堤防搶險技術(shù)

引言堤壩是防范洪水的主要工程設(shè)施。我國有24萬余公里堤防和數(shù)萬座小水庫土壩，每年汛期主要憑借這些堤壩擋御江河、湖泊、水庫、海潮的洪水。堤壩是由土體筑成，易受滲流穿的重點。堤壩險情萬一搶護不及，常導(dǎo)致潰壩決堤，造成洪水災(zāi)難。常見的堤壩險情有：滲水、管涌流土〔習(xí)慣稱為翻沙鼓水〕、漏洞、裂縫、陷坑〔又稱跌窩〕、風(fēng)浪、倒塌、滑坡和漫溢等。15米以下土壩的搶護為對象，依據(jù)險情發(fā)生的緣由及其內(nèi)在聯(lián)系，將其歸納為滲漏、背水脫坡、臨水倒塌〔滑坡〕和漫溢四類，介紹各類險情產(chǎn)生的緣由、搶護原則、搶護方法以及善后處理和堵口復(fù)堤。要做到準時有效地搶護堤壩險情，應(yīng)做好以下根本工作。應(yīng)盡早盡快地覺察險情，力爭將其消滅在萌發(fā)狀態(tài)。因此巡查險情就成為一項至3～5人為一組，分別攜帶鐵鍬、紅旗、報警器、照明燈具、竹桿、尺子、筆記本等，明確各自責任，分別沿水邊、臨水坡、頂面、背水坡和坡腳處晝夜來回巡查。責任段接合部雙方穿插巡察20～30米。巡查人員要選派有防汛搶險閱歷的人四勤：眼勤、手勤、耳勤、腳勤；三快：覺察快、處理快、報告快。防汛人員對所防護堤壩的防洪力量、薄弱環(huán)節(jié)以及埋伏的隱患應(yīng)有全面了解，一防汛搶險是一項格外繁重而困難的工作，要組織好防汛搶險人力，選拔搶險骨干力氣，按險情危急程度分批上堤防守。重大險情應(yīng)準時抽調(diào)專業(yè)搶險隊及駐軍搶護。預(yù)備好充分的物料是搶險的物質(zhì)根底，物料應(yīng)依據(jù)工程狀況分類存放。常用的搶險物料有砂石料、土料、木樁以及崗柴、蘆葦、柳枝等梢料。近來重量輕、強度高、適應(yīng)性好、便于貯存運輸?shù)耐凉ず铣刹牧稀踩缤链?、土工布、土工膜等〕在防汛搶險中應(yīng)用很廣，它除了可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的麻袋、草包外，還可用來隔滲和反濾導(dǎo)滲。一、滲漏搶險定，就會引起種種險情，這類險情統(tǒng)稱為滲漏險情。(一)滲漏險情的類別滲水險情在高水位作用下，水流滲入堤壩，將填土分為上干下濕兩局部，干、濕土的分界限叫浸〔有反濾體的選出點在體內(nèi)。選出點以下的坡面和坡腳，土壤泅水發(fā)軟，甚至集合成涓涓細流即為滲水險情。水性大或有硬土塊、凍土塊、磚石、樹糧、廢涵管等雜物，填筑時夯壓不實，施工分段未按要求處理等，均會加大滲流流速，抬高浸潤線，促使?jié)B水險情進展。管涌險情水坡腳四周地面發(fā)生滲透破壞。粒增多變粗，漸漸形成貫穿的連續(xù)通道而成管涌險情。外取土、挖魚塘、打井、皮爆破等，減弱或破壞了掩蓋層，縮短了滲徑，削減了抵抗?jié)B流的阻力，更會使有管涌險情惡化。流土險情富有彈性，經(jīng)上下晃動有水析出，防汛中習(xí)慣稱“牛皮包”〔或牛皮脹〕，也是流土險情。防汛搶險中，常把管涌和流土險情統(tǒng)稱為“翻沙鼓水”。漏洞險情中以流水帶沙的渾水洞最為危急。大量土體流失后，堤壩失去支撐而塌陷〔跌窩〕，都可能導(dǎo)致堤壩潰決?！捕碀B漏險情的搶護方法滲漏險情的搶護原則是：臨水截滲和背水反濾導(dǎo)滲。搶護方法主要有以下幾方面。臨水截滲臨水截滲是處理滲漏險情的有效措施，截滲堵漏方法如下。臨水堤壩坡堵截。1〕水的塑料層，構(gòu)成土工復(fù)膜。先將膜塊連接，其下端折疊并結(jié)成袋狀，插人直徑4～5厘米坡滾下，為了防止土工膜漂移，可在其上壓蓋土袋。2〕2～3米的隔滲前戧，水庫土壩可在防浪墻外用船拋筑。袋砌筑或間隔1布、席片、竹笆、草簾等擋土，其后填粘土，做成土袋〔樁柳〕前戧截流，見圖1。搶堵漏洞進水口。準時準確地堵塞進水口，對漏洞險情搶護最為有效，但必需首先找到進水口。查找進水口常用的方法有：潛水摸探；拋撒麥麩、谷糠、鋸屑、碎草、紙片等，觀看這水口流出投入物的時間進展分析推斷；對于坡面平坦段，可用席片、軟簾沿臨水坡面拖移，等，進展分析查找進水口。于洞多、土質(zhì)松軟的險情。假設(shè)缺少土工膜布，也可用蓬布、油布等軟簾代替。等塞堵，假設(shè)洞口四周土質(zhì)較硬，也可用土袋、鐵鍋、木板等蓋堵，如圖2所示。有些水庫土壩水深較大，洞口較深，一時難以定位時，除在漏洞出口搶修反濾導(dǎo)滲外，同時在進水口大致區(qū)域內(nèi)，用船大量拋投土袋，直至拋出水面。假設(shè)洞口較大，土袋不易停留蓋住后應(yīng)馬上用土袋壓實，再拋粘土封堵斷流閉氣，以免洞上被沖刷擴大使險情惡化。修建前戧或圍埝。當?shù)虊闻R水波水深不大，漏洞進水口較多，分布范圍廣，一時難以查準找全時，可拋粘土倉筑前戧〔見圖3〕，或用土袋在洞口范圍內(nèi)修建月形圍埝，內(nèi)4所示。背水反濾導(dǎo)滲土粒流失，到達穩(wěn)定堤壩的目的。實踐證明：修建合格的反濾導(dǎo)滲工程后，堤壩內(nèi)浸潤線下降，滲水由渾變清，原飽和脆弱的土體很快變得干硬。平鋪在滲水堤壩坡上或溝壁四周。砂石反濾是依次分層填放粗砂、小石子和大石子，每層厚不小于20厘米，各層濾料的不均勻系數(shù)5d上d～。和透水性規(guī)格要求相當?shù)耐凉た椢?，將其緊貼四周鋪好，再向其上填放一般透水料即可。20～30厘米。對于水深較大的水庫土壩，或深層地基滲漏造成的管涌流土險情，臨水面如難以實施，漏的同時，還應(yīng)在背水面搶修反濾導(dǎo)滲工程。反濾導(dǎo)滲搶險有以下幾種類型：反濾導(dǎo)滲溝。具體作法是：在背水坡腳滲水處，開挖平行于堤壩軸線的縱溝并與“人”字形[5〔a〕]成“Y”字形[5〔b〕]0.5～0.8米，深約0.5～1.0米，邊坡以土體不致坍塌為度，溝距6～10米。導(dǎo)滲溝內(nèi)反濾要求分層填放。填濾料時，應(yīng)在其頂面要鋪編織袋、草袋或席片，上面再壓石或沙土袋。反濾層〔壓重〕導(dǎo)滲。背水坡土體過于稀軟，開反濾溝有困難或堤壩斷面薄弱不宜開溝的嚴峻滲水險情以及管涌流土范圍大具體作法是：先將地面軟泥、草皮、磚石等雜物去除，一般深10～20厘米，再按反濾30厘米左右的塊石或沙袋保護，反濾料與塊石要適當延長至坡腳外。反濾材料砂石、土工織物和梢料等要符合反濾的質(zhì)量要求。處理“牛皮包”時，先在其上鋪梢料反濾層，上面壓石，再用錐針刺破牛皮包，流出滲水即可。反濾圍井。對于個數(shù)不多，各自獨立，或數(shù)目雖多，但尚未連成大片的管涌群，或在漏洞險情的出水口，可用反濾圍井搶護。沙鼓水孔口直徑的10倍，高度以循水不再挾帶泥沙為宜，同時也要留意避開在井四周消滅的險情。反濾圍井。反濾圍井在估量高度處要設(shè)置足夠的排水孔管，以防井內(nèi)水位過高而發(fā)生漫溢沖塌井按反濾要求填筑。透水后戧〔又稱透水壓滲臺〕。堤壩斷面薄弱，或背水坡過陡，滲水嚴峻的險情，可修建透水后戧搶護，此法不僅可導(dǎo)滲排水，還可平衡滲水壓力，削減滲流坡降。具體作法是：在清理好的坡面和坡腳上，直接填筑透水強的沙土壓實，形成透水后戧。0.5～1.0變清為原則。對于數(shù)目多、分布廣的管涌流土險”，以及出水潤口多而分散的漏潤險情，也可按上法搶護，一般又稱為透水壓滲臺。50厘米，梢料垂直堤壩軸線，梢部朝外并伸出戧體。梢料上填沙土并壓實，一般厚1～1.5米。沙土上再按第一層方法鋪梢料，如圖6所示，如此層梢層土，8～12梢料帶，使其與戧體內(nèi)梢料層連接，梢料分層及鋪法同上。平衡水壓法。當滲漏險情危急，反濾料一時難以籌措時，可在涌水口搶修圍井，壅水反壓，如消滅管涌群或漏洞出水口范圍大時，可在背水坡腳外搶修月堤〔見圖7〕，積蓄漏止工程外圍消滅的滲漏險情。加強監(jiān)視，以防險情惡化?！踩硴屪o滲漏險情應(yīng)留意的事項迎水面截滲搶堵穩(wěn)定后，應(yīng)準時穩(wěn)固，斷流閉氣，切忌在漏洞進口直接拋投磚石、拖攔機或硬性剛體物料[8〔a〕]，以免口門再度沖開擴大。滲流逸出處，不要大批上人亂睬亂踏，應(yīng)先去除外表軟泥、雜物再作反濾。切忌用粘土或不透水簾布強行堵壓[8〔6〕]所示，更不能在堤坡打樁阻水[8〔c〕]所示，以免浸潤線上升或穿透滲水使險情惡化。各種反濾導(dǎo)滲方法應(yīng)按險情類型、嚴峻程度、地面狀況以及物料條件敏捷選擇，所用反濾料要清潔均勻，嚴格按反濾要求分層填筑，不得相互摻混。背水滲水坡腳處如有坑塘、深潭等，在搶護滲水險情同時，應(yīng)在坡腳砌筑塊石或沙袋固基。對漏洞進水口探摸和堵塞時，肯定要實行牢靠措施，保護搶險人員的安全。二、背水脫坡〔滑坡〕搶險堤壩發(fā)生脫放險情時，一般在頂部或坡面上先消滅圓孤形或縱向裂縫，隨著裂縫進展，土體下挫滑塌而成脫發(fā)〔又稱滑坡〕。按脫坡規(guī)模，可分為：圓弧滑動，一般是堤壩本身與根底一起量圓弧形滑動，猾動圓弧面直徑可達幾十米，滑動面錯落較深，滑動體積較大坡腳往往被推擠外移并隆起，堤壩沿自身內(nèi)某處脆弱層滑動，開頭時多為縱向裂縫，滑動面較淺，范圍較小。洪水的力量。因此脫坡是一種格外危急的險情?！惨弧嘲l(fā)生脫坡險情的緣由堤壩發(fā)生脫坡險情的緣由有以下幾方面。水位高，持續(xù)時間長，或水庫土壩下游排滲設(shè)施失效，導(dǎo)致浸潤線上升，土體含水量飽和，下滑力加大，同時浸泡后土體的抗剪強度降低，阻滑力減小。堤壩根底的淤泥層和液化土層未徹底處理，堤壩腳緊臨坑塘、深潭。施工質(zhì)量不好。鋪土層太厚，碾壓不實，含水量高，干容重未達標準，冬幸施工有凍土夾層，加寬斷面時未削坡、松土、開瞪或堤壩發(fā)生不均勻沉陷等?！捕趁撈码U情的搶護方法搶護脫坡險情的原則是：削減滑力，增加抗滑力。脫坡險情搶護的主要方法如下。固腳阻滑。當覺察堤壩背水坡有脫坡征兆時，首先應(yīng)實行上部削坡減載，下部固坑塘的地方，更應(yīng)先做填塘固基。如滑坡已經(jīng)形成，搶護時應(yīng)在滑坡體下部先做固腳濾水后戧。濾水土撐和濾水后戧。堤壩背水坡排滲不暢，范圍大，險情嚴峻，對取土又比較困難的地段，可承受濾水土撐法搶護。溝內(nèi)按反濾要求鋪設(shè)土工織物或鋪填砂石，梢料等反濾料，其頂面掩蓋草袋、席片保護。開溝困難時，也可改用反濾層。10米，一般頂寬5～81：3～1：5，頂面高于逸出點0.5～2米，土撐間距一般為8～10米。后戧。(3)沙性土，恢復(fù)堤壩原有斷面。然后直接回填中、粗沙還坡?！踩硴屪o脫坡〔滑坡〕留意事項脫坡是進展快、破壞大的嚴險情，應(yīng)盡早覺察，馬上搶護，不得延誤時機。檢情危急時，應(yīng)同時實行各種措施穩(wěn)定險情，必要時，在臨水面搶筑前創(chuàng)截滲。脫坡嚴峻時，坡面土體稀軟，下滑加快，此時切忌大量上人踐踏，更不能在坡面上堆放重物，或在滑動體上部與錯動面相交處開溝回填砂石，以免加速險情惡化。脫坡險情發(fā)生時，堤壩外表均會消滅裂縫。因此，應(yīng)加強對裂縫的觀看分析，如裂縫窄沒，呈龜紋狀，可先用土工膜等掩蓋防水滲入，加強監(jiān)視，暫不處理；假設(shè)消滅圓弧形或較長較寬的縱向裂縫，則是滑坡的前兆，切記不宜翻筑回填，或灌砂灌漿。三、臨水倒塌〔滑坡〕搶險〔一〕發(fā)生崩墻〔滑坡〕險情的緣由常將此險情稱為“落水險”。汛期遇強風(fēng)，水面波高浪大，波峰降臨時，一股強勁水流沖擊坡面，甚至越頂而過，波谷回落時，對坡面又產(chǎn)生負壓抽吸作用。水庫、湖泊水面寬廣，水深浪大，沿海海堤受臺風(fēng)攻擊風(fēng)浪破壞更為嚴峻。臨水坡水流和風(fēng)浪的沖擊、淘刷，使邊坡失穩(wěn)，斷面塌毀，護坡的砌石和墊層被破壞，嚴峻威逼堤壩的安全。〔二〕臨水倒塌〔滑坡〕險情的搶護方法臨水倒塌〔滑坡〕險情的搶護原則是：緩流消浪，增加堤壩穩(wěn)定性和抗沖力量。搶護方法有以下幾方面。緩流消浪掛柳掛枕。選拔枝繁葉茂的柳樹頭，根部系在堤防頂部木樁上，在樹梢枝叉上捆軋石塊。順坡推人水中，樹棵間距和懸掛深度要依據(jù)溜勢及倒塌情花確定，也可將柳樹頭的根部掛上大石塊或砂石袋，用船將其由下游向上游，由深到淺依次拋沉〔見圖9〕。掛柳對含沙量高的河流。效果更為顯著。此外，棵用粗梢料中間放竹筋或麻繩，扎成0.5～0.8排防浪。竹木排防浪。風(fēng)浪較大的江河湖泊及水庫常將竹、木材分層疊扎成排，大厚度一20～3010繩纜，同時排下墜以石塊或砂石袋以穩(wěn)定和調(diào)整排位。排體較大時，頭尾各拋八字錨時外幫加拋腰錨，錨鏈長約1～2倍水深，排體距堤壩臨水坡要有肯定距離，避開排體推擊堤壩，使防浪效果到達最好。增加堤壩穩(wěn)定性由遠及近拋投，要求拋準、拋平、拋勻。拋石直徑與水流緩急有關(guān)；一般為20～40厘米，拋投船應(yīng)在搶護點上游10～20米，使拋石隨水流下移沉于搶護點。對于水深流急之處，可用鉛絲籠、土工紡織袋、竹籠、柳條籠裝石拋投。梢料充分處，外層鋪放約20厘米厚柳枝1.010米的柳石枕拋護或者用土工織物加繩網(wǎng)構(gòu)成軟體排壓沉防護。樁柳固坡。水不太深，迎水坡受水流淘刷坍塌時，可在坍塌的下沿，間隔1.0米打排樁，樁長約為水深的兩倍，入土三分之一至二分之一樁長，樁頂略高于坍塌的上沿。20厘米左右厚的軟精料，梢料后拋土填實，最終在堤岸頂50厘米的簽樁，用鉛絲將兩排樁拉緊，如圖11所示。點，但是所用工料較多，技術(shù)簡單，需要在嫻熟技術(shù)人員指導(dǎo)下進展。提高坡面抗沖力量土工織物防沖。土工膜布防沖，施工快捷便利，已得到廣泛使用。1.5～2.0200.5厘米的鋼板，中心焊30～50厘米、粗1.2厘米的鋼筋制成。平頭釘行距約1.0米，排距約2.0米。假設(shè)制作平頭釘有困難，可在膜布上壓蓋預(yù)制混凝土塊或石袋。土袋防沖。用土工編織袋、草袋、麻袋裝土、沙或碎磚石八成滿后縫好袋口，放在受沖刷的坡面上，袋口向內(nèi)，依次錯縫疊壓，直砌到超出浪高處。假設(shè)堤壩臨水坡過陡，可1.0米的木樁，以阻擋土袋向下滑動。土袋抗沖力量強，施工簡潔快速，因此使用甚廣。10厘米粗的梢把，長度隨堤坡長短而定，用鉛將梢料直接鋪在坡面上，再用橫木、塊石、土袋等壓牢?！踩硴屪o倒塌險情留意事項臨水倒塌險情發(fā)生前，堤壩坡，面或頂部常消滅縱向或圓弧形裂縫，要留意監(jiān)視觀看，并加以保護。對圓弧形滑動倒塌險情要抓緊穩(wěn)定坡腳，待倒塌險情穩(wěn)定后，再酌情處理岸坡。臨水坡倒塌險情搶護中，盡可能不要在坡面坡頂堆放重物或打樁，以免震驚破壞堤壩土體構(gòu)造，導(dǎo)致加速前，如圖12所示。堤壩前水位回落時，易發(fā)生落水險”，搶險人員常常會產(chǎn)生麻痹松勁心情，此時應(yīng)特別留意對臨水坡的監(jiān)視和防守。.外削內(nèi)幫把握不大，必要時應(yīng)退建堤。水庫土壩嚴峻倒塌，條件可能時，可降低庫水位，再加以搶護。

四、漫溢搶險洪水像脫韁的野馬，咆哮奔騰，漫頂而過，轉(zhuǎn)瞬間堤垮壩毀，這就是洪水漫溢的情景?！惨弧嘲l(fā)生漫溢險情的緣由發(fā)生漫溢險情的主要緣由如下。氣象的：上游暴雨，水位猛漲，超過堤壩的防范標準。工程的：因管涌漏洞等險情，遭致堤身壩體地基破壞而突然下沉塌陷。人為的：在河灘上修碼頭、建倉庫、圍墾養(yǎng)殖、橋梁孔徑缺乏等，壓縮了過洪斷面，洪水渲泄不暢而壅高。其他：