂已硬化的堤段，放淤固堤時，可采取在靠堤身側修筑黏土隔層等截滲措施，以截斷因放淤產(chǎn)生的滲水，從而減小對原有堤身及堤頂?shù)缆樊a(chǎn)生的滲透破壞。

3 消除隱患，提高抗震性能。

黃河下游堤防閘、壩等工程防洪標準為花園口站22000m3/s，現(xiàn)有堤壩均未經(jīng)抗震烈度設計，一般引黃涵閘設計抗震烈度為7度。經(jīng)過放淤固堤工程施工的堤段，包括大部分80年代前建設的穿堤建筑物均出現(xiàn)不同程度的縱向或橫向沉陷裂縫，裂縫處理沒有專項經(jīng)費解決。沿黃大堤斷面的橫向裂縫、涵閘洞身向的縱向裂縫最危險，如何處理這些裂縫和防止裂縫進一步擴展，筆者建議采取有效措施在工程建設與管理中加以補救治理。

3.1 結合目前黃河下游堤防工程實際和建設狀況，每年應加大對堤身及建筑物進行詳細的隱患探測，并對探測出的問題及時予以處理；

3.2 有計劃地對工程區(qū)內(nèi)采取錐探灌漿等措施進行加固，選取科學的灌漿方法和良好的合適的材料填充物進行壓力灌漿，以逐步消除其內(nèi)部虛土層、空洞、裂縫等隱患。就灌漿而言，過去一直采取粘土壓力灌漿法，粘土具有一定的可塑性、延展性，它的缺點是：當水分比減小到一定程度就會產(chǎn)生龜紋裂縫，一旦遇到大洪水來臨，易發(fā)生滲漏、管涌等險情，若再遇發(fā)地震災害，極有可能發(fā)生坍塌（如涵閘工程）、潰堤、潰壩等重大險情，后果不堪設想。顯然，灌漿材料是關鍵。

3.3 可通過改進工程防御措施的方法提高工程性能。例如：在汶川地震幸免的一民房，其建筑采用的是木質(zhì)梁架結構，受力分析為一是木材纖維本身的柔韌彈性，二是梁架支架及 眼相當于可動跤，轉(zhuǎn)化并消減了地震產(chǎn)生的大部分振動力，這對于在堤防基礎上建筑引黃工程也是一種啟迪。比如，在早期的建房壘墻中人們都會在土料中加入一些纖維物質(zhì)，如碾后麥秸、碎麻、頭發(fā)等，來提高墻的強度。我們在今后的堤防灌漿加固中是否可加入一些能對粉土有粘接性能的物質(zhì)，提高土質(zhì)的抗拉性能。

4 遇險救護措施

由于現(xiàn)有黃河堤防多是在歷史基礎上經(jīng)歷次加工修筑而成，堤身存在用料不良、壓實不均等隱患。堤防工程在放淤固堤施工中經(jīng)泥漿及積水長期浸泡，堤身就會因土質(zhì)、壓實度、含水量等不同，而產(chǎn)生不均勻沉降，隨之淤沙土方的加載，進而產(chǎn)生裂縫、下蟄和滑坡等現(xiàn)象。黃河下游凡有放淤固堤工程施工的堤段，堤身均出現(xiàn)不同程度的縱向沉陷裂縫，如果發(fā)生地震，鋼筋混凝土建筑物在頃刻間即斷裂倒塌，更何況存在隱患的土質(zhì)堤防及以其為基礎的各種建筑物，以下列舉了處理幾種特殊情況的方法：

4.1 漏洞險情的搶險：首先要經(jīng)過查看漩渦、水下探摸，查找滲漏洞，再根據(jù)險情確定搶險方法，可采取拋填粘土、沙土等措施。所需搶險物料有草捆、麻袋、泥土、砂石等物資。

4.2 滲水險情的搶險方法：為防止堤身、堤基滲流破壞，必須采取防滲加固措施。其目的一是要增強堤身、堤基、穿堤建筑物本身的抵抗?jié)B流破壞的能力，提高堤身密實度，消除堤身、堤基、穿堤建筑物隱患，可采取適當放緩堤坡和填塘固基，透水后戧等措施。二是遵循“前堵、后排、中間截”的原則，改變滲流出口比降和降低浸潤線，開溝導滲、反濾導滲，堵塞滲透點。所需搶險物料有編織袋、草袋、麻袋、砂石等物資。

4.3 裂縫險情搶險方法：橫墻隔斷、縱縫處理。所需搶險物料有防水劑、防水快凝灰漿和砂漿。

4.4 管涌險情搶險方法：反濾導滲、反濾圍井、導滲。所需搶險物料有編織袋、砂、石等。

4.5 超標準洪水應急搶險措施：當?shù)虊?、涵閘工程愚超標準洪水時，一定要做好洪水的調(diào)度，防止洪水漫頂，必須采取以下應急措施。

4.5.1 加強涵閘工程的控制運用，制定合理的防洪調(diào)度方案。

4.5.2 閘前下防洪閘板，并閉氣防漏。

4.5.3 加高加固大壩防浪墻。

4.5.4 加強對堤壩、涵閘工程的巡視檢查。

4.6 潰堤應急逃生方案：當?shù)谭兰昂l工程遇特大暴雨持續(xù)時間長，或者有地震發(fā)生等情況，可能危及堤壩、涵閘安全及可能潰堤時，城區(qū)、鄉(xiāng)村防洪搶險人員必須立即到位，24小時監(jiān)測水情及各種異常情況的發(fā)生，做到人員、物資、車輛三到位，并協(xié)調(diào)解決存在的問題。

當水位超過非正常水位， 還可能繼續(xù)上漲，或因地震堤身裂縫增大，堤外滲漏量增大時，特別是涵閘防洪工程管理單位必須立即通知涵閘工程下游群眾作好轉(zhuǎn)移準備，并組織廣大群眾立即往河道兩岸的最高地區(qū)轉(zhuǎn)移和臨時安置。

5 結束語

黃河下游堤防堤身及穿堤建筑物出現(xiàn)如此嚴重的隱患，已充分暴漏了堤防所在的問題，如遇長時間高水位洪水浸泡和順堤行洪沖刷及地震的發(fā)生，后果將非常嚴重，因此黃河下游堤防存在的隱患亟待處理。那么，今后在“二級懸河”的堤防加固中，采取何種科技手段，運用哪些既具有木材、麻料纖維的韌性，又具有頭發(fā)彈性的物質(zhì)材料，值得我們思考。建設、設計等單位應組織人員在已經(jīng)放淤固堤工程完工堤段，對出現(xiàn)的裂縫進行專項調(diào)查、評估、經(jīng)費預算，并在今后工程建設設計中列入此項處理費用。同時，希望有材料力學專家能研究出適合土質(zhì)堤壩建設的具有防洪兼抗震作用的新技術、新方法、新材料，來保證堤防和穿堤建筑物工程應有的抵御能力，把災害降到最低，確保一方平安。