浅谈防洪抢险技术
发布日期:
2017-09-14

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一、管涌、散浸、滑坡、漏洞及裂缝的抢护方法

(一)管涌

         管涌也叫地泉,翻沙鼓水险象发生在背河堤脚附近,或堤脚以外洼地、水沟等地方。因堤基以下有沙质透水层,当水位抬高,渗水压力增大,从而在地面发生孔眼冒水,带出细沙粒,围绕孔口周围,形成“沙环”。管涌孔径,小的如蚁穴,大的有几十厘米,有的成为管涌群。如任其发展,时久洞径扩大,流出浑水,可成为漏洞,或引起堤身坍塌、蛰陷等,酿成大险。

         对于管涌险情,应采用“上堵下排”方法来消除。“上堵”是以土工膜或其它复合材料制成不透水软体排,沉入上游水下,截断可能的集中渗流孔洞,制止渗源。“下排”要求在有控制的条件下排除管涌出现处的压力水。管涌严重时,可在涌水孔周围堆筑围井,采用玻璃钢反滤围井或pvc反滤围井的方法使井内保持一定水位,以降低该处的水力梯度,消除导致管涌的水动力,使土体恢复稳定。

         反滤围井是指将出水口附近的软泥清除约深20厘米,用玻璃钢反滤围井板或pvc反滤围井板配合土工虑垫制成围井,内径一般掌握为洞口直径的十倍左右,井壁与堤坡或地面接触处,必须严密井内先用软料铺底,然后分层填铺沙、石屑、碎石、块石。如缺少沙石料物,也可用麦秸、豆秸、谷草、稻草及芦苇等透水性草料代替,并用土袋压顶。井口壁上须留排水沟,或设排水管以利排水。

 

(二)散浸

        土堤挡水后,渗水经过堤身向堤内坡方向渗透,是自然规律。但由于以下一些原因:

1、堤身单薄,内坡过陡;

2、堤身土质砂重,外坡又无透水性小的粘土防渗;

3、堤质太差,筑堤时所取土块没有打碎,留有空隙,蛾夯不实;

4、堤内有隐患(如蚁侗、獾穴、树根、暗沟等),缩短了渗径。使渗径长度不够,浸润线(渗水在堤身内渗透的上界线叫做浸润线)抬高, 渗水就将在堤内坡的坡面或坡脚附近渗出,就形成散浸。

       发现散浸险情后,应查明发生原因和险情程度,如堤内坡出现散浸,但坡面只有轻微的窨潮或渗出少量清水,堤身稳定,险情并无发展,可以严密监视,暂不处理。如堤坡渗水严重或发生浸水集中冲刷现象,说明险情在逐渐发展,则需加以抢护。抢护方法如下:

①开沟导渗。在堤坝背水坡散浸的部位上,顺堤坝坡开沟导渗,导渗沟与土堤接触部位回填粗砂、砾石,做好反滤排水,上部用土袋压住。②导渗培原法。当土堤背水坡散浸严重,堤身单薄,堤坡较陡,在处理堤面渗水时,还要增加下游堤坡的稳定性。在下游堤坡加筑透水饯台,或在原坝面上筑排水层。

③作反滤层法。先将散浸处的表层湿土挖去,挖厚大约30~50厘米,再分层依次回填粗砂、砾石和碎石,粗砂20厘米,碎石和砾石厚巧厘米,最后用片石或土袋子盖住。

(三)滑坡

       土坝滑坡是由于坝坡太陡,坝体抗剪强度小,坝基土的抗剪强度不足而发生滑动。造成坝坡滑动的因素是多方面的,往往在汛期洪水水位上涨,浸润线升高,增大了堤坝的滑动力矩,而且降低了土体的抗剪强度。汛后水位下降过快,渗流压力大,也易引起坝坡滑动。

滑坡抢护原则是:上部减载,下部压重。根据滑动的情况、出现的部位、发生的原因等不同因素而确定抢护方法。

       迎水坡由于水位骤降而引起滑坡。一是有条件的应立即停止放水;二是在保证堤坝有足够的挡水断面的情况下,将主要裂缝进行削坡;三是在滑动体坡脚部位抛石料等,作临时压重固脚。

        背水坡由于渗漏引起滑坡的抢护,一是尽可能降低库水位;二是沿滑动体和附近的坡面上开沟导渗,使渗透水能够很快地排出;三是若滑动裂缝达到堤脚,应该首先采取固脚措施。

(四)漏洞

       堤身漏洞除由于散浸集中而形成外,大部是因堤身有隐患如灌洞、鼠穴、裂缝等,或堤身质量不好存在虚土、冻土块、淤泥等而发生。大水时,在较大的渗透压力作用下,堤内土壤被带走,出水由清到浑,孔穴由小到大,从而发展成堤身漏洞。堤基漏洞常由于堤基下面有流沙层或老口门,堤基下有腐朽料物或石料,渗水时在内外压差作用下,流沙将随渗水流出所致。河水偎堤堤身发生漏洞,这是最危险的险情。如不及时抢堵,即能造成决口的大患,必须引起高度的重视。漏洞发生的部位,一在堤身,二在堤基。

      漏洞的抢护方法。

①若洞口较小,周围土质较硬,则可用大于洞口的铁锅或其它不透水的器具扣住,亦可用软楔、草捆堵塞洞口,其上覆上土袋。

②如果洞口土质已软化,且洞口较多,用布或防渗布顺坡铺盖,上面再压土袋,最后用粘土顺坡推上,附压上面,以帮助截渗。

③滤水围井,在漏洞进口尚未找到时,为防止险情恶化,可暂在背水坡面漏洞出口处修筑滤水围井。若渗水压力过大,当滤水围井完成后,仍有翻砂随水流出。若出现井口下陷,可继续倾填砂石滤料,直至井口以下形成一个较合理的滤水层,出水变清则险情即趋稳定。

(五)裂缝

         大堤除了发生以上各种险情外,还有因堤身修筑质量不好新旧堤结合不严等而发生裂缝现象,其中横向裂缝比较严重,亦能造成渗水和漏洞。处理时,可采用横墙隔断的措施。每隔一米与裂缝垂直相交及沿裂缝向下挖槽,直至看不见裂缝为止,并要分层回填土料夯实。若裂缝很深,已与临河水相通,应在临河打围桩编柳或修前戗,以防渗水。亦可在临河作前戗,背河反滤。

二、由于河水冲刷造成的险情的抢护

       黄河大堤平工堤段,多于险工堤段。大水时期,堤身着河,均有被水冲刷的危险,而风浪的袭击,也对堤防产生穴蚀和抽刷作用。

黄河涨水,漫滩之后,由于滩面横比降大,水从串沟流入堤河,往往形成顺堤行洪。沿堤发生冲刷或因河势变化,发生斜河,已将滩岸塌尽,河势顶冲,淘刷大堤,发生严重坍塌。如不及时抢护,即有冲决大堤的危险。因此在抢护时,要“防冲固堤,寸土不让”,采取增强堤坡的稳定性和抗冲能力及减缓流势等措施防护之。

(1)柳石抛护

大堤临水一侧迎溜顶冲,发生坍塌时,应先抛柳石枕或铅丝笼护根,然后在其上部抛石或土袋护坡。柳石枕一般直径1米,长10米。外围柳枝厚约20厘米,石心直径约60厘米。铅丝笼用12#铅丝编网片,孔距15~20厘米。

(2)挂柳

这是黄河常用的方法,用柳树头,抛于水下,用以起缓溜落淤,防止险情扩大。一般用在大榴扫边处。挂柳一般用枝多叶密的新鲜柳树头,杆长1米以上。在树柳上拴绳缆或8#铅丝,以便拉拴。要从坍塌堤脚下游,顺序压茬,逐棵挂向上游,并拴于岸坡的桩上。或用麻绳或铅丝两端各系麻袋装碎砖石或淤泥,压搭于树权上,以便使柳头在水中树梢向下,紧贴岸边。

(3)沉柳

使用此法,抵御水流冲刷坡脚,亦有缓溜落淤之效。先将石块用铅丝捆于柳树头杈上,然后用船推柳入水。由下游向上游,由低到高,依次抛柳,务使树头之间密切相连。

(4)桩柴护岸

在水不太深的情况下,可用此法。先在坍塌处打桩一排,桩长一般为水深的2.5倍,桩距0.8米~1米。桩后铺散柳或其他软料,并用土填实。再在填土上打长约半米的签桩一排(位置与前排桩交错),并用麻绳或铅丝将前排拉紧系在签桩上。随着水位高涨,可照上述方法在护岸上不断加高。

(5)柳石搂厢

         如水流湍急,坍塌严重时,可用柳石搂厢进行紧急抢护。以柳(秸、苇)石为主体,以绳、桩分层连接成整体的一种轻型水工结构,它具有体积大,柔性好,抢险速度快的优点。主要用于坝垛墩蛰险情的抢护、堤岸严重崩塌处抢修工程和水中进占修筑坝体,是黄河治理、抢险不可缺少的一部分。

         此方法需要以最快速度使埽体抓底,否则底部冲刷力增大易淘刷滩岸及河床。此法系黄河上的传统方法,但为避免埽体出现悬空、前爬、溃膛等现象,下部埽体宜采用棋盘、三排桩、连环五子(三种桩绳的排列法)等软东西(厢埽签束柴料的桩绳结构),使其埽体平稳下蛰。其上部应选用双头人、羊角抓、三星桩等硬东西,以增大牵引力,制止埽体前爬,同时采取边加厢(三种桩绳团结厢体的方法),边抛铅丝笼或大块石等措施进行加固。 

(6)等坝

根据河势发展变化,估计某堤段有着河的可能,可先在旱地上做好土坝基,等水到来,及时进行柳石裹护,叫做等坝。

三、堤身跌窝、堤岸坍塌及浪窝抢护的抢护

(1)堤身跌窝.。堤身的跌窝险情主要由白蚁、鼠、蛇等动物凿孔所造成的隐患,不能忽视,应及时处理。常用的方法是翻筑夯实,如跌窝内潮湿或浸水‘应迅速用干土或在湿土掺拌1/10~1/15的生石灰粉填筑夯实。              

1如果跌窝发生在堤身单薄、堤面较窄的堤顶上,则在挖填跌窝前,采用土织物袋土或在袋装土与堤之间再填散土加筑外帮。

2如果跌窝发生在迎水坡下部位,可用土工织物袋装土等物料将跌窝填实,再加筑外帮。

(2)堤岸坍塌。抢护堤岸坍塌以抛石、抛沉土袋为主。这样可使堤坡尽快恢复原坡以稳定堤身,用麻袋或草袋盛淤土,自坍塌最低处起,分层压缝进行填筑。在水面下修成1:3以上的缓坡,以减弱水流冲刷。其它还可用桩柴填复或挂柳、沉柳等方法抢护。

(3)浪窝。对雨水集中之处应及时设法疏引,或分段拦截,使水流分散,减少冲刷。对已冲成的沟、窝、天井,应迅速用土围圈,以阻止水流继续冲刷。填垫时用好土自下而上分层夯填密实。新建部分,应高出附近原堤面0.1~0.2米,或压葛芭草一层,以防再次下雨复冲。

四、洪水漫顶的抢护

在汛期,当出现超标准洪水有漫顶的危险时,必须在可能漫溢堤段的堤顶抢修子堤以防漫决。子堤一般修在临河一侧的堤顶上,坡脚距临河堤肩1米,边坡1:1顶宽1米左右,高度视水情而定。在加修子堤时,应先清除堤顶草皮,使新旧土易于结合:子堤应修在临河一面的大提顶上。不要修在大堤当中,以免阻碍交通,增加抢险困难。子堤有以下几种:

1、纯土子堤

一般土质较好取土较易的堤段,可用纯土子堤。要先清除地面草皮、杂物,然后分层填土夯实。

2、土袋子堤

在堤顶不宽,土质较差的情况下,可用土袋子筑堤,在铺土袋子前,也要清理堤顶杂物,并刨松表土。草袋子装土六七成左右,并将袋口扎紧,铺于堤顶迎水面,袋口应向背水面,用脚踏实。根据情况可排垒单层和双层。如时间允许,在排垒时用麦秸、碎草塞填,以求挡土严密。

3、打桩编柳子堤

用于堤顶较宽的堤段。先在堤顶上靠近临河一边打桩一排,在桩上编柳或在桩后绑扎草把、芦柴把,后边填土夯实。填筑方法、尺寸和纯土子堤大致相同。


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