【齐齐哈尔氧化塘护坡受损坏原因及维护建议】护坡

时间：2019-04-05 03:13:13　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘要】氧化塘。它自运行以来对提高城市污水处理效果、增强城市污水综合治理能力、减轻嫩江污染、保证下游工业生产和人民生活用水安全，做出了较大的贡献，取得了明显的经济、环境和社会效益。
　　【关健词】护坡；损坏原因；建议
　　齐齐哈尔氧化塘位于黑龙江省齐齐哈尔市西南、嫩江的东岸，于1970年利用嫩江旧河道建成，后经1987年、1998年两次改造扩建，现有混凝土护坡12万m2，占地880公顷，有效塘容2600万立方米，日处理43万吨城市混合污水。氧化塘是由进水明渠、提升泵站、厌氧塘、兼性塘、生态塘组成，它是利用自然净化原理和嫩江的自净作用，形成冬储夏排、枯储丰排的运行机制，出塘水的BOD5、COD、SS等各项指标均达到环保要求，相当于二级生化处理作用的全国最大规模的氧化塘。它自运行以来对提高城市污水处理效果、增强城市污水综合治理能力、减轻嫩江污染、保证下游工业生产和人民生活用水安全，做出了较大的贡献，取得了明显的经济、环境和社会效益。氧化塘自1987年正式运行至今已有20多年，经过长期的管理和探索，下面谈谈自己对氧化塘在日常管理工作中应该注意的几个方面问题和解决的方法。
　　由于齐齐哈尔氧化塘是采取冬储夏排的运行方式，冬季蓄水受冻，冻结期长达180多天，最低气温可达零下20～35℃，而氧化塘堤坝护坡多是厚12cm的混凝土结构，受冻胀及浪淘等的影响，使护坡受到不同程度的损坏。
　　1、产生护坡损坏的因素。既有内因的影响也有外在原因造成的。
　　内因有：护坡基土是冻胀性或冻胀性强的粘性土，孔隙比大，密度低，存在毛细管通道；护坡材料抗冻性能差，且结构护坡厚度小，连续性、整体性差，刚度、强度低，个体重量轻；护坡的反滤、垫层厚度小，这些是护坡遭受损坏的内部原因。
　　护坡损坏的外因有：温度及其变化，水及其补给，荷载作用（压力）作用，约束条件强弱等。设计、施工、管理方面的原因也可归结为外因。
　　（1）冻胀融沉对护坡的破坏
　　护坡基土通常采用冻胀性或冻胀性强的粘土。填筑压实密度一般较低，或迎水坡没有防冻保护层，或其厚度不够（即护坡和反滤、垫层总厚度小于冻深），或护坡自重轻，连续性、整体性差，其刚度、强度低，又有水分的充分补给，故在负温时产生冻胀，尤其在冰面以上2.0cm范围内冻胀更大，坝面不均匀冻胀使护坡发生隆起、拱翘、胀裂、错位、砌体间隙加大。春季融化后由于冻胀隆起、拱翘、胀裂、错位，护坡不能复位，几次冻融后，间隙逐渐加大，以至反滤、垫层失去保护，并沿裂缝渗水，使基土含水量增加，泥沙沿裂缝被带入护坡下污染反滤、垫层及基土性质变坏，加剧了反滤、垫层及基土的冻胀性。由于水分迁移
　　作用使土壤含水量比冻前有所增加，干密度降低，护坡及反滤、垫层及基土发生松动，抗剪强度降低，容易沿着抗剪强度极低的界面下滑、坍陷（即融沉）。融化期亦可能由于不均匀沉陷、裂缝和不能复位，，失去了防修、防冲能力，在波浪和水流的冲刷下，导致护坡坍滑、大面积破坏，继而影响堤坝的整体功能。
　　还由于护坡本身厚度薄、个体轻和其它自身的特点，较其它建筑物容易发生冻胀破坏。当护坡与反滤、垫层之间冻结力不存在或较小时，护坡可能翘起。当存在着冻结力，护坡受约束不能翘起，或护坡抗弯强度较小时，护坡将在冻胀变形最大处发生折断。同时也存在护坡逐年老化问题，从而降低了适应冻胀变形的能力。
　　（2）浪淘对护坡的破坏
　　由室内实验可知，1.2m的浪高可以破坏厚20cm的混凝土板，可见浪涛破坏作用之大。氧化塘有效面积近700公顷，在春季大风的作用下，水浪可达1米左右，直接冲刷护坡。护坡在冻胀的作用下隆起，融化时护坡难于恢复原状，原有强度有所降低，也可能由于融化使土呈松软和过湿状态，强度降低。护坡产生不均匀沉陷、滑坍，在波浪作用下，护坡发生大面积的淘刷、拖曳等形式的破坏，加剧了冻融破坏作用，他们的破坏既是独立发生的，又是互相联系互相影响的。
　　（3）鼠洞对护坡的破坏
　　鼠害也是氧化塘堤坝溃堤跑水的原因之一。由于氧化塘夏季水位较低，加上杂草丛生，老鼠打洞后不易被发现，到了冬季水位升高，污水从洞穴进入，易在下游流出，造成跑水，冲毁堤坝，如发现不及时，将造成重大损失。“八五”年春节期间，氧化塘明渠4公里处发生的跑水事故，就是由于鼠洞引起的，它造成了20多万元的经济损失。因此随着水位的升高，应加大巡视频率，清除杂草，发现鼠洞，及时处理，防止溃堤。
　　（4）堤坝渗透。由于齐齐哈尔氧化塘的堤坝有一部分是沙土堆筑而成，渗透性比较强，每到冬季，随着库存水位的增高，堤坝浸润线逐渐增高延长，到一定水位后从堤坝外脚处开始渗水，并逐渐扩大面积，带走了大量的沙土，特征是土质暄松、出现水渍，形成积水和渗流，如果不及时采取补救措施，还会形成散浸现象，造成水土流失、滑坡，甚至发生垮坝事故。
　　（5）泄水闸门冻死，不能及时排水。由于氧化塘采取的是冬储夏排的运行方式，每年11月份蓄水，第二年5月份排入江中，蓄水期近200多天，远远超过了设计蓄水时间。冬季污水入塘后，随着水位的升高，泄水闸门也被污水覆盖，并逐渐冻住，到春天需要放水时，不能及时开启闸门，直接影响库存容量和城市污水的排放，更是影响了堤坝的安全。
　　护坡损坏的原因，既有自然方面的，如冻胀、浪淘、鼠洞、闸门被冻住不能及时排水、工程老化等问题；也有设计方面的问题，如垫层设计不够合理，还有施工方面的，如混凝土标号不够、厚度不够；也有运行管理方面的，如巡视管理不到位、处理问题不及时等等，使得氧化塘护坡损坏面积愈来愈大，损失愈来愈严重。
　　2.通过上述分析，建议在今后的护坡设计、施工质量管理、以及日常维修护养护等方面，为防止护坡的损坏而影响工程的使用寿命，避免造成国家财产损失和重大责任事故的发生，应当特别注意以下几点：
　　（1）尽可能提高基土的压实密度，增加抗冻胀能力。一但出现堤坝冻裂，可采取灌浆、打围堰或铺设防渗膜等应急措施进行临时抢险，到水位较低时再进行彻底处理，以确保堤坝安全。
　　（2）适当增加防冻层的厚度，降低冻胀系数。如果堤坝地表土受冻后与下部暖土在水温的作用下形成分界层面，污水易从分界层处流出，一但出现此类现象时，应将冻壳刨开，围压沙袋回填沙土，将分界层压合，在条件允许的情况下再进行修复。
　　（3）适当增大护坡个体自重及其连续性和整体性，提高其刚度、强度。
　　（4）为保证闸门能及时的正常开启，建议在每年的入冬后，都在闸门的入口处采取“以冰制冰”的办法。即利用沙袋垒起两道围堰，中间填入冰块和水，使之与围堰冻结在一起，形成冰坝墙来阻挡污水淹没闸门，待放水时只需要将冰坝上部的沙袋扒开即可，这样既解决了闸门被冻的问题，也利于及时排放污水。
　　（5）加强设施运行管理，发现问题及时处理，防止溃堤，减少损失。
　　总之，在对氧化塘的日常养护管理工作中，可能还会有许许多多突发情况的发生，这就要求我们应当不断加强巡视检查管理工作的力度，提高巡视管理工作小组人员的责任心和素质，健立健全领导机制和岗位责任制，责任到岗、落实到人；力争做到勤检查、细观查、早发现、早处理，杜绝不安全隐患的存在，避免造成国家财产的损失和重大责任事故的发生，确保城市工农业生产的正常运行和人民群众生活的安全。

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