水库河道防汛抢险技术方案
(1)渗水抢护原则:“临水截渗,背河导渗”。切忌背河使用粘土压渗,因为渗水在堤身内不能逸出,势必导致浸润线抬高和浸润范围的扩大,使险情变化。
抢护方法:
临河帮戗:临河帮戗的作用在于增加阻水层,减少渗水量使浸润线降低,防止背河出险。凡临河水深不大,附近有粘性土壤,且取土较易的渗水堤段可采用这种措施。前戗顶宽一般3-5m,长度超出渗水段两端各5m,戗顶高出水面约1m,其断面见图6—2所示。
柴土后戗:背河用柴土修筑后戗的作用是既能排出渗水,又能稳定堤坡,加大堤身断面增强抗洪能力。一般适应于堤身单薄、断面小、背河堤坡较陡的渗水堤段。其断面见图6—3所示。
在沙土丰富的地段,也可用沙土代替柴土修做后戗,称为沙土后戗,也称为透水压渗台。其作用同柴土后戗,其断面见图6—4所示。
开沟导渗法:当临河水位继续上涨,背河大面积严重渗透,且继续发展有形成脱坡之势时,可在背河堤坡采用此法。开沟的目的在于降低浸润线,使土壤干燥,稳定堤坡。此法简便易行且效果显著,但若导渗时间过长,效果有所降低,且汛后必须拆除。
沟的分布方式有纵横沟和Y形沟,根据导渗材料又可分为沙石导渗沟、梢料导渗沟或其它材料的导渗沟。开沟导渗的构造见图6—5所示。
背河顺坡反滤层法:当局部渗水严重,有管涌和脱坡的可能,且渗水破坏严重无法开沟导渗时可采用此法。其作用与前述导渗沟法相同,修作方法是直接用反滤材料沙石或梢料在渗水堤坡上修筑反滤层,其断面及构造见图6—6所示。
(2)漏洞抢护原则:“前截后导,临背并举”。即在抢护时,应首先在临水侧找到漏洞进水口,及时堵塞,截断漏水来源。同时,在背水侧漏洞出水口,采用反滤和围井,制止土料流失,防止险情扩大。切忌在背水侧用不透水料强塞硬堵,以免造成更大险情。
抢护方法:)群众常用铁锅扣堵洞口或棉被、麻袋草捆堵塞洞口,然后抛土袋,粘性土加戗,同时在洞出口作围井倒滤。围井是为抬高水位,以降低水位差。
软帘堵塞法:用土工膜布或同类材料盖堵。沿迎水堤坡从上到下顺坡铺盖,同时观察洞出口出水量变化,出水量突然减小,说明洞口堵塞,立即抛土袋,粘性土加戗。洞出口作倒滤。(见图6—8所示)
开槽断截法:此法只有在漏洞进口较宽的条件下方可采用。即在堤顶开槽,深至洞道,再用粘性土填实,截断通道。
临水筑月堤:如临水水深较浅,流速较小,在洞口范围内用土袋修成月形围埝,再填筑粘土进行封闭。
在洞口四周抢筑围堤,中间铺填沙石反滤。如漏水量大,涌水位高,先抛小块和大石子,再抛中小石子。使涌水水势分散,再铺砂、石子、块石反滤。
(3)堤身滑坡(脱坡)抢护的原则:“上部削坡减小滑动力,下部固脚压重,增加抗滑力”。对因渗流作用引起的滑动,必须采取“前截后导”的措施。
抢护的方法:
开沟导渗,滤水还坡:开沟导渗的作用及作法和抢护渗水险情中的开沟导渗相同,导渗沟修成后要及时地用透水性较好的沙土还坡,并用土袋或块石固基。其断面布置如图6—9所示。此法适用于滑坡段堤脚基础较好且取土方便处。
透水土撑(亦名滤水土撑):在背河滑坡范围内全面修筑导渗沟,以减小渗水压力并降低浸润线,消除产生滑坡的条件。对于因滑坡而引起的断面削弱则以间隔修土撑的办法予以加固。导渗沟的修筑方法同渗水抢险中的导渗沟,土撑则是在完成导渗沟后抓紧抢筑,其尺寸应视险情、水情、堤情而定。一般土撑顺堤长10m左右,间隔8~10m,顶宽5~8m,边坡1:3~1:5,土撑顶应高于浸润线出逸点0.5~2m。其断面布置如图6—10所示。此法适用于背水堤坡排渗不畅,滑坡严重且范围较大,取土又困难的堤段。
(4)管涌(名泡泉、翻沙鼓水)抢护原则:反滤导渗,控制细砂流失。抬高内水位,减小水头差。
抢护方法:
减压围井:减压围井又称养水盆。它是靠逐步雍高围井内水位,减小临背水头差的原理,逐步降低渗压、制止渗透破坏来稳定管涌险情。此法适用于当地缺乏反滤材料、临背水位差较小且地表坚实渗透系数小的情况下。围井的修筑方法可视管涌的范围、当地的材料而定。用土袋筑成的围井称土袋围井,用铁筒直接做成围井称为铁筒围井,也可用土料、土袋筑成月堤的形式。减压围井的布置如图6—11所示。
反滤铺盖:在出现管涌较多且连成一片的严重情况下可修筑反滤铺盖。采用此法可以降低渗压,制止泥沙流失。其修筑因使用的反滤材料不同又可分为沙石反滤和稍料反滤。具体修筑形式见图6—12所示。
(5)坍塌抢护原则:“护岸固基,缓流落淤”。
抢护方法:
护脚防冲:当堤防受水流冲刷,堤脚或堤坡已被冲成陡坎时,在该部位抛投块石、铅丝笼或柳石枕等防冲物体,对堤脚或堤坡进行保护即是护脚防冲的抢护方法。此法适用于堤防临水坡水急溜猛淘刷范围较大的险情。其施工方法如图6—13所示。
沉柳护脚:当堤防临水坡被淘刷范围较大,但溜势不急的情况下可使用此法。此法是用船载枝叶茂密的柳树头并缚以大块石,从下游向上游依次抛沉,并使树头之间密切相连,以达到减缓流速,加速堤前淤积的目的。其制作方法如图6—14所示。
(6)堤坡软化的抢险方法
开沟导渗:堤坡软化,指堤坡表面渗水,人在堤坡上走陷脚,主要是堤身质量差,浸润线位置偏高后致。堤身灌粘土浆可有效地降低浸润线,但高水位不能灌浆。可采用临时开沟导渗,降低浸润线出逸点,达到堤表固结的目的。施工方法:先备好导渗材料,然后分批开沟。第一批沟间距10~16米挖好后要立即填筑沙、碎石导渗并回填平。第二批沟在第一批沟中间开挖。不允许沟挖好后较长时间不筑导渗。开沟要求:顺堤坡开挖排渗沟,间距5~8米,深0.8~1.2米,底宽0.3米左右。对渗水严重处,可在浸润线以下0.6左右两顺沟之间增挖人字排渗沟。导渗材料:(1)砂、石导滤;(2)用土工布包碎石,碎砖或芦柴等作导渗,上面填土整平;(3)若当地无以上材料,也可用芦柴外包稻草一层,扎成40厘米左右草捆。将草捆大头向上,小头向下,由沟下部往上搭接铺放,然后回填土整平。不论用哪种导渗材料,由堤身排出的水要开沟排走,不得影响堤脚安全。对堤坡软化并在坡面产生裂缝,或堤后有深塘的堤段,除临时开排渗沟外,同时还要大堤脚加戗台,以免产生滑坡。戗台顶宽不小于5.0米,高度为堤身高的1/3~1/4。排渗沟要延伸至戗台以外。
反滤铺盖:当堤身透水性较强,背水坡土体过于稀软,经挖沟实验,采用导渗沟,确有困难,可在渗水边坡上满铺反滤层,使渗水排出。背水坡脚压块石保护,以防滑坡。根据使用反滤材料不同,可采用沙石反滤层、土工织物反滤层、梢料反滤层(即柴草反滤层)。
(7)堤身裂缝抢险措施
堤身常见裂缝有三类:第一类是垂直堤身向的横缝;第二类是顺堤走向的纵缝;第三类是龟裂缝。各类缝产生的主要原因及抢险方法简介如下:
第一类横缝抢险方法:凡在洪水位线以上的裂缝,均要开挖后重新分层夯实回填。为截断主裂缝两侧可能产生的次生裂缝两侧要挖槽,键槽宽度要据裂缝错动土体的范围确定。回填之前应先将开挖底面夯实。若洪水位以下仍有裂缝并漏水。除尽可能加深开挖深度外,还应在迎水侧打椿筑外障,填土封死。同时在堤内筑反滤层或养水盆。对漏水较大的裂缝,也可先在迎水坡,洪水位以上,裂缝两边各打一根直径较大的短椿,挤压土体,以达到闭合裂缝封死漏水的目的。
第二类纵缝抢险措施:不论什么原因引起的纵缝,发现后立即用塑料膜覆盖。保护缝口,防止雨水漏入裂缝。注意观察,最好设观测断面,观测缝宽及高差变化。对稳定缝要及时开挖重新分层夯实回填,新填土要高于老堤面。对滑坡、脱坡引起的纵缝要综合治理,见滑坡脱坡处理。(见图6—15所示)
第三类龟裂缝,筑堤土质粘性较高,长期干旱后,常发生龟缝,对较宽的缝,可在缝内填细碎的壤土,对细缝可在表面夯实后覆盖一层壤土保护。
(8)闸门漏水处理方法
闸门有开关条件,可先将门反复开关几次,看漏水量是否减小,以排除启闭不到位漏水。漏水缝较宽,漏水量大,可用直径大于缝宽,长度小于缝长的直管(棒)外均匀包棉絮,在高水位侧沿门下滑或侧靠以达到减小漏水的目的。潜水员堵漏,潜水员用棉絮将漏水段堵死,堵漏效果较好。潜水之前,要将涵闸水下情况详细向潜水员介绍,特别是漏水量大时,缝附近吸力很大,要有保安措施,确保安全。若潜水员无法靠近,也可先用方法堵漏,然后再潜水封堵。如闸门漏水严重无法在门体封堵处理时,可在上游或下游筑月堤封闭。
堵漏注意事项:在薄壳闸门前、后不可抛土袋,填土或硬物撞击门体,以免改变薄壳闸门受力条件,或损伤门体,影响门体安全。对螺杆启闭机,不可盲目下压,以免危及工作桥及启闭机安全。
(9)闸门震动处理
.闸门开启过程中或局部开启时震动,要及时改变开启高度,避开易震区段。操作人员要详细观测并记录产生震动时的上下游水位,开启高度,下游水面流态等,根据实测资料分析,修改开启程序,使闸门不在易震区段停留,以减小发生震动的机遇。.闸门在关闭状态下发生震动,主要是止水漏水引起震动,也发生过因风浪冲击使闸门震动。消除震动的措施:闸门有开关条件时,先反复开关闸门,破坏止水橡皮与闸门产生共震的条件,震动立即消失。
(10)穿堤涵闸洞身止水破坏处理
与涵闸边墙接合的垂直分缝止水破坏。如闸墙与翼墙接合缝,闸墙与垂直墙接合缝及翼墙分缝止水破坏等。常见的险情表现有闸墙后堤坡随浸润线上升软化、渗水、背水侧水面以上分缝漏水,严重的会发生堤身塌窝等。临时抢险措施:在渗水的堤坡筑贴反滤层,并重视堤脚保护,避免因堤身软化产生滑坡。对闸墙后发生塌窝的要尽快处理。若塌窝渗水小,有条件开挖,应尽可能挖深,塌窝渗水大,无条件开挖,首先将塌窝松土尽可能消除,底面铺土工布或棉絮,用砂、碎石填筑。处理塌窝的同时,要调潜水员检查水下漏水部位,并临时用土工布或棉絮等堵塞,要达到漏水不漏土的目的。潜水员每天要对堵缝检查一次,有问题再堵。要备足材料,防塌窝发展时抢险。若塌窝发展较快,除对塌窝进行处理外,要考虑堤内打月堤抬高内水位以防万一。
穿堤涵闸、洞身分缝止水破坏。此类止水均在水下,破坏初期险情很难发现。特别是细沙地基险情发展是很快的。随着险情的发展,对应分缝破坏处的堤坡会发生塌窝,塌窝若在迎水坡,则水面可能有漩涡发生。基土流失、洞身变形,涵洞进口水面开始可能有小股清水涌出,逐步变为浑水涌出。以上险情的出现,预示险情已十分严重,要立即动员大批民工上堤抢险,首先按(1)方法处理塌窝。若大堤有沉陷,要加高大堤,确保洪水不漫顶破堤。同时要抢筑月堤保防洪安全。要调潜水员水下检查,若底板有吸水感,则先用不透水材料如尼龙布覆盖封堵,以减小漏水量。有出水感的缝用土工布、棉絮等堵塞。潜水员进洞检查要特别注意安全问题。
(11)穿堤涵站进水池或堤后塘发生管涌抢护方法
首先要减少排涝流量或停机,水塘四周筑养水盆,抬高水位以免管涌发展。用大桶(或类似物)除去底部,罩住管涌口在桶内填沙,厚度不小于50厘米,沙面铺瓜子片30厘米,桶四周也要铺一定范围沙,以免基沙沿桶底外溢。用较大面积土工布覆盖,土工布上压沙,不小于20厘米,沙上压石子厚30-50厘米。做沙石反滤。水下施工,质量难以控制,建议反滤做二层,每层要加厚,沙厚不小于50厘米,沙面铺瓜子片厚不小于30厘米,反滤面积要适应放大,在反滤四周用麻袋装沙围筑。若采取以上措施仍不能控制管涌险情,应考虑在引河打二道坝,确保安全。
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