“抽槽做粘土截水墙”技术在土质堤防抢险上的应用
更新日期:2018-09-12     作者:龚建新  浏览次数:252
核心提示:摘要:对于穿堤孔洞漏水险情多,挡水长时间的土质堤防抢护,传统的抢险方法费时、费力、费工,费料,而且处理不彻底。本文从探讨到实践,介绍了 抽槽

 摘要:对于穿堤孔洞漏水险情多,挡水长时间的土质堤防抢护,传统的抢险方法费时、费力、费工,费料,而且处理不彻底。本文从探讨到实践,介绍了 “抽槽做粘土截水墙”堤防抢险新技术,为土质堤防抢险技术提供了新的借鉴。

关键词:抽槽;粘土截水墙;堤防抢险;技术

 

千里之堤毁于蚁穴,土质堤防穿堤孔洞漏水,一般是先兆不明显,难发现,来势凶,变化快,是造成溃堤的主要险情之一。对于这种险情,常用的抢险方法是在圩堤迎水坡上截水,做洞口封堵、粘土外戗、铺防水薄膜等;在圩堤背水坡上排水,做减压围井、排水反滤、导渗沟等。然而,对于圩堤穿堤孔洞漏水险情多,挡水长时间,传统的抢险方法费时、费力、费工、费料,而且处理不彻底。笔者及专家团队在2016年鄱阳县圩堤抢险上,开发了“抽槽做粘土截水墙”堤防抢险新技术,为土质堤防抢险技术提供了新的成功案例。

一、 “抽槽做粘土截水墙” 抢险技术开发背景

鄱阳县莲湖乡为鄱阳湖中的一个岛乡,莲北圩、莲南圩位于岛的南北两侧,莲北圩保护耕地面积2.15万亩、堤线总长16.7公里;莲南圩保护耕地面积1.5万亩、堤线总长7.8公里。

2016年汛期,受超强厄尔尼诺现象的影响,冷暖空气交替,长江中下游普降暴雨。7月的鄱阳湖,受五河来水和长江洪水倒灌影响,水位持续上涨,并长期维持高水位。7月3日20时40分,与莲湖乡隔水相望的鄱阳站水位达到警戒水位19.50m(吴淞高程系统,与黄海高程系统差1.876m,下同)。7月10日16时,最高水位达最高水位21.42m。至8月1日15时,水位回落至19.5m的警戒水位,鄱阳站水位超警戒水位29天,是本世纪以来最大洪水。

由于莲北、莲南圩自1998年、1999年后再没有遭遇过大洪水,故堤防年久失修,杂草丛生、芦苇成林、树木茂盛,堤身上蚁巢、鼠洞,蛇洞、数不胜数,还发现了獾和野猪的洞穴。在鄱阳湖水位长期维持在较高水位的情况下, 莲北圩、莲南圩渗漏险情不断,险象环生。据统计,在超警戒水位29天内,莲北圩、莲南圩共发生各种险情488处,大部分为穿堤孔洞渗漏险情,其中重大穿堤孔洞渗漏险情67处,以莲北圩的莲青段、毛家段、联合段、裕丰段,莲南圩的虎山段等穿洞渗漏险情为最,莲北莲青段穿堤孔洞渗漏,在7月8日凌晨险些造成溃堤,人们竭尽全力抢护,才得以控制。为此,鄱阳县防指还特地下达了做好撤离工作的指示。此时此刻,莲湖人民的生命财产受到严重威胁。

二、“抽槽做粘土截水墙”抢险技术的应用

面对穿堤孔洞渗漏险情,首先采用的是粘土外戗、反滤井、导渗沟等,险情暂时得以控制。然而,在外湖水位持续高涨的情况下,新的穿堤孔洞渗漏险情不断出现。粘土外戗由于受到堤坡上芦苇、灌木、树丛的影响,截水效果很差。传统的反滤围井被动地应付每一个出水点,围住一个,又冒出一个,围了这边,又在那边冒出。水位居高不下,漏水点不断增加,一场持久的抗洪抢险不可避免。抢险人员源源不断地增加,砂石船在险工险段之间穿梭,运土车一辆接一辆开进岛内。白天汗流浃背,晚上通宵达旦,抢险人员再多,也累得精疲力尽,人困马乏。抢险物料再充足,也难以长期保障。这样持续下去,后果难以想象。

有没有更有效、更主动的抢险方法?经过实地察看和认真分析,笔者萌生了“抽槽做粘土截水墙”的抢险新思路。遵循“前堵后排”的基本原理,目的是 “截水”,方法是“做墙”,材料是“粘土”,手段是“抽槽”。但是在高水头压力下,在堤顶开槽,是教科书和抢险手册上没有的。笔者把自己的想法提交专家组和现场县乡领导共同商讨。经过反复商讨,在得到基本认可的情况下。首先选择莲北圩7月8日凌晨出现重大堤身穿孔漏水险情,险遭溃堤的漏水点,进行试点。首战告捷后,又经过不断摸索,不断总结,这项新技术逐渐完善。一两台挖机,几十方粘土,几分钟时间,一个或多个漏水点彻底干涸。之前的粘土外戗,反滤围井均不需要了,既减轻了抢险人员的劳动强度,又节省了抢险物料。传统的抢险方法,堤身渗漏孔洞依然存在,再遭遇洪水,仍然会渗漏。而这个创新方法,粘土截水墙作为堤防防渗心墙,将长期发挥防渗效益。更为突出的是,“抽槽做粘土截水墙”技术,既可以在堤防抢险中复制,也可以在堤防除险加固中推广应有。采用这个技术,笔者及专家团队在莲湖乡成功地处理了大的堤身穿孔险情67处。同时在实施中拍摄视频,用微信群发其他抢险组共享。并到其他堤防上,现场推广这项技术。随后,这项抢险新技术在鄱阳县中洲圩、潼丰联圩、西河西联圩等圩堤抢险中得以迅速推广应用,均大获成功。为鄱阳县防汛抢险做出了重大贡献,也取得巨大的社会效益和经济效益。

三、“抽槽做粘土截水墙” 抢险技术总结

1、准备工作

(1)安全保护

①在圩堤背水坡上的穿洞渗漏出水口处做反滤围井,保护出口,控制险情进一步恶化,并为“抽槽做粘土截水墙”赢得抢险时间。

②在圩堤的迎水坡进行培土帮护,确保“抽槽做粘土截水墙”作业安全进行。

(2)备料

回填土料必须备料充足,要求粘土料粘粒含量符合要求,含水量适中,不含杂草、树根、石块等。

(3)挖槽机械

一般要求2台挖掘机(一主一副),主挖掘机型号大小应满足开挖深度要求,副挖掘机配合作业。

2、抽槽

(1)定位:综合考虑堤身穿洞渗漏出水点最早出现位置及变化、渗漏水量、浑浊度、出水点,以及地形地貌和地表植被等情况,综合分析,确定第一槽的位置。开槽位置一般选择靠近堤顶迎水面一侧,该部位是渗漏孔洞距离堤顶最近的位置。

(2)槽宽:槽宽为挖掘机挖斗宽度,开槽宽度根据堤身土质初定,视土质情况进行调整,槽口可开挖呈V形或倒凸形。

(3)槽深:开挖深度一般为3~6m左右,如挖掘机机械臂臂长有限,可事先适当降低挖掘机座位高度。并根据出水点的高程、开挖情况确定最终开挖深度。

(4)后序槽:根据前序槽开挖的效果,以及前序槽内土质及湿润情况,决定是否继续开挖及后序槽的位置。

(5)挖槽:采用挖掘机成槽(长方形),主、副挖掘机面对面布置,主挖掘机挖槽、副挖掘机配合。

3、土方回填及夯实

(1)挖断堤身渗水孔洞后,应迅速回填、夯实粘土(一般30cm为一层),构筑成粘土截水墙;槽内主要采用挖掘机挖斗夯实,槽内边角采用挖掘机挖斗挤压密实,堤顶部位采用挖掘机进行必要的碾压。

(2)如需要连续开槽,一定要在前序槽粘土回填完成后,才能进行后序槽开挖。后续槽与前槽之间应进行有效搭接,形成连续粘土截水墙。

(3)槽内土方回填及夯实应迅速及时,避免塌孔。一般情况下,主挖掘机最后一斗土一出槽,副挖掘机将准备好的一斗粘土迅速回填。

(4)下雨时,粘土截水墙成型后应及时采用防水布表面覆盖保护,避免雨水渗入。