池州⽔利⼤讲堂:堤坝常见险情抢护⽅法
我们先了解⼀下⼏个概念:
★⽔的渗漏:在上下游⽔位差的作⽤下,⽔通过⼟体中的孔隙发⽣的流动性现象。
★⼟的渗透性:⼟体能被⽔透过的性质。
★浸润线:在⽔压⼒下,堤坝前的⽔体向堤坝内渗透,堤坝内形成上⼲下湿两部分,其分界线称为浸润线。
★出逸点:浸润线与背⽔坡的交点。
堤坝常见险情主要有10种(主要是指⼟坝):
渗⽔、管涌、漏洞、裂缝、滑坡、跌窝、崩塌、风浪、漫堤、决⼝。
准确判断险情是抢险成功的基础
01
渗⽔抢护
渗⽔⼜称散浸,是堤坝在持续较⾼⽔位情况下,浸润线和出逸点较⾼,出逸点以下的背⽔坡及坝脚出现⼟壤潮湿发软并有⽔渗出的现象。如不及时抢护,有可能导致滑坡、漏洞、管涌等较⼤险情。
渗⽔抢护的原则是“背⽔导渗,临⽔截渗”。
背⽔导渗就是在背⽔坡开挖⼈字或Y型沟,再进⾏滤料回填,防⽌⽔渗出时带出坝⾝内的⼟粒,达到除险⽬的
临⽔截渗就是⽤粘性⼟修筑前戗,或⽤⼟⼯膜、纺布、⼟⼯布等外铺,达到减少⽔从堤坝内渗出的⽬的,降低浸润线,排除险情,确保安全。
抢护⽅法:
1、开沟导渗:从背⽔堤坡出现渗⽔的最⾼点起,⾄堤脚外⽌,开挖若⼲条与堤⾝垂直的竖沟或与堤⾝成45°~60°的斜沟(⼈字沟或Y字沟),竖沟斜沟要连通。
2、反滤导渗:先将背坡渗⽔部位表层杂物清除,再按反滤要求,下细上粗,分层填铺反滤料。可选⽤砂⽯、梢料或⼟⼯织物(根据⼟壤粒径选定),最上⾯压盖⽯料或沙袋。
3、临⽔截渗。有很多种⽅式,常⽤的有:
(1)填筑粘性⼟(袋),修筑前戗,尺⼨按临河⽔深及渗⽔程度确定,⼀般戗顶宽3m~5m,⾼出⽔⾯1m,长度超过渗⽔堤段两端⾄少各5m。
(2)铺盖防⾬布、⼟⼯膜等,并在其上压盖⼟袋。
⼟⼯膜截渗临⽔堤坡较平整时,采⽤⼟⼯膜截渗。将直径4~5厘⽶的钢管固定在⼟⼯膜的下端,卷好后将上端系于堤顶⽊桩上,沿堤坡
滚下,并在其上压盖⼟袋。
4、背⽔帮戗:如果堤坝渗⽔严重,背⽔坡⼟壤过于稀软,开挖反滤导渗沟有困难,可采取背坡帮戗的办法除险。
⽅法是:清除背河渗⽔部位的表层软泥及草⽪,清理好地⾯,铺放芦苇(或秸柳)两层,每层厚10cm左右,铺成⼈字交叉。柴梢向外,在芦苇上铺稻草,厚5cm。其上压沙⼟厚1m~1.5m,戗坡按1:3~1:5填筑,填筑压实⾼度应超过渗⽔最⾼点0.5m。
透⽔后戗:堤坡渗⽔严重,沙⼟料源丰富,施⼯机具充⾜,可抢筑透⽔后戗。抢筑前,清除地表杂物。戗顶⼀般⾼出浸润线出逸点0.5~1⽶、顶宽2~4⽶,戗坡1:3~1:5,长度超过渗⽔堤段两端各5⽶。
02
管涌抢护
管涌俗称“翻沙⿎⽔”。对堤防来说管涌是最常见的多发性险情,⼀般发⽣在背⽔堤脚附近。当渗⽔现象没有得到及时处理时,坝基内的细颗粒在粗颗粒间被⽔带出,在地⾯上或坑塘中出现冒⽔、冒沙,冒沙处形成“沙环”,有的地⽅出现单个或数个,甚⾄形成管涌群。
管涌险情:管涌多发⽣在背河坡脚附近地⾯及坑塘中。汛期⾼⽔位时,在渗透压⼒作⽤下⼟中的细颗粒被⽔带出,落于孔⼝周围形成沙环。发现管涌险情后,应及时抢护。
抢护原则:
由于管涌是地基强渗⽔层渗透⽔压⼒引起的,临⽔坡⽔位⾼,⼊渗⼝难以判断准确位置,不能在临⽔⾯采取截渗的⽅法,只能在背⽔⾯采取“反滤导渗、蓄⽔反压”的⽅法处理。
抢护⽅法:
1、反滤导渗:在管涌范围较⼤,孔眼较多的地⽅,如险情不太严重,做围井⼜困难时,可直接按反滤要求,分层铺设反滤料,其上加盖块⽯或沙袋。
2、反滤围井:管涌险情较严重时,在冒⽔孔处,清除杂物,挖去软泥,周围⽤⼟袋做成围井,井壁与地⾯严密接触,井内按反滤要求,分层铺设滤料,围井⾼度以能使冒⽔不挟带泥沙为宜,在井⼝安设⽵管、钢管、PVC管等排⽔管使渗出的清⽔流⾛,以防溢流冲塌井壁。
反滤围井:适⽤于独⽴管涌的抢护。先清除地⾯杂物并挖除软泥10~20厘⽶,⽤⼟袋错缝围成井状,井内分层铺设反滤料(如砂⽯、梢料等),层厚20~40厘⽶,并在反滤层顶⾯设置排⽔管。
3、蓄⽔反压(俗称养⽔盆):此⽅法⼜叫⽆滤反压法。适⽤于上下游⽔位差⼩,⾼⽔位持续时间短的抢险。
当临背⽔头差较⼩时,可在涌⽔⼝⽤⼟袋抢修较⼤⾯积围井,壅⽔反压。围井内不需要填放滤料,但井壁必须不漏⽔。随着井内⽔位的升⾼,逐步加⾼井壁⾼度,直到涌出的不再带沙,此时再插⼊导⽔管排出多余的⽔,防⽌井壁崩塌
03
漏洞抢护
在⾼⽔位下,⼤堤背⽔坡或堤脚附近发⽣横贯堤⾝或基础的漏⽔孔洞称为漏洞。
漏洞流出的⽔如由清变浑,或时清时浑,表明漏洞的险情在增加,如不抢护,将迅速恶化,造成⼤堤塌陷甚⾄发⽣溃决。漏洞是堤坝汛期最常见也是最危险的险情之⼀,防汛抢险⼈员在汛期巡查时必须认真查看,发现堤后漏⽔,⼀定要马上向上级报告,因为漏洞的处理需要⼀定的⼈⼒物⼒。
抢护原则: “前堵为主、后导为辅”。
漏洞抢险如同治病,⼀定要早发现,抢早抢⼩。抢护时⾸先要找到临⽔坡的漏洞⼝,如能及时堵塞截断⽔
源最好,不能⼀次性堵住漏洞,也要尽量减少漏洞的进⽔量。如漏⽔量不⼤,同时在背⽔坡漏洞的出⽔⼝,采取滤⽔导渗的办法,减少并直到⼟壤不流失,使漏洞险情减⼩并消失。但堵漏洞切忌在背⽔坡出⽔⼝,⽤粘性⼟或不透⽔的物料强堵强塞。
漏洞进⽔⼝查找⽅法:
1、利⽤漂浮物查看漩涡。在可能产⽣漏洞的地⽅,可将纸条、锯末、稻糠等撒在⽔⾯上。
2、⽔下探摸查看漏洞。如漏洞进⽔⼝距⽔⾯较深,可派专业潜⽔⼈员潜⽔探摸,确定进⽔⼝位置。也可⽤⼀根长⽵竿,在⽵竿头绑上布条或⼈们穿的夏⾐,将⽵竿伸⼊⽔中,如布条或夏⾐被⽔吸住,顺着⽵竿下摸就能找到进⽔⼝。
3、投放颜⾊,判断洞⼝。在⽔⾯上撒放容易融⽔的颜料,如出⽔⼝有颜⾊流出,可⼤致判断出漏洞进⽔⼝的位置。
4、利⽤ZDT-1型智能堤坝隐患探测仪等仪器探测漏洞。
抢护⽅法:
1、软帘盖堵:当漏洞进⼝位置不清、进⽔⼝较⼤或有多处漏⽔孔洞,且⼟质松软时,可⽤帆篷布或⼟⼯编织布做为软帘盖堵,软帘⼤⼩根据盖堵的范围决定。软帘的上边⽤绳索或铅丝系牢于堤顶的⽊桩上,下
边坠以重物,利于软帘沉贴边坡,并顺坡滑动。在盖堵前,先将软帘卷起,置放在洞⼝上部,盖堵时⽤杆⼦顶推,顺堤坡下滚,把洞⼝盖堵严密后,再盖压⼟袋,抛填粘⼟形成前戗使洞⼝闭⽓截渗。
2、软楔堵塞:在漏洞进⼝较⼩,周围⼟质较坚硬的情况下,可⽤细铁丝、渔⽹绳、尼龙绳等结成楔形⽹兜,⽹兜内填麦秸、稻草等,或⽤棉⾐、棉被制作软楔,排潜⽔员潜⽔找到洞⼝,⽤⽹兜或软楔将进⽔⼝填实堵严。再在洞⼝抛掷粘⼟或⼟袋闭⽓截渗。
3、抛填粘⼟前戗:条件许可时,根据漏⽔堤段的临⽔深度和漏⽔程度,确定抛填前戗的尺⼨,⼀般顶宽2m~3m,长度最少超过漏⽔段两端各3m,戗顶⾼出⽔⾯1m。抛填前可将边坡上的草、树和杂物尽量清除。
采取上述措施后,当堤后仍有渗⽔时,可按处理管涌的措施反滤围井。
04
跌窝抢护
跌窝俗称塌坑。是在⾼⽔位的作⽤下,堤顶、堤坡及堤脚附近突然发⽣局部下陷⽽形成的险情。这种险情破坏了⼤堤的稳定性,有时还伴随渗⽔、漏洞等险情出现,危及堤坝安全。
产⽣跌窝险情的原因:
1、堤⾝有隐患,机械碾压不到位或⼈⼯夯压不实,分段施⼯接头处没有搭头碾压夯实。
2、堤防质量差,堤基不好,堤⾝有⽩蚁巢⽳或兽洞。
3、渗⽔、管涌或漏洞险情没有处理好,伴随形成跌窝。
根据跌窝产⽣的部位,来分析产⽣险情的原因。如果是发⽣在⼤堤顶部或背⽔坡的跌窝,可采取开挖跌窝再还⼟填实的办法处理。如跌窝伴有管涌、渗⽔、漏洞等险情,应按防渗处理的⽅法“临⽔截渗、背⽔导渗”的措施来除险。
抢护⽅法:
1、填⼟夯实:向跌窝内填⼟,分层夯实,直到填满跌窝。填筑所有⽤⼟料,如跌窝在堤顶或临⽔坡,宜⽤透⽔性⼩于
1、填⼟夯实:向跌窝内填⼟,分层夯实,直到填满跌窝。填筑所有⽤⼟料,如跌窝在堤顶或临⽔坡,宜⽤透⽔性⼩于原堤坝的⼟料,如在背⽔坡宜⽤透⽔性材料。
2、填塞封堵:发⽣在临⽔坡⽔下的跌窝,使⽤草袋、⿇袋或编织袋装粘⼟直接在⽔下填实陷坑,必要时可再抛投粘⼟,加以封堵和帮宽,以免跌窝处形成渗⽔。如堤防单薄,可在跌窝处理后再抛填粘⼟形成前戗。
3、填筑滤料:如跌窝发⽣在背⽔坡,并伴随发⽣渗⽔或漏洞险情,可先将陷坑内松⼟或湿软⼟清除,然后⽤粗砂填实,再在背⽔坡按照背⽔导渗要求,铺设反滤层进⾏抢护。
05
裂缝抢护
裂缝险情就是⼀个整体发⽣横向、纵向或纵横交错的裂缝,裂缝破坏了⼯程的整体性和稳定性。对河堤和⽔库⼤坝来说,裂缝极其常见。
1、裂缝的分类
堤顶或堤坡发⽣裂缝,与堤⾝垂直的叫横缝,与堤⾝平⾏的叫纵缝。
2、裂缝产⽣的原因
堤坝堤基产⽣不均匀沉降、边坡过陡、穿堤建筑物与堤⾝结合不紧密、地震等因素,均是产⽣裂缝的主要原因。
抢护原则:开挖回填,隔断⽔源。
抢护⽅法:
1、横墙隔断:适⽤于横缝。在裂缝堤段临⽔⾯做前戗或挡⽔围堰,使裂缝与⽔源隔断。再沿裂缝开挖沟槽,开挖前往裂缝⾥灌⽯灰⽔,开挖顺着⽯灰⽔的痕迹即可。然后与裂缝垂直⽅向每隔3m~5m再增挖沟槽,槽长⼀般为2.5m~
3m,然后按要求回填粘⼟。
横墙隔断:适⽤于横向裂缝抢险。除沿裂缝⽅向开挖沟槽外,还每隔3~5⽶开挖⼀条横向沟槽,沟槽内⽤粘⼟分层回填夯实。如裂缝已与河⽔相通,开挖沟槽前,应采取前戗等截流措施。
⼟⼯膜盖堵:当河⽔可能浸⼊缝内时,可将复合⼟⼯膜(⼀布⼀膜)在临⽔坡裂缝处全⾯铺设,并在其上压盖⼟袋,使裂缝与⽔隔离,起到截渗作⽤。同时,在背⽔堤坡铺设反滤⼟⼯织物,上压⼟袋,然后再采⽤横墙隔断法处理。
2、纵缝处理:加强观测,分析产⽣裂缝原因,如裂缝由滑坡、坍塌等原因引起,则⽴即采取相应措施抢护。但不管什么原因,都必须先⽤帆蓬布遮盖缝⼝,防⽌⾬⽔进⼊,或⽤⼲细砂灌填裂缝,封堵缝⼝。
06
滑坡抢护
滑坡是严重险情之⼀,主要特征是堤顶、堤坡发⽣裂缝,随着⼟体下挫滑塌,裂缝发展形成滑坡。
产⽣滑坡的原因:
1、⾼⽔位的长时间浸泡,渗⽔引起浸润线⾼、出逸点⾼,背⽔坡⼟壤含⽔量⼤产⽣滑坡;
2、河道⽔位骤降,⽔的拉动引起临⽔坡⼤⾯积滑坡;
3、地基处理不⼲净,有淤泥层,坡脚外的⽔塘没有回填,堤⾝堤基有缺陷引起的滑坡;