(一)渗漏险情的分类

堤坝大多修建在冲淤平原和古河道上,覆盖层内大多含砂石透水层,同时堤坝本身也具有透水性,因此在挡水时必然出现渗水,如果发生渗流破坏,就会发生种种险情。这类险情统称为渗漏险情。渗漏险情是堤坝挡水后出现的最普遍、最常见的险情。渗漏险情可分为:

1.渗水险情

在高水位作用下,水流渗入堤坝,将堤坝体分为上干下湿两部分,干湿土的分界线叫浸润线,浸润线以下的坡面和坡脚都可能发生渗水险情。造成渗水险情的直接原因通常是堤身夹有砂土层、堤身不实以及堤坝内有蛇鼠洞、白蚁洞、灌洞、烂树根、废涵管、硬土块、砖石等杂物。堤坝断面单薄、背水坡太陡,填土时夯压不实,施工分段未按要求处理等,都会加大渗流速度,抬高浸润线,加速渗水险情的发展。

2.管涌险情

堤坝在高水位时,透水性强的地基渗透坡降大于覆盖层的临界坡降,渗流使土体中细颗粒沿孔隙移动并被带至地面,在渗水出口四周形成沙环。随着流失土粒增多沙环变粗,堤坝内逐渐形成贯穿的通道,从而造成管涌险情。

3.流土险情

渗流的渗透力超过表土的有效压力时,堤坝坡或坡脚土体被破坏,形成沙沸或土体被冲失,造成流土险情。在堤坝后草根盘结处,虽然没有发生漏水翻沙,但土体向上隆起,富有弹性,经脚踩上下晃动有水渗出,也是流土险情。

4.漏洞险情

渗水、管涌或流土险情抢护不及时,继续发展造成渗流集中,土体大量流失,逐渐形成贯穿堤坝或穿透基础的渗流通道,称为漏洞险情,漏洞中流出带沙土浑水的最为危险。

以上四种渗漏险情使堤坝内土体饱和,抗剪强度降低或大量土体流失,堤坝失去支撑而塌陷,易导致堤坝溃决。

(二)渗漏险情的抢护

抢护原则、方法:临水坡截渗和背水坡反滤导渗。

1.临水坡截渗

抢护方法主要有:土工膜截渗、抢堵漏洞进水口、散抛粘土截渗等方法。

(1)土工膜截渗当

洞口较大或附近洞口较多,可采用大面积土工膜或蓬布,沿堤坝迎水坡坡肩从上往下顺坡铺盖洞口,然后抛压土袋,并抛填粘土,形成前戗截渗(图3-3)。

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图3-3土工膜截渗示意图

(2)抢堵漏洞进水口

漏洞险情处理最有效的办法是及时准确堵塞进水口。堵漏之前要先找到进水口,在漏洞进水口基本确定后,常用的堵漏方法是将土工膜或蓬布、油布、软帘等覆盖在洞口上(图3-4)。对于浅水处小进水口,可用网兜装上草泥拌和料或直接用棉衣、棉被、高分子保水材料塞堵。若洞口周围土质较硬,可用土袋、铁锅、木板等盖堵(图3-5)。有些堤坝前水位高,洞口较深,漏洞难以寻找时,可在漏洞口大致区域内大量抛投土袋,直至抛出水面。不管是盖堵还是塞堵,洞口盖住后,应立即用土袋压实,再抛泥土使之断流闭气。

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图3-4 软帘盖堵示意图

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图3-5铁锅盖堵示意图

(3)散抛粘土截渗

当堤坝临水坡漏洞口较多较小,范围又较大,进水口难以找准或找不全时,在粘土料充足的地方,可沿临水坡散抛粘土,形成隔渗前戗(图3-6)。水库土坝可在防浪墙外用船抛土。若漏洞口较大可先在洞口前抛置土袋,形成月堤,将漏洞围在月堤内,再填粘土封堵(图3-7)

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图3-7月堤堵漏示意图

2.背水坡反滤导渗

背水坡反滤导渗的原理是使渗水通过反滤层排出,而土壤颗粒不能通过反滤层。实践证明,修筑合格的反滤导渗工程能使堤坝内浸润线下降,渗水由浑变清,使堤坝边坡保持稳定。反滤料本着就地取材的原则可选用砂石、土工织物或梢料,按下层细上层粗、边上细中间粗的原则铺放。使用土工织物导渗,应根据土壤的渗透性选择满足保土性和透水性要求的土工织物铺填。梢料反滤是用麦秸、稻草等细料和柳枝、芦苇等粗料分层铺放。对堤坝挡水较深或地基发生渗漏险情的情况,在临水面作截渗的同时,背水面作反滤导渗更为必需,以达到临水截渗、背水坡反滤导渗的目的。反滤导渗的抢护方法主要有:反滤导渗沟、反滤层导渗、反滤围井、平衡水压法等。

(1)反滤导渗沟

在背水坡坡脚渗水处,开挖平行于堤坝轴线的纵沟,并与原有排水沟渠连通,同时在出现渗水的顶部,沿坡面开挖竖沟(图3-8)。导渗沟内填砂石反滤料,要分层填放,应自坡脚向上分段施工,随挖随填,不得停工待料。反滤料填好后,顶面要铺编织袋、草袋或席片,用块石土方压实。在有条件的地方,可用土工织物做导渗沟,选用有效孔径的土工布铺于沟的周围,中间填透水料,上部压盖草袋、席片、土袋等。在砂石反滤料缺少的地方,可利用麦秸、稻草等细料和柳技、芦苇等粗料做导渗沟。材料按下细上粗,根向上、梢向下铺好,上部用土袋、块石等压实。所有导渗沟要与坡脚、排水沟连通(图3-9)。

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图3-8 导渗沟示意图

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图3-9导渗沟铺填示意图

(2)反滤层导渗

对背水坡土体过于稀软,开反滤沟有困难或堤坝断面过于单薄、渗水严重,不宜开沟的情况,或者管涌流土范围大,涌水翻沙成片的险情,可采用反滤层导渗抢护。反滤层的做法是:先将地面软泥、草皮、砖石等杂物清除,按反滤层的要求分层填铺砂石、土工织物、梢料等反滤材料。反滤料和块石要适当延伸到坡脚外,对堤身单薄,渗水范围大,又缺少砂石料的地方,可利用麦秸、稻草等细料和柳技、芦苇等粗料,将反滤层做成滤水后戗,铺梢料要上下细,中间粗,梢料上部填土夯实,铺一层料,填一层土,直到计划后戗高度为止(图3-10)。

聚四氟乙烯面盆聚四氟乙烯有限公司(简称乙烯、聚四氟乙烯),中国证券交易所上市公司,主要从事聚四氟乙烯、涂层粘接剂、稠密剂复合材料、流途涂装、轻工机械、合成树脂、催化剂、无机高分子材料、涂装剪切设备、化工与食品添加剂等的研发、生产与销售。公司总股本333655.16万股(2009年),总部位于河南省商丘市,成立于1985年,是河南煤炭工业集团旗下全资子公司。2004年,公司旗下天河二期建筑材料厂出资40.077万元人民币收购上市公司新网科技,上市公司称新网科技为商丘市迈进新二三四期项目的实际控制方。2008年,公司旗下新网科技和新网科技基金合计出资5.6亿元,在天河二期建筑材料厂厂房的投资、设计、施工建设、施工报装、污水处理等环节,按综合考核及评估后的12.1亿元人民币的现金、股数分别增至25.93亿元、28亿元和25亿元,与商丘市迈进新二三四期项目部及商丘市各寨镇人民政府进行项目的合作,上市公司称新网科技为公司5213989号资产重组项目的实际控制人。

图3-10 反滤层导渗示意图

(3)土工滤垫导渗

在背水坡渗水处,整平坡体,根据堤坝土质选用特制的土工滤垫进行铺设,上加压重即可。这种方法工作量小,速度快、作用明显。

(4)反滤围井

对于个数不多、各自独立的漏洞,或个数虽多,但尚未连成大片的管涌群,可在漏洞险情出水口用反滤围井抢护。抢护的方法是:清除地面杂物,挖除软土,周围用土袋分层铺列叠砌为围井,高度以涌水不再挟带泥沙为宜。同时,要避免在井的四周出现新的险情。井内按反滤要求,分层铺填砂石、土工织物和梢物等反滤料。如果井内涌水量大而急,滤料无法分层铺填时,可先用砖石、沙袋填塞,待水势削弱后,再按反滤要求填入。反滤围井在预定高度处,要设立足够的排水管,以防井口水位过高而发生漫溢,冲塌井壁(图3-11)。反滤围井也可选用预制塑料围板,反滤层也可按照土质选用预制的土工滤垫。

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图3-11 反滤围井示意图

(5)平衡水压法

平衡水压法是一种应急措施,是在背水坡涌水处抢修围井和月堤,利用它抬高水位,以减少渗水压力。围井和月堤的高度以涌水不带出沙粒为准(图3-12)。也可选用预制围板安装围井。

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图3-12 平衡水压法示意图

(三)抢护渗漏险情注意事项

临水面截渗抢堵后要及时巩固,断流闭气,防止渗漏复发扩大。

背水坡面渗漏抢险不要上大批人,不能乱踩乱挖,切忌用不透水料强行阻压和在堤坝坡上打桩堵水,以免使险情恶化。

采用各种反滤导渗方法,应严格按反滤要求,分层填筑,不得互相混杂。

探摸和堵塞漏洞进水口时,要采取可靠措施,保护抢险人员的安全。