江西省鄱陽湖濱湖地帶修筑了大量圩堤,每當(dāng)遭遇大洪水時,高水位持續(xù)時間長,堤防處于長期浸泡中,歷來是防汛搶險(xiǎn)的重中之重。江西省水利科學(xué)研究院在工作實(shí)踐中,積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。2016年7月緊急編制的《堤防防汛搶險(xiǎn)手冊》,內(nèi)容全面、通俗易懂,通過公眾號發(fā)布后,每年汛期都有大量公眾號轉(zhuǎn)發(fā),至今閱讀量已超1500萬次。 2020年7月,鄱陽湖遭遇超歷史記錄大洪水,江西省水利科學(xué)研究院已派出70余人次作為技術(shù)專家,奮戰(zhàn)在堤防抗洪搶險(xiǎn)前線。課題組第一時間組織技術(shù)骨干,對2016年版搶險(xiǎn)手冊進(jìn)行修編,并增加了典型案例,供堤防管理人員和現(xiàn)場搶險(xiǎn)人員參考。近年來,該院圍繞鄱陽湖防洪問題,開展了一系列的科學(xué)研究,本文也是鄱陽湖洪水研究系列科普宣傳的一部分。 01 管涌(流土) 發(fā)生管涌切莫慌 壓浸圍井皆良方 若是管涌在渠塘 蓄水反壓來幫忙 高水位滲壓下,堤基土體中細(xì)顆粒沿粗顆粒間空隙被水流帶出堤基外的現(xiàn)象稱為管涌。當(dāng)其出口處于砂性土?xí)r,表象為翻沙鼓水、周圍多形成隆起的沙環(huán);當(dāng)其出口處于粘性土?xí)r,表象為土體局部表面隆起、浮動或大塊土體移動流失,此時也稱為流土。 管涌是堤防工程中最常見的一種險(xiǎn)情,在鄱陽湖濱湖區(qū)域被廣泛稱為“泡泉”。 藕塘內(nèi)管涌險(xiǎn)情 1.反濾壓浸法。適用于管涌險(xiǎn)點(diǎn)多、集中連片或鼓水涌沙較嚴(yán)重的地方。砂石料充足時,首選此法。 2.反濾圍井法。適用于險(xiǎn)點(diǎn)少、未集中連片的管涌險(xiǎn)情。 拍攝:張華明 3.蓄水反壓法。當(dāng)管涌群范圍不大,且附近有渠道、田埂,或周邊具較高地形等有利條件,可采用此法。 實(shí)例1:某重點(diǎn)圩堤段距堤腳約80m處為一大面積藕塘,因堤內(nèi)排澇導(dǎo)致反壓水頭減小,經(jīng)巡查發(fā)現(xiàn)管涌(泡泉)險(xiǎn)情一處。涌徑約15cm,涌水柱高約2cm,涌水夾沙量較多,屬較大險(xiǎn)情。搶護(hù)采取局部抬高水位的蓄水反壓方式,形成“養(yǎng)水盆”,處理后泉眼出水清澈,蓄水反壓效果明顯。 02 散浸(滲水) 如滲水點(diǎn)低,量少且清,無發(fā)展趨勢,預(yù)報(bào)水位不上漲時,可暫不搶險(xiǎn),但須專人密切觀測。如滲水嚴(yán)重或已出現(xiàn)渾水,預(yù)報(bào)水位上漲,則須立即搶護(hù)。 為避免貽誤時機(jī),一般先背水面導(dǎo)滲,視情況采取臨水面截滲措施。 某重點(diǎn)圩堤段背水坡發(fā)生較大范圍散浸,散浸區(qū)土質(zhì)松軟,屬于較大險(xiǎn)情。通過高出散浸區(qū)0.5m開挖Y字型導(dǎo)滲溝并回填反濾料處理,險(xiǎn)情得到控制。 2.砂袋貼坡反濾法。當(dāng)?shù)躺硗杆暂^大,背水坡土體過于稀軟,須先清除軟泥、草皮及雜物,再鋪設(shè)砂袋反濾。 圖片來源網(wǎng)絡(luò) 03 漏洞 渾水漏洞險(xiǎn)情急 謹(jǐn)慎治理方可行 漏洞進(jìn)口拋粘土 出口圍井御強(qiáng)敵 1.當(dāng)外水面出現(xiàn)旋渦或滲水量較大時,應(yīng)盡量探測出漏洞入口位置,有條件可安排潛水員摸探; 2.找到漏洞進(jìn)口后,首先用塞堵法,塞堵物料有軟楔、棉絮、草捆、軟罩等,塞堵時應(yīng)“快”“準(zhǔn)”“穩(wěn)”; 3.如未探測到漏洞進(jìn)口具體位置,可在臨水面倒填粘土及時封堵; 4.無論是否找到漏洞進(jìn)口位置,均須在出口搶筑反濾圍井。 實(shí)例1:透水反濾平臺。某重點(diǎn)圩堤段堤腳發(fā)現(xiàn)一漏洞,漏水量大且渾,為重大險(xiǎn)情。前期在漏洞出口搶筑小型反濾圍井治理效果不佳,后改為搶筑大透水反濾平臺,漏水量明顯減小且水由渾變清,險(xiǎn)情得到控制。 實(shí)例2:前堵后排。某重點(diǎn)圩堤段堤腳有大量滲水點(diǎn),開挖導(dǎo)滲溝后發(fā)現(xiàn)多處漏洞,直徑約3~5cm,夾帶渾水,屬于較大險(xiǎn)情。通過在漏洞進(jìn)口位置附近培粘土蓋并鋪設(shè)彩條布,漏洞出口搶筑反濾圍井,處理后漏水量減小且水質(zhì)變清,險(xiǎn)情得到控制。 04 滑坡(脫坡) 滑坡治理分兩面 臨水固腳永不變 背坡減載加固腳 導(dǎo)滲排水是關(guān)鍵 2020年5月20日,美國密歇根州Edenville水壩 阻滑固腳材料可采用土袋、塊石、石籠等重物。雨天須覆蓋防雨布保護(hù)滑坡體。若為滲流作用引起的滑坡,臨水面采取截滲措施,背水面須開溝導(dǎo)滲。 實(shí)例1:某重點(diǎn)圩堤段背水坡發(fā)生滑坡,大小約120m3,錯位約8cm,屬于重大險(xiǎn)情。由于預(yù)報(bào)可能下雨,先用彩條布對滑坡體覆蓋保護(hù),待合適時機(jī)對滑裂面進(jìn)行開溝導(dǎo)滲,最后在堤腳堆砌沙袋固腳阻滑。處理后滑坡體穩(wěn)定,險(xiǎn)情得到控制。 實(shí)例2:某重點(diǎn)圩堤出現(xiàn)一處背坡滑坡險(xiǎn)情,滑坡體約30m3,滑裂面有少量滲水,屬于較大險(xiǎn)情。采取削坡減載、開溝導(dǎo)滲和固腳阻滑組合的方式進(jìn)行治理,治理后滑坡體滲水被導(dǎo)出,堤腳和堤身穩(wěn)定,險(xiǎn)情消除。 拍攝:夏建勇 實(shí)例3:某重點(diǎn)圩堤出現(xiàn)近200m的背坡滑坡險(xiǎn)情,滑坡體約2000m3,滑裂面有少量滲水,滑坡體下部濕潤松軟,屬于重大險(xiǎn)情。采取滑坡面開溝導(dǎo)滲、固腳阻滑、裂面防雨水下滲保護(hù)的組合方式進(jìn)行治理,治理后滑坡體滲水被導(dǎo)出,堤腳和堤身穩(wěn)定,險(xiǎn)情消除。 05 跌窩 跌窩位置查清楚 臨水一側(cè)填粘土 跌窩回填應(yīng)壓實(shí) 背水反濾才靠譜 某萬畝圩堤段堤頂靠迎水坡一側(cè)發(fā)生跌窩,跌窩內(nèi)雖無滲漏,但坍陷體積較大,屬于較大險(xiǎn)情。由于外水位較高,先在迎水坡拋填粘土保護(hù)堤身,再對跌窩內(nèi)松散土挖除后分層回填粘土并夯實(shí)。經(jīng)治理恢復(fù)了跌窩處堤身斷面,險(xiǎn)情得到控制。 06 崩岸 任其發(fā)展極不利 拋石固腳需先行 削坡減載要牢記 07 裂縫 橫縫縱縫最難磨 橫墻隔斷擒橫縫 縱縫應(yīng)防堤滑坡 1.橫墻隔斷法。適用于橫向裂縫。先沿裂縫方向開挖溝槽,再沿與裂縫垂直方向開挖溝槽(間距3~5m),溝槽內(nèi)粘土分層回填并夯實(shí)。如裂縫已與外水相通,開挖溝槽前,須在臨水面拋填粘土截流處理。 2.封堵縫口法。適用于寬度小于1cm、深度小于1m,不會發(fā)展的縱向裂縫。先用干而細(xì)的沙壤土灌入縫口,并用木條搗實(shí),再沿裂縫作寬5~10cm、高3~5m的小土埂壓住縫口,以防雨水浸入。 實(shí)例1:開溝截水和導(dǎo)滲+覆蓋保護(hù)+固腳阻滑。某重點(diǎn)圩堤段背水坡出現(xiàn)1條縱向裂縫,長約60m、寬2~3cm,下挫約5~8cm,無滑坡跡象。在裂縫上端開挖截水溝、下側(cè)開挖導(dǎo)滲溝,并對整條裂縫采用彩條布覆蓋,防止雨水滲入;同時采用砂卵石回填置換坡腳處橡皮土,坡腳采用砂卵石袋固腳。經(jīng)處理后,險(xiǎn)情穩(wěn)定無發(fā)展。 08 風(fēng)浪 風(fēng)浪淘刷迎水坡 拍攝:謝頌華 ![]() 1.鋪設(shè)防浪布法。將彩條布沿臨水坡鋪設(shè),頂部高出水位1.5~2m并用砂石袋固定,底部拴石塊或砂石袋墜壓防漂浮。 2.掛樹枝防浪法。將樹木枝條鋪設(shè)于堤坡上,枝葉朝下置入水中,上部用砂袋壓住。 鋪設(shè)防浪布。某重點(diǎn)圩堤迎水面受風(fēng)浪沖刷,導(dǎo)致一定范圍的混凝土護(hù)坡沖毀,屬較大險(xiǎn)情。通過在迎水面鋪設(shè)彩條布并固定,消浪防沖,控制險(xiǎn)情。 拍攝:黃志勇 拍攝:謝頌華 09 漫溢 漫溢實(shí)屬大險(xiǎn)情 ![]() 某重點(diǎn)圩堤預(yù)測將發(fā)生漫頂險(xiǎn)情,為此立即在堤頂臨水面?zhèn)葥屩链拥?,并鋪設(shè)彩條布防滲。 10 穿堤建筑物裂縫 1.表面裂縫。 (1)表面涂抹。用水泥漿、水泥砂漿、防水快凝砂漿、環(huán)氧基液或環(huán)氧砂漿等涂抹在裂縫部位,涂抹前須對混凝土面鑿毛。 (2)表面粘補(bǔ)。用膠粘劑把橡皮、氯丁膠片、塑料帶、玻璃布或紫銅片等止水材料粘貼在裂縫部位。 (3)鑿槽嵌補(bǔ)。沿裂縫鑿一深4~6cm的“V”形、“”形或“”形槽,槽內(nèi)嵌填環(huán)氧砂漿、預(yù)縮砂漿(干硬性砂漿)、瀝青砂漿、瀝青麻絲或聚氯乙烯膠泥等防水材料,當(dāng)嵌填瀝青材料或膠泥時,表層要用水泥砂漿、預(yù)縮砂漿或環(huán)氧砂漿封面保護(hù)。 2.深層裂縫。縫寬大于0.5mm時水泥灌漿,小于0.5mm時化學(xué)灌漿。對于滲透流速較大或受溫度變化影響的裂縫,不論縫寬大小,均宜采用化學(xué)灌漿。 3.裂縫綜合。此法適用于嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度或可能影響建筑物整體穩(wěn)定與安全的裂縫。處理方法是對裂縫進(jìn)行表面或內(nèi)部處理,并騎縫加混凝土三角形或圓形塞,或采取預(yù)應(yīng)力錨固、灌漿錨桿、加箍、加撐或加大構(gòu)件斷面等加固措施,有時還要輔以排水減壓措施。 11 穿堤建筑物接觸滲漏 在高水位滲壓作用下,涵閘、管道等穿堤建筑物與土堤結(jié)合處易形成滲流通道,產(chǎn)生滲水、漏洞等險(xiǎn)情,稱為接觸滲漏。 ![]() 中堵截滲。通常有開膛堵漏、噴漿截滲、灌漿阻滲等方式。 臨水堵截:從建筑物兩側(cè)臨水坡開始拋填粘土形成封閉的防滲粘土斜墻; 堤背導(dǎo)滲:在接觸沖刷水流出口處修筑反濾圍井,將出口圍住并蓄水,再按反濾層要求填充反濾料。 筑堤:穿堤建筑物已發(fā)生嚴(yán)重的接觸沖刷險(xiǎn)情而無有效搶護(hù)措施時,可在堤臨水側(cè)或堤背水側(cè)筑新堤封閉,汛后作徹底處理。 12 涵閘滑動失穩(wěn) 1.下游堆重阻滑法。適用于圓弧滑動和混合滑動兩種險(xiǎn)情搶護(hù),即在滑動面下端堆砌土袋、塊石等重物。 2.增加摩阻力法。適用于平面緩慢滑動險(xiǎn)情的搶護(hù),即在閘墩等部位堆放塊石、土袋或鋼鐵等重物,注意加載不得超過限度。 3.下游蓄水平壓法。在水閘下游一定范圍內(nèi)用土袋筑成圍堤,壅高水位以減小水頭差。 4.圈堤圍堵法。一般適用于閘前有較寬灘地的情況,圈堤修筑高度通常與閘兩側(cè)堤防高度相同,圈堤臨河側(cè)可堆筑土袋,背水側(cè)埴筑土戧,或兩側(cè)堆土袋中間填土夯實(shí)。 13 閘基滲漏或管涌 1.閘上游落淤阻滲法。關(guān)閘后在滲漏進(jìn)口處船載粘土袋閘前拋投,再拋散粘土落淤阻滲。 2.閘下游管涌區(qū)筑反濾圍井法。清除地面雜物與軟泥后,用土袋分層錯縫筑圍井,井內(nèi)分層鋪設(shè)反濾料,并設(shè)排水管排水。 3.下游圍堤蓄水平壓法。在背河堤腳出險(xiǎn)范圍外用土袋搶筑月堤,積蓄漏水以抬高水位反壓,制止涌水帶出砂粒,并設(shè)排水管排水。 14 閘門啟閉故障或失靈 1.閘門啟閉失靈的搶護(hù)。先吊放檢修閘門或疊梁,如有漏水,可在檢修門前或疊梁前鋪放篷布和拋填土袋封堵。待不漏水后,再對工作閘門啟閉設(shè)備進(jìn)行搶修或更換。如果未設(shè)檢修閘門及門槽,可根據(jù)工作門槽或閘孔的寬度臨時焊制一網(wǎng)格框架,吊放卡在閘門前,然后拋填石(土)枕、土袋堵漏水。 2.閘門漏水搶堵。關(guān)閘后在閘門上游用瀝青麻絲、棉絮等堵塞縫隙,并用木楔擠緊。如系木閘門漏水,也可用木條、木板或布條柏油進(jìn)行修補(bǔ)或堵塞。 3.啟閉機(jī)螺桿彎曲搶修。 (1)螺桿無法拆下時,用活動扳手、千斤頂及鋼撬等器具進(jìn)行矯直; (2)拆除閘門與螺桿的連接銷子后,螺桿提升至彎曲段靠近啟閉機(jī)。在彎曲段的兩端,靠閘室側(cè)墻設(shè)置反向支撐,然后在彎曲凸面用千斤頂緩慢加壓矯直。 (3)若螺桿直徑較小,拆卸和支承定位后,用手動螺桿矯正器矯直。 來源:江西水利學(xué)會 |
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