摘要:堤壩裂縫及滲漏是汛期水利工程中常見的險(xiǎn)情,應(yīng)當(dāng)引起足夠重視,稍有大意,就可以引發(fā)重大的事故,給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失。
關(guān)鍵詞:裂縫;滲漏;灌漿
1 裂縫險(xiǎn)情
1.1 裂縫種類
龜狀裂縫。龜狀裂縫多出現(xiàn)在土壩表面,分布較均勻,縫細(xì)而短,對(duì)堤壩危害較小。產(chǎn)生的原因主要是粘性土水分蒸發(fā),表面土體收縮,故又稱干縮裂縫。填筑土料粘性愈大、含水量愈高,干裂的可能性愈大;橫向裂縫。橫向裂縫的走向與堤壩軸線垂直或斜交,常出現(xiàn)在堤壩頂部并伸入堤壩內(nèi)一定深度,嚴(yán)重的可發(fā)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。主要是相鄰堤壩段壩基產(chǎn)生較大的不均勻沉陷,常發(fā)生于堤壩合攏段,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?v向裂縫的走向與堤壩軸線平行或接近平行,多出現(xiàn)在堤壩頂部或堤壩坡上部,裂縫逐漸向壩體內(nèi)部垂直延伸。它一般比橫向裂縫長(zhǎng),若不及時(shí)處理,雨水入侵后會(huì)造成大壩脫坡險(xiǎn)情;內(nèi)部裂縫。產(chǎn)生內(nèi)部裂縫的原因和可能出現(xiàn)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(guò)程中,上部壩體重量通過(guò)剪力和拱的作用,被傳遞到兩端山體和基巖中去,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筑物接觸處因產(chǎn)生不均勻的沉陷而產(chǎn)生內(nèi)部裂縫等。
1.2 裂縫的搶護(hù)
開挖回填。開挖回填施工簡(jiǎn)單,裂縫處理較徹底,效果較好,適用于深度在5m以內(nèi),并已停止發(fā)展的裂縫。開挖前應(yīng)沿裂口灌注少量石灰水,以掌握開挖的范圍。挖槽深寬均應(yīng)超過(guò)裂縫0.3m~0.5m,長(zhǎng)度超出縫端1m。梯形臺(tái)階。槽坑開挖時(shí)順縫抽槽,保持梯形斷面,以利于原堤壩的結(jié)合。當(dāng)裂縫較深時(shí)可挖成階梯形槽坑,臺(tái)階高1.5m。槽口附近不宜堆放土料,以利出土和施工安全。槽坑回填前先削去臺(tái)階,灑水濕潤(rùn)槽壁并刨毛,再回填與原堤壩體相同的土料,分層夯實(shí)。十字形結(jié)合槽。適用于貫穿堤壩的橫向裂縫。開挖時(shí)順裂縫方向每隔5m~6m,設(shè)一道垂直于裂縫的結(jié)合槽,回填時(shí)要注意新老土的結(jié)合。在汛期,抽槽法適用于高出洪水位的裂縫搶護(hù)。一般裂縫處理宜在枯水期或降低水位后進(jìn)行,必要時(shí)應(yīng)在上游堤壩坡加筑臨時(shí)圍堰,以策安全。龜形裂縫一般不作處理,若處理也可采取泥漿封口,或?qū)斄淹翆优偎蓾駶?rùn)夯實(shí),面層再鋪以砂性土保護(hù)。
充填灌漿。對(duì)于較深的裂縫,可采用灌漿法,或采取上部開挖回填、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?jié){液外噴;靥顣r(shí)預(yù)埋灌漿管(鐵管或竹管)。如條件許可可采用分段、回漿的灌漿方法,效果較好。漿液濃度應(yīng)先稀后稠,灌漿壓力由小到大。
2 滲漏搶險(xiǎn)
2.1 滲漏險(xiǎn)情的分類
滲水險(xiǎn)情。在高水位作用下,水流滲入堤壩,將堤壩體分為上干下濕兩部分,干濕土的分界線叫浸潤(rùn)線,浸潤(rùn)線以下的坡面和坡腳都可能發(fā)生滲水險(xiǎn)情。造成滲水險(xiǎn)情的直接原因通常是堤身夾有砂土層、堤身不實(shí)以及堤壩內(nèi)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、背水坡太陡都會(huì)加大滲流速度,抬高浸潤(rùn)線,加速滲水險(xiǎn)情的發(fā)展;管涌險(xiǎn)情。堤壩在高水位時(shí),透水性強(qiáng)的地基滲透坡降大于覆蓋層的臨界坡降,滲流使土體中細(xì)顆粒沿孔隙移動(dòng)并被帶至地面,在滲水出口四周形成沙環(huán)。隨著流失土粒增多沙環(huán)變粗,堤壩內(nèi)逐漸形成貫穿的通道,從而造成管涌險(xiǎn)情;流土險(xiǎn)情。滲流的滲透力超過(guò)表土的有效壓力時(shí),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(xiǎn)情;漏洞險(xiǎn)情。滲水、管涌或流土險(xiǎn)情搶護(hù)不及時(shí),繼續(xù)發(fā)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(chǔ)的滲流通道,稱為漏洞險(xiǎn)情,漏洞中流出帶沙土渾水的最為危險(xiǎn)。
2.2 滲漏險(xiǎn)情的搶護(hù)
搶護(hù)原則、方法:臨水坡截滲和背水坡反濾導(dǎo)滲。
臨水坡截滲:搶護(hù)方法主要有:土工膜截滲、搶堵漏洞進(jìn)水口,散拋粘土截滲等方法;土工膜截滲:當(dāng)洞口較大或附近洞口較多,可采用大面積土工膜或蓬布,沿堤壩迎水坡坡肩從上往下順坡鋪蓋洞口,然后拋壓土袋,并拋填粘土,形成前戧截滲;搶堵漏洞進(jìn)水口:漏洞險(xiǎn)情處理最有效的辦法是及時(shí)準(zhǔn)確堵塞進(jìn)水口;散拋粘土截滲:當(dāng)?shù)虊闻R水坡漏洞口較多較小,范圍又較大,進(jìn)水口難以找準(zhǔn)或找不全時(shí),在粘土料充足的地方,可沿臨水坡散拋粘土,形成隔滲前戧。
背水坡反濾導(dǎo)滲:反濾導(dǎo)滲溝。在背水坡坡腳滲水處,開挖平行于堤壩軸線的縱溝,并與原有排水溝渠連通,同時(shí)在出現(xiàn)滲水的頂部,沿坡面開挖豎溝。
導(dǎo)滲溝內(nèi)填砂石反濾料,要分層填放,應(yīng)自坡腳向上分段施工,隨挖隨填,不得停工待料。反濾料填好后,頂面要鋪編織袋、草袋或席片,用塊石土方壓實(shí)。在有條件的地方,可用土工織物做導(dǎo)滲溝,選用有效孔徑的土工布鋪于溝的周圍,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(xì)料和柳枝、蘆葦?shù)却至献鰧?dǎo)滲溝。材料按下細(xì)上粗,根向上、梢向下鋪好,上部用土袋、塊石等壓實(shí)。所有導(dǎo)滲溝要與坡腳、排水溝連通。
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(dāng)延伸到坡腳外,對(duì)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(xì)料和柳枝、蘆葦?shù)却至,將反濾層做成濾水后戧,鋪梢料要上下細(xì),中間粗,梢料上部填土夯實(shí),鋪一層料,填一層土,直到計(jì)劃后戧高度為止。