堤壩搶險常識

2022-05-14 15:43:46 字數 4422 閱讀 3900

1、裂縫搶險

⑴裂縫分類

①龜狀裂縫

龜狀裂縫多出現在土壩表面,分布較均勻,縫細而短,對堤壩危害較小。龜狀裂縫產生的原因,主要是粘性土水分蒸發,表面土體收縮,故又稱乾縮裂縫。填築土料粘性愈大、含水量愈高,乾裂的可能性愈大。

橫向裂縫的走向與堤壩軸線垂直或斜交,常出現在堤壩頂部並伸入堤壩內一定深度,嚴重的可發展到堤壩坡,甚至貫通上下游造成集中滲漏,直接危及堤壩的安全。產生橫向裂縫的原因,主要是相鄰堤壩段壩基產生較大的不均勻沉陷,常發生於堤壩合攏段,堤壩體與交界部位施工分縫交界段以及壩基壓縮變形大的壩段等。

縱向裂縫的走向與堤壩軸線平行或接近平行,多出現在堤壩頂部或堤壩坡上部,裂縫逐漸向壩體內部垂直延伸。它一般比橫向裂縫長,若不及時處理,雨水入侵後會造成大壩脫坡險情。縱向裂縫產生原因:

一種因分期加高,壓實質量和填築材料不同;用貼坡培厚法處理背水坡滲水時,貼坡砂層未灌水也不壓實,致使蓄水後砂層浸水下沉,培土表面發生縱向裂縫;另一種因施工碾壓不實,施工質量不好,築壩土料含水量過高;初次蓄水,或汛期水位驟降導致堤壩坡失穩,產生脫坡初期的縱向裂縫。

產生內部裂縫的原因和可能出現的部位有:如在狹窄山谷壓縮性大的地基上修建土壩,在壩體沉降過程中,上部壩體重量通過剪力和拱的作用,被傳遞到兩端山體和基岩中去,而壩體下部沉陷,有可能使壩體在某一平面上被拉開,形成水平裂縫;此外,堤壩壩基或堤壩與建築物接觸處因產生不均勻的沉陷而產生內部裂縫等。

開挖回填施工簡單,裂縫處理較徹底,效果較好,適用於深度在5m以內,並已停止發展的裂縫。開挖前應沿裂口灌注少量石灰水,以掌握開挖的範圍。挖槽深寬均應超過裂縫0.

3m--0.5m,長度超出縫端1m。

梯形台階。槽坑開挖時順縫抽槽,保持梯形斷面,以利與原堤壩的結合。當裂縫較深時可挖成階梯形槽坑,台階高1.5m。

槽口附近不宜堆放土料,以利出土和施工安全。槽坑回填前先削去台階,灑水濕潤槽壁並刨毛,再回填與原堤壩體相同的土料,分層夯實(圖3-1)。

十字形結合槽。適用於貫穿堤壩的橫向裂縫。開挖時順裂縫方向每隔5m--6m,設一道垂直於裂縫的結合槽,回填時要注意新老土的結合(3-2)。

在汛期,抽槽法適用於高出洪水位的裂縫搶護。一般裂縫處理宜在枯水期或降低水位後進行,必要時應在上游堤壩坡加築臨時圍堰,以策安全。龜形裂縫一般不作處理,若處理也可採取泥漿封口,或將龜裂土層刨松濕潤夯實,面層再鋪以砂性土保護。

對於較深的裂縫,可採用灌漿法,或採取上部開挖回填、下部灌漿的方法處理,以減少抽槽工程量。灌漿部位的頂部必須保持有2m以上的開挖回填層作為阻漿蓋,以防止漿液外噴。回填時預埋灌漿管(鐵管或竹管)。

如條件許可可採用分段、回漿的灌漿方法,效果較好。漿液濃度應先稀後稠,灌漿壓力由小到大。

2、滲漏搶險

⑴滲漏險情的分類

①滲水險情

在高水位作用下,水流滲入堤壩,將堤壩體分為上幹下溼兩部分,乾濕土的分界線叫浸潤線,浸潤線以下的坡面和坡腳都可能發生滲水險情。造成滲水險情的直接原因通常是堤身夾有砂土層、堤身不實以及堤壩內有蛇鼠洞、白蟻洞、獾洞、爛樹根、廢涵管、硬土塊、磚石等雜物。堤壩斷面單薄、背水坡太陡,填土時夯壓不實,施工分段未按要求處理等,都會加大滲流速度,抬高浸潤線,加速滲水險情的發展。

堤壩在高水位時,透水性強的地基滲透坡降大於覆蓋層的臨界坡降,滲流使土體中細顆粒沿孔隙移動並被帶至地面,在滲水出口四周形成沙環。隨著流失土粒增多沙環變粗,堤壩內逐漸形成貫穿的通道,從而造成管湧險情。

滲流的滲透力超過表土的有效壓力時,堤壩坡或坡腳土體被破壞,形成沙沸或土體被沖失,造成流土險情。

滲水、管湧或流土險情搶護不及時,繼續發展造成滲流集中,土體大量流失,逐漸形成貫穿堤壩或穿透基礎的滲流通道,稱為漏洞險情,漏洞中流出帶沙土渾水的最為危險。

搶護原則、方法:臨水坡截滲和背水坡反濾導滲。

搶護方法主要有:土工膜截滲、搶堵漏洞進水口.散拋粘土截滲等方法。

反濾導滲溝。在背水坡坡腳滲水處,開挖平行於堤壩軸線的縱溝,並與原有排水溝渠連通,同時在出現滲水的頂部,沿坡面開挖豎溝 (圖3-8)。

導滲溝內填砂石反濾料,要分層填放,應自坡腳向上分段施工,隨挖隨填,不得停工待料。反濾料填好後,頂面要鋪編織袋、草袋或席片,用塊石土方壓實。在有條件的地方,可用土工織物做導滲溝,選用有效孔徑的土工布鋪於溝的周圍,中間填透水料,上部壓蓋草袋、席片、土袋等。

在砂石反濾料缺少的地方,可利用麥秸、稻草等細料和柳技、蘆葦等粗料做導滲溝。材料按下細上粗,根向上、梢向下鋪好,上部用土袋、塊石等壓實。所有導滲溝要與坡腳、排水溝連通(圖3-9)。

反濾層導滲。對背水坡土體過於稀軟,開反濾溝有困難或堤壩斷面過於單薄、滲水嚴重,不宜開溝的情況,或者管湧流土範圍大,湧水翻沙成片的險情,可聚用反濾層導滲搶護。反濾層的做法是:

先將地面軟泥、草皮、磚石等雜物清除,按反濾層的要求分層填鋪砂石、土工織物、梢料等反濾材料。反濾料和塊石要適當延伸到坡腳外,對堤身單薄,滲水範圍大,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,將反濾層做成濾水後戧,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,直到計畫後戧高度為止(圖3-10)。

反濾圍井。對於個數不多、各自獨立的漏洞,或個數雖多,但尚未連成大片的管湧群,可在漏洞險情出水口用反濾圍井搶護。搶護的方法是:

清除地面雜物,挖除軟土,周圍用土袋分層鋪列疊砌為圍井,高度以湧水不再挾帶泥沙為宜。同時,要避免在井的四周出現新的險情。並內按反濾要求,分層鋪填砂石、土工織物和梢物等反濾料。

如果並內湧水量大而急,濾料無法分層鋪填時,可先用磚石、沙袋填塞,待水勢削弱後,再按反濾要求填人。反濾圍井在預定高度處,要設立足夠的排水管,以防井口水位過高而發生漫溢沖塌井壁(圖3-11)。

平衡水壓法。平衡水壓法是一種應急措施,是在背水坡湧水處搶修圍井和月堤,利用它抬高水位,以減少滲水壓力。圍井和月堤的高度以湧水不帶出沙粒為準( 圖3-12)。

3、背水脫坡、滑坡搶險

汛期堤壩在高水位的作用下背水坡土體因滑動力超過阻滑力而失去穩定,發生脫坡、滑坡險情,在堤壩頂部或坡面上,先出現圓弧形或縱向裂縫,隨著裂縫的發展,土體下錯滑塌。這類現象可分為:

圓弧滑動一般是堤壩本身與基礎一起滑動,滑動面呈現圓弧形,位置較深,滑動體體積較大,坡腳往往被推出,外移並隆起。

提壩內部沿軟弱層開裂,並逐漸發展成縱向裂縫,使土體失穩,形成脫坡。

發生脫坡、滑坡險情的主要原因是:

水位高,持續時間長,或水庫土壩排滲設施失效,導致浸潤線抬高,土體含水量飽和,下滑力加大,阻滑力減小。

堤壩基礎的淤泥未徹底進行處理或堤壩坡腳緊臨深塘。

施工質量不好,鋪土層太厚,碾壓不實,堤壩發生不均勻沉陷或裂縫等。

脫坡或滑坡產生的規模和特徵,雖不完全相同,但它的搶護原則和方法都是大同小異的。搶護原則是:減少滑動力、增強阻滑力或上部減載、下部載入。

搶護方法主要有:固腳阻滑、濾水土撐和濾水後戧、濾水還坡等。

當堤壩背水坡有脫坡、滑坡徵兆時,即應採取上部削坡減載,下部固腳。方法是: 在坡腳堆築泥土或沙袋穩住險情,對堤基不好或臨近坑塘的地方,應先做填塘固基。

如滑坡已形成,搶護時應在滑坡體下部先做固腳,再做濾水後戧(圖3-13)。

當堤壩背水坡排水不暢,險情嚴重時可採用濾水土撐和濾水後戧。方法是:清理好坡面,在滑坡體上順坡挖溝,深度最好挖至滑裂面,溝內按反濾要求,鋪設反濾材料,頂面覆蓋草袋、席片保護。

開溝困難時,也可考慮採用反濾層。當完成反濾溝和反濾層後,滑坡體仍不穩定時,可採用透水性大的砂料分層填築,夯實成土撐,頂面應高出滲水出逸點,如果堤壩坡面單薄,背水坡陡,險情嚴重,可將濾水土撐之間的空地修築成濾水後戧(圖3-14)。

當脫坡滑坡後,堤壩斷面單薄,滲水嚴重時,可採用濾水還坡方法搶護,恢復加固堤壩斷面。方法是:先將滑坡體頂部陡坎削成緩坡,清除坡面鬆土雜物,做好導滲層。

在坡腳堆放塊石或土袋固腳然後直接回填砂性土,加大或恢復成原來的堤壩斷面(圖3-15)。

①脫坡滑坡是發展快、破壞性大的嚴重險情,應盡早發現搶護。險情危急時,應按照輕重緩急,及時採取措施穩定險情。

②脫坡滑坡嚴重時,坡面土體稀軟,下滑力大,切忌大量上人踐踏擾動,不得在錯動口上大量填砂石或灌漿。

③脫坡險情發生時,堤壩表面會出現裂縫,應加強對裂縫的觀察分析,監視裂縫的發展。

4、臨水坡崩塌搶險

河道主流逼岸,水流直衝堤防,淘刷底部;或者汛期水位急劇下降,堤壩內反向滲水壓力加大,都會使堤壩發生臨水坡崩塌險情。如遇強風,水面波高浪大,波峰來臨時,衝擊坡面;波谷來臨時,形成負壓抽吸坡面,也會造成臨水崩塌險情。水庫大壩、湖泊堤防和海堤前水面寬闊,水深浪大若受颱風襲擊,風浪破壞將更為嚴重。

搶護的原則是:緩流消波,增強堤壩的抗衝能力。

搶護的方法有:掛柳、掛枕、竹木排防浪、護腳護基、樁柳固坡、土工織物防沖、土袋防沖、柳箔防沖。

選擇枝繁葉茂的柳樹,將根部繫在堤壩頂部的木樁上.在樹上技杈上捆上石塊,順坡推入水中。掛柳、掛枕間距和懸掛深度要根據流速及崩塌情況而定。也可將柳樹的根部捆上石塊或土袋由下游向上游、由深到淺依次拋護。

對含沙量高的河流,效果更為顯著。也可用粗梢料紮成梢枕,兩端用繩繫於堤壩頂的木樁上推入水中,風浪較大時,可將梢枕連線起來,形成梢排防浪(圖3-16)。

對於風浪較大的江、河、湖泊及水庫,可將竹木條分層疊扎成排,用繩拴在堤壩頂的木樁上,同時排下墜以塊石和土袋,以穩定和調整排位。排體與堤壩坡要有一定的距離,以免撞擊堤壩。排體較大時,可拋鐵錨定位(圖3-17)。

堤壩施工方案

第一章主要工程施工方法 工藝及程式 第一節測量放樣及試驗系統的建立 一 施工工序 放樣 清理表層耕植土 開挖 堤壩填築 漿砌石擋牆 削坡 整平坡面 砂礫石墊層 乾砌石護坡 勾縫 種植草皮。我公司一旦有幸中標,進場後,將立即根據業主所提供的控制點和具體資料資料進行複測工作,採用全站儀進行軸線複測,同時...

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