加拿大堤防工程检查维护模式与启示

《加拿大堤防工程检查维护模式与启示》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加拿大堤防工程检查维护模式与启示（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、黄河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 73 -加拿大堤防工程检查维护模式与启示加拿大堤防工程检查维护模式与启示马政委1 冯延海2 王建国1 耿艳春1 （1.滨城黄河河务局，山东 滨州 256600；2.山东黄河河务局，山东 济南 250013）1 1 前言前言在加拿大，防洪工程管理基于一系列的指南与法规。所遵循的指南包括防洪工程检查指 南、堤防运行维护手册、防洪工程管理指南、保护公共安全和环境防洪工程内植 被管理指南、洪水设计与响应指南等；而适用于防洪工程的法规是多方面的，如堤防 维护法、水法、加拿大渔业法、土地法、森林法、航运水域保护法、 环境评估法、地方政府法、

2、应急方案法等。这些指南和法规所组成的基础确保了 防洪工程管理的规范化和科学化，这种规范化和科学化尤其表现在堤防检查和维护中。2 2 检查检查经常的定期检查对于在出现大问题前鉴别出需要维修的区域是必要的。 检查和维护都要 求维持防洪体系的可靠性。 堤防检查在加拿大可分为定期检查和特殊检查。年度检查应当在大流量季节的洪水危险 “敏感月份”之前及早完成，以便有充足的时间在可能发生的大洪水之前完成所有需要做的工 作。特殊检查在高水位或低水位期间，洪水或地震发生后，以及为了应对诸如暴雨、河道淤积 或退化、冰或漂浮物堵塞等特殊情形而实施。 所有检查应当先确定日程，再附诸实施，后记录备案。 2.12.1 检

3、查时间安排检查时间安排 堤防是一个动态建筑物，由承受各种可能导致损坏和失事风险的应力的材料构成。一个用 来观测、记录和报告防洪体系的检查方案应当自工程建设时开始实施，定期地持续贯穿于工程 的运行过程。堤防系统的有效管理包括一年中与来水情况相符的多次检查。 2.1.12.1.1 定期检查定期检查 年度检查年度检查 为了有目的地进行日常维修，堤防管理部门应当每年对堤防系统至少进行一次详细检查。 这种检查应当在大流量季节前安排好并要及早完成，以便有充足的时间在可能发生的大洪水之 前完成所有需要做的工作。该项检查应当注明和记录可能影响防洪体系运行所有状况。 低水位检查低水位检查 该项检查应当在每年当河

4、水或海潮达到它们本年度最低水位时实施，在此期间，堤身和护 岸外露，使得检查非常容易。 2.1.22.1.2 特殊检查特殊检查 在一年中的其他时间，为了监控和应对诸如暴雨、冰塞、人为破坏事件、上堤或近堤建设 行为等特殊情形，特殊检查可能是必需的。建设行为应当被观测以确定其遵循了公认的工程惯 例（压实、截渗墙布置等）。应当保存关于做了什么，谁做的，以及投资等方面的记录，这些 信息在将来出现结构性故障应提供证据时可能是必需的。 高水位巡逻检查高水位巡逻检查 巡逻检查应当在高水位期间实施以监控防洪工程的运行，并且要注重对由于增加的水压力 （渗流、冒水翻沙等）、增大的材料侵蚀可能性、以及增大的超高减少机

5、率（从水尺读数观测 到）所引发问题的及早探测。在高水位期间，测点的水尺应当被定期观测并记录读数，以便于 评估不断变化的状况并用作今后的参考。堤防巡查的频率应当随着流量或水位接近于临界状态黄河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 74 -而增加，并且应当在水位距堤顶不足1m时不间断巡查。对于能够预示防洪体系任意部位弱化 或故障的任何状况或事件，巡查人员都要观测、标记、记录并上交报告。 洪水后检查与评估洪水后检查与评估 洪水过后应当对防洪工程进行检查。应当在大流量过后获取一个沿堤线的完整高水位剖面， 用来评估堤顶高程和超高值。应当注意河道的变化，不仅要注意靠近防洪工程的河段

6、，而且要 注意上下游诸如新出现木塞、河床淤积（砂砾沉积）和退化、削弱或破坏的位置和区域。 地震后检查地震后检查 这种类型的检查应当与当地的应急方案相结合。应当迅速开展对于整个防洪体系的初步全 面评估，以确定工程还需要什么级别的保护，以及是否还有次生破坏的直接危险（例如，下次 的高潮会漫顶，导致大面积洪水泛滥）。当直接威胁被确定并发布后，对于整个堤防和防冲工 程的详细检查应该展开，单个建筑物的功能应当被随之详细检查。因为损害不会被轻易地观察 到，由一位有适当资格的专业工程师对系统进行一次详细的检查和评估可能是明智的。提前鉴 别出趋于地震破坏的区域会有助于事后的评估。 2.22.2 检查方法与设备

7、检查方法与设备 2.2.12.2.1 堤身检查堤身检查 检查堤身的通常方法是同时沿着堤肩和背河堤脚走，以便于清晰地看到整个表面区域。3 至10m距离内的细部通常可以被看到，这取决于表面的光洁度、植被或其他地表条件。对于后 撤式堤防来说，临河堤脚的检查采用与背河堤脚相同的方法，然而，对于没有防冲结构的临河 侧堤防，直接在眼前的水面之上沿着堤坡行走有冒险性，而利用船来做可能会更有效。 2.2.22.2.2 防冲工程检查防冲工程检查 多数类型防冲工程的结构使得在其上行走困难并有些危险，而利用双筒望远镜从河对岸观 测或者从船上做近距离观测是必要的，这会更易于鉴别问题。 2.2.32.2.3 检查设备检

8、查设备 设备需求随着检查的类型和 所预料的现场条件而变化， 设备需求可包括以下几类，如表 1 所 示。 表表1. 堤防检查设备需求堤防检查设备需求类别类别用途用途手持水平仪校核高程和高度 (近似的)倾角仪测量倾斜度卷尺测量外观或异常尺寸绕线式测距仪测量较长距离岩石锤混凝土或岩石质量以及管道腐蚀声探铁铲小清理, 取土样探针 (钢钎)探测潮湿、松软的区域，落水洞和空隙桶和计时器测量渗流和其他水流速率。弯刀清除小的灌木测深绳或测深尺测量水深双筒望远镜跨河检查防冲工程照相机制作图像记录水样容器盛水样样品袋盛土或岩石样品水准仪、杆和三脚架获取准确的高程和高度记录夹和记录保存材料记录检查观测结果全球定位仪

9、测量目标的位置黄河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 75 -2.32.3 检查项目检查项目 所有检查都由堤防主管机构来实施，检查报告应当被保留，以用于今后参考或者按照堤防维护法规定进行检查。堤防检查项目如表2所 示。表表2. 堤防检查项目堤防检查项目序号序号项目项目示意图示意图观测要点观测要点原因原因危害危害堤身问题鉴别指南堤身问题鉴别指南1超高损失超高损失/漫顶漫顶 高水位水面轮廓线在超高允许 范围内。 坍塌、落水洞、滑坡的迹象。 河床淤积抬高 河道堵塞，如浮木，冰塞等。 堤防沉降。 降低超高而造成了漫顶 隐患。2沉降沉降 堤顶或堤坡表面不平顺。 周边稍倾的碗状坑

10、洼。 筑堤材料的内部侵蚀。 风或水流的长期侵蚀。 施工活动不规范，筑堤材料 压实不够，筑堤材料中含有机 物质。 堤基固结。 形成结构上的薄弱区域。 沉降导致超高减少而造 成漫顶隐患。3落水洞落水洞 堤防表面的孔洞。 周边竖陡的桶状坑洼。 动物洞穴 渗流管涌或排洪口管道破洞 所导致的内部侵蚀 基础问题，如腐烂的树桩或 其他木片。 通过缩短渗径长度而削 弱堤身。 为外部水流提供了入口。 会对车辆和行人交通造 成危险。 可能是垮塌或失稳的征兆。4渗流渗流/管涌管涌(湿润区域湿润区域) 浑浊不清的渗水。 渗水或湿润区域靠近堤脚或位 于堤坡上。 堤坡上或邻近堤防处有局部的 或茂盛的植物。 渗流速率的增加

11、模式与以前不 同。 通过坝身或基础材料的水流 过多。 外部水流通过裂缝、落水洞、 动物洞穴或沿管道外表面进入。 可能导致堤坡失稳而发 生溃堤。 混浊的渗水是可能发生 管涌的标志，会导致基础 乃至整个堤防的管涌破坏。黄河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 76 -5冒水翻沙冒水翻沙 在堤防背河侧靠近堤脚或更远 处水流上涌。 水流上涌可能会形成锥形的 “火山”。 在高水位状态下，基础材料 中的沙子或砾石软弱夹层被水 压力冲出。 穿过堤基的集中渗流通道或 管路已形成。 可能是管涌的早期迹象。6干燥干燥/干缩裂缝干缩裂缝 沿堤防随意分布的蜂窝状裂缝 筑堤材料随着天气的湿干变

12、化而膨胀和收缩。 有的堤防填料颗粒过细或压 实不够。 为表面水流提供了入口 而会使堤顶土料饱和。 会影响堤顶在湿润天气 条件下的耐久性。7横向裂缝横向裂缝 裂缝垂直于堤防长度方向横跨 堤顶延伸。两相邻堤段间的不均匀位移。 堤防或堤基材料不稳定。 不均匀沉降。 为表面水流提供了入口。 形成结构上的软弱区， 会导致进一步的位移或破 坏。 会形成渗流通道和管涌 破坏隐患。8纵向裂缝纵向裂缝 裂缝大体沿平行于堤防长度方 向延伸。 基础或堤防内的不均匀沉降。 堤坡破坏或堤防滑动的初始 阶段。 可能失稳。 将来会导致移位或溃堤 防（决口） 为加速移位的表面水流提 供了入口。 往往会减少堤顶的有效 宽度。黄

13、河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 77 -9堤坡矢稳堤坡矢稳 (滑动或脱滑动或脱落落) 堤坡上的置换材料。 沿堤坡或堤脚的凸出部分。 凸出部分以上的区域出现裂缝 或陡坡。 经探测凸出部分过于潮湿或松 软。 弓型裂缝 (开始滑坡) 沉降的迹象。 滑坡 (浅层或深层) 冰块碰撞或风浪侵蚀形成陡坡。 陡坡不能承受侵蚀。 堤防土料在高水位时变饱和 后随之水位快速下降。 堤坡对某类堤防土料来说太 陡而不能自由排水。 直接威胁堤防的整体性， 可能会决口。 为加速移位的表面水流 提供了入口。 往往会减少堤顶的有效 宽度。10外表侵蚀与车辙外表侵蚀与车辙 土料从堤防表面损失的迹象

14、。 车辙, 动物踪迹。 堤防表面的缺痕。 堤顶水坑。 牲畜或人类通行。 易侵蚀土料上的地面径流。 引发进一步的侵蚀。 会减小横断面宽度并削 弱堤防强度。11违规建设与违章行为违规建设与违章行为 堤防土料被挖动或取走。 紧靠堤防新建池塘、钻孔或挖 地基。 未经通知的或非法的建设 活动。 一项个体违章行为会使其 他的竞争制度打折扣。 会阻塞或妨碍 通行。 往往会掩盖一些缺陷： 如在一个新设或维修的管 道周围的密实度差的填筑 土料，从而加大渗流的机 率。 会引发冒水翻沙或减小堤 顶宽度的滑塌。 会引发冒水翻沙和管涌 溃堤。12无控制的植被生长无控制的植被生长 植被使裂缝、渗流或其他问题 的检测不清晰

15、。 缺乏维护。 根系会提供渗流通道。 腐烂的根系削弱堤防 强度。 会阻碍应急通行。 为非穴居动物提供栖息地。大风摇晃或挖树根会形成 坑洞和薄弱点。黄河水利委员会 2008 年夏季学术交流会论文集工程建设与管理- 78 -13动物动物/鼠类活动鼠类活动 鼠类洞穴与地道。 动物踪迹 倒伏的树木 (海狸活动) 包括河岸海狸在内的穴居 动物。 会削弱堤防强度，导致 落水洞和管涌。 如不检查会对交通通行 造成潜在制约。防冲工程问题鉴别指南防冲工程问题鉴别指南1坝脚冲刷坝脚冲刷 坝坡乱石走失。 坝脚处乱石开始走失。 坝坡破坏。 坝脚处涡流。乱石坝脚设计不够或石料 粒径不足。 由于形成木塞、冰塞、河床 质的变化或人为障碍，造成水 流冲击的角度发生变化。 防冲材料走失，露出抗 冲能力差的堤防土料，可 能会造成决口。2滩岸堆积滩岸堆积 坝坡上的乱石坍塌而形成高度 接近于水平面的水平滩。 风浪作用移走部分的乱石坡， 并将其堆积到坝坡之下的更远 处。 乱石粒径不足。 防冲材料走失，露出抗 冲能力差的堤防土料，可 能会造成决口。3陡坡陡坡 乱石被破坏并滑下坝坡。 乱石材料破裂、散裂。 乱石坝坡过陡。由于冰冻、