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    对土石坝渗水险情的抢护处理|土石坝的险情和抢护方法

    分类:灯谜 时间:2019-06-06 本文已影响

      【摘 要】渗水是土石堤坝抢险中常见的一种险情,须采取正确方法抢护。本文通知过分析土石堤坝渗水的主要原因,提出抢护的原则,临水截渗、背水导渗,对不同条件下渗水情况,采取土工膜截渗、抛粘土截渗、土袋前戗截渗、沙石导渗沟导渗、土工织物导渗沟导渗、沙石反滤层导渗、土工织物反滤层导渗、透水后戗相关方法抢护及应注意事项。
      【关键词】土石堤坝;渗水;抢护;原则;方法渗水险情是土石坝抢护情况中常见的一种,本文对此提出一些较实作的抢护处理方法。在汛期或高水位持续的情况下,土石堤坝在背水坡逸出点以下,土体湿润或发软,有水渗出的现象,称为渗水。如果不及时处理,有可能发展为管涌、滑坡或漏洞等险情。
      1.发生原因
      堤坝发生渗水的主要原因是:水位超过堤坝设计标准,持续时间较长;堤坝断面不足,背水坡偏陡,浸涧线抬高,在背水坡上出逸;堤身土质多沙,均质坝身夹有沙层,透水性强,又无防渗斜墙或其它有效的控制渗流的工程设施;堤坝填筑时,无土料防渗墙或其它有效的控制渗流的工程设施;堤坝填筑时,土料多杂质,有干土块或冻土块、夯实不实,施工分段接头不紧;堤坝本身隐患,如蚁穴、蛇洞、暗沟等。
      2.抢护原则
      堤坝渗水抢护的原则,是“临水截渗,背水导渗”。临水坡用透水性小的粘土料抛筑前戗,可以减少水体入渗。背水坡用透水性较大的砂石、土工织物,把已经入渗的水通过反滤,有控制地只让清水流出,不让土粒流失,从而降低浸润线,保持堤坝身稳定。切忌在背水坡用粘性土压渗,这样会阻碍堤坝内渗流逸出,势必抬高浸润线,导致渗水范围扩大和险情加剧。
      在抢护渗水之前,必须首先查明发生渗水的原因和险情的程度,如果渗渗出的是清水,经观察并无发展,且水情预报水位不再上涨或上涨不大时,可加强观察,注意险情变化,暂不处理。如遇背水坡渗水严重或开始出现浑水,有发生流土的可能,证明险清正在恶化,必须及时进行处理,防止险情扩大。
      3.处理方法
      渗水抢护的方法主要有以下几种。
      3.1临时截流
      为减少流向堤坝的渗水量,降低浸润线,达到控制渗水险情发展和稳定堤坝边坡的目的,可采用临水截渗,一般根据临水的深度、流速,风浪的大小,取土的难易,酌情采取以下方法。
      3.1.1土工膜截渗
      当缺少粘土料时,在水深较浅时,可采用土工膜加保护层的方法,达到地方渗的目的。地方渗体红高出水位1米,厚度宜大于1米。
      3.1.2抛粘土地方渗
      当临水不太深,风浪不大,附近有粘性土料,而且取土较易时,可采用此法。粘土约高出水位1米,厚度在3~5米。
      3.1.3土袋前戗截渗
      当临河水浅有溜,土料易被冲失时,可在水面以下堤坝脚以外先用土袋筑一隔墙,然后再抛填土料。
      3.2反滤沟导渗
      当堤坝背水坡大面积严重渗水时,采用开挖导渗沟、铺设反滤料和加筑透水后戗等办法,引导渗水排出,降低浸润线,但必须避免水流带走土料颗粒,使险情趋于稳定。具体做法简述如下:
      3.2.1沙石导渗沟
      堤坝背水坡导渗沟的形式一般有纵横沟、“Y”形沟和“人|”字形沟。沟的尺寸和间距应根据渗水程度和土壤性质确定。顺堤坝坡的竖沟一般每隔6~10米开挖一条,沟深一般不小于0.5米。在施工时,可沿坡脚稍下游开挖一条排水纵沟,填好反滤料。纵沟应与附近地面原有排水沟渠连通,将渗水排至远高坡脚外,然后在边坡上开挖导渗竖沟,与排水纵沟相连。逐段开挖,逐段填反滤料,一直挖填到边坡出现渗水的最高点稍上。反滤料铺筑时,要严格掌握下细上粗,两侧细中间粗,分层包住,切忌粗料(石子)与导渗沟底沟壁土壤接触,并且粗细不能掺合。为防止泥土掉入导渗沟内阻塞渗水通道,可在渗沟的沙石料上面铺盖袋、席片,然后压上土袋、块石保护。
      3.2.2土工织物导渗沟
      沟的开挖方法与沙石料导渗沟相同。土工织物是一种能够防止土料被水流带出的导渗层。如当地缺乏反滤的沙石料时,可选用符合滤层要求的土工织物,将石料紧贴沟底和沟壁铺好,并在沟口边沿露出一定宽度,然后向沟细心地填满一般透水料,不必再分层。
      3.3反滤层导渗
      当堤坝透水性较强,背水坡土体过于稀软,经挖沟实验,采用导渗沟确有困难,同时反滤料又比较容易取得,可采用此法抢护。该法是在渗水边坡上满铺反滤层,使渗水排出。一般背水坡导渗上部压块石保护,并延至堤脚以外,起镇脚作用,以防滑坡。根据使用反滤村料不同,有以下几种方法。
      3.3.1沙石反滤层
      在抢掠前,先将渗水边坡的软泥、草皮及杂物等清除,清除厚度10~20厘米。然后,按要求铺设反滤料,其质量要求、铺填方法以及保护措施与一般反滤层相同,大致分为三层,由内到外依次为中沙层、碎石层、块石层,厚度依次为15~20厘米、20~3厘米、大于30厘米。
      3.3.2土工织物反滤层
      按沙石反滤层的要求,在渗水边坡清好后,先铺设一层符合滤层要求的土工织物。铺设时应保持搭接宽度不小于20厘米。然后再满铺一般透水料,其厚度不小于40~50厘米。上面铺盖草袋、席片等,最后压上块石或土袋保护。
      3.4透水后戗(即透水压浸台)
      此法既能排出渗水、防止渗透破坏,又能加大堤坝断面、达到稳定边坡的目的。一般适用于断面单薄、背水坡较陡、渗水严重的堤坝。挖深度10~20厘米,然后在清好的基础上,采用比堤坝透水性大的沙料填筑,要密实。沙土后戗一般高出浸润线出逸点0.5~1.0米,顶宽2~4米,戗坡一般为1:3~1:5,长度超过渗水堤段两端至少3米。
      4.注意事项
      在渗水抢险中,应注意以下事项:
      (1)在渗水堤坝段的坡脚附近,如有深潭、池塘,在抢护渗水险情的同时,应在堤坝坡脚得抛填块石或土袋固基,以免因堤坝基础变形而引起险情扩大。
      (2)使用的土工织物、地工膜及地工纺织袋等化纤材料在运输、存放和施工过程中,应尽量避免和缩短其直接受阳光暴晒的时间,完工以后,及时在其表面覆盖一定厚度的保护层。
      (3)采用沙石料导渗,应严格按照质量要求分层铺设,并尽量减少在已铺好的层面上践踏,以免造成反滤层的人为破坏。
      【参考文献】
      [1]广东省水利学会水利科普从书:3《堤防工程》.广东省经济出版社,1998.
      [2]堤防除险加固实用技术.中国水利水电出版社,1998.
      [3]中华人民共和国建设部(GB50286-98)堤防工程设计规范.北京中国计划出版社,1998.

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