1、 滲漏險情的分類
堤壩在修建時,往往由于位置和材料的原因而發生滲漏,因堤壩多修建在沖淤平原及古河道上,構成材質多是就地取材的含砂石土,這類堤壩多數是土石壩,本具有一定的透水性,在汛期水位上漲后,壩身擋水時必然出現滲水,如果滲水面過大或出現滲流破壞,就會隨著流速加快而引發種種險情,統稱為滲漏險情,是堤壩最常見的一種險情。
1.1 滲水險情
由于壩體材料本身具有一定的透水性,加上壩體中有一些孔洞,可能因一些雜物存在而產生,比如爛樹根、廢涵管、硬土塊、磚石等,也可能因一些動物活動而產生,比如蛇、鼠、白蟻洞等。在水位高時,水流會滲透或通過這些孔洞而進入到壩體內,如果再遇到堤壩斷面過于單薄,或背水坡過陡,或壓土不實、施工未分段處理等情況,就會加大滲流速度,使浸潤線抬高,使險情發展加快。
1.2 管涌險情
堤壩在遇到高水位時,透水性強的地基會滲入大量的水,這些水分匯集成流,順著壩體孔隙移動,并帶走土中的細顆粒至地面,在出口處形成沙洞,隨水流不斷發展,沙洞邊緣的沙粒被帶走越來越多,最后發生大的孔洞,在堤壩中形成通道,造成管涌險情。
1.3 流土險情
滲流的滲透力超過表土的壓力時,就會造成堤坡或坡腳的土體被破壞,把一些土體部走,產生流土險情,一般在堤壩后的坡腳處,有時雖沒有漏水產生,但由于降水等原因,使坡腳土體隆起,踩在上面時,出現上下浮動感,并有水滲出,也是一種流土險情。
1.4 漏洞險情
上述三種險情如果不能及時進行處理,就會繼續發展,產生大的滲流,使土體大量流失,水流能貫穿堤壩或穿透基礎產生大的滲流通道,帶走沙土,這種情況就是漏洞險情,嚴重時會造成潰壩。
2、 滲漏險情的搶護
2.1 臨水坡截滲
土工膜截滲:如果滲漏洞口較大或附近洞口相對較多,可以采取土工膜截滲法,在迎水坡從上至下順坡鋪設土工膜,把洞口蓋嚴,然后采用土袋進行拋壓,最后再填壓粘土,從而把滲流截住。
搶堵漏洞進水口:堵漏之前要先找到進水口,在漏洞進水口基本確定后,常用的堵漏方法是將土工膜或蓬布、油布、軟簾等覆蓋在洞口上。對于淺水處小進水口,可用網兜裝上草泥拌和料或直接用棉織物塞堵。有些堤壩前水位高,洞口較深,漏洞難以尋找時,可在漏洞口大致區域內大量拋投土袋,直至拋出水面。
散拋粘土截滲:堤壩迎水坡有較多漏洞,而且分布面積大,口又很小,可采用沿臨水坡散拋粘土,形成隔滲前戧。若漏洞口較大,可先在洞口前拋置土袋,形成月堤,將漏洞圍在月堤內,再填粘土封堵。
2.2 背水坡反濾導滲
背水坡反濾導滲的原理是使滲水通過反濾層排出,而土壤顆粒不能通過反濾層。反濾料應因地制宜進行選取,宜就地取材,砂石、土工織物或梢料皆可,在擺放時要注意下細上粗、邊細中間粗的擺放原則。使用土工織物導滲,應根據土壤的滲透性選擇滿足保土性和透水性要求的土工織物鋪填。梢料反濾是用麥秸、稻草等細料和柳枝、蘆葦等粗料分層鋪放。對堤壩擋水較深或地基發生滲漏險情的情況,在臨水面作截滲的同時,背水面作反濾導滲更為必要,以達到臨水截滲、背水坡反濾導滲的目的。
2.2.1 反濾導滲溝 導滲溝一般應在背水坡坡腳開挖,走向應與堤壩軸線平行,導滲溝要與排水溝渠連通,另外要在滲水的頂部,順著坡面挖豎溝。在導滲溝內,填加反濾料,填時要注意分層,施工時,從坡腳開始向上分段進行,挖好后就隨時填好,中間不要間斷。填好反濾料后,在頂部要用編織袋、草袋或席片蓋好,然后再用土方或石塊進行壓實處理,所有導滲溝要與坡腳、排水溝連通。
2.2.2 反濾層導滲 如果背水坡的土體浸水后變得稀軟,不能進行反濾溝的開挖,或者堤壩斷面過于單薄,滲水情況達到嚴重程度,這時開溝困難會產生更嚴重危險。再有如果管涌流土范圍大,涌水翻沙成片的險情,遇到這些情況可以采用反濾層導滲的方法進行搶護處理。
第一步是先把地面進行清理,清險軟泥、草皮、磚石等雜物;第二步是分層鋪設砂石、土工織物、梢料等反濾材料。分層填鋪反濾料和塊石要適當延伸到坡腳外,對堤身單薄,滲水范圍大,又缺少砂石料的地方,可利用麥秸、稻草等細料和柳枝、蘆葦等粗料,將反濾層做成濾水后戧,鋪梢料要上下細,中間粗,梢料上部填土夯實,鋪一層料,填一層土,直到達到后戧高度為止。
2.2.3 反濾圍井 反濾圍井是搶護管涌的有效辦法,一般情況下,如果管涌群個數不多,而且都處于獨立狀態,或者雖數量多但未成片,這時都可以采用圍井搶護。先進行雜物清理,挖掉軟土,然后在周圍用土袋疊砌,分層鋪設成圍井,高度以涌水不再挾帶泥沙為宜。鋪設時要避免在井的四周出現新的險情。井內按反濾要求,分層鋪填砂石、土工織物和梢料等反濾材料。
2.2.4 平衡水壓法 在背水坡涌水處搶修圍井和月堤,利用它抬高水位,以減少滲水壓力。使內外水壓力達到平衡而滲漏減弱,這是一種應急措施,圍井和月堤的高度以涌水不帶出沙粒為準。