在黃河防洪工程搶險中采用土工合成材料搶險是一項新技術,主要是利用其排水反濾和防滲功能,具有整體性強、搶險速度快、適應性強、儲運方便、造價低、經久耐用、可廢物利用等特點,隨著對土工合成材料功能和特點的逐漸認識、研究、土工合成材料將越來越廣泛地應用于水利水電工程的搶險工程中。 一、堤岸崩塌險情搶護 臨河堤岸出現(xiàn)大塊土體崩脫或滑脫,威脅堤身,需要及時搶護,搶護方法:對于堤外無灘迎流頂沖的崩塌險情,應當必須臨河搶護時,應以護腳為主,這時可在臨河側拋塊石、石籠、編織袋土枕或在崩岸段沉放紡織布(有紡土工織物)軟體排,在其上加足夠壓載以抵抗水流沖力,如果堤身太單薄,還需根據實際情況在背水坡加筑內幫,為了確保防洪工程安全度汛,還可在出險堤內側建退堤,作為第二道防線;如果堤坡發(fā)生嚴重崩塌,可在迎水坡采取編織土工織物袋壘坡外幫,袋土與土堤之間,邊壘袋,邊填土還坡,分層填筑使外幫與堤頂齊平,堤身特別單薄處還可以再加筑內幫。 二、堤壩陡坎險情搶護 經急流頂沖,堤壩前形成陡坎險情時,可采用編織土工織物土枕防護,其方法為:用長6-12m,直徑50-60cm的以編織土工織物或其與土工膜的復合材料制成的土枕,枕內裝土后重量可達20-50kn,沉放時把長土袋放在陡坎邊緣,齊力往下推滾,如此一個接一個往下沉放,直到陡坎處土枕高出水面為止。 三、堤壩地基管涌險情搶護 按照搶護原則,對于管涌等險情,應采用“上堵下排”方案來消除,“上堵”是以土工膜或其復合材料制成不透水軟體排,沉入上游水下,截斷可能的集中滲流孔洞,制止?jié)B源:“下排”要求在有控制的條件下排除管涌出現(xiàn)處的壓力水;當管涌不嚴重時,可直接在管涌部位,覆以無紡土工織物,上壓砂礫等蓋重,即形成“透水蓋重”,使?jié)B水暢排,而土粒卻被截留原位。管涌嚴重時,可在涌水孔周圍堆筑圍井,井內保持一定水位,以降低該處的水力梯度,消除導致管涌的水動力,使土體恢復穩(wěn)定。 四、堤壩背水坡散浸險情搶護 散浸險情的處理方法為:背水坡一般散浸可采用沿堤坡每隔一定距離開淺溝,填以砂礫料導滲排水的方法;若滲流量過大,出渾水,背水坡土松軟,有滑坡塌陷等險情,宜用無紡土工織物作反濾層排水,以穩(wěn)定堤身,一是用無紡土工織物做貼坡排水,二是沿堤坡開挖導滲溝,溝內鋪無紡織物,回填砂礫透水料,或再以土袋封頂;如堤身斷面不足,外灘狹窄,且背水坡產生嚴重散浸,則需在背坡加筑透水壓浸臺,搶護方法首先應根據險情范圍,先在背水坡面上鋪一塊比散浸范圍大一些的無紡土工織物至堤腳,織物上緣應達浸潤線以上0.5m,順堤線挖一條深、寬各0.5m的防滑溝,將織物埋在溝內,回填袋土或散土,為便于排水,每隔3-5m放一道直徑為10-15cm的以編織土工織物包裹的砂袋或其它透水料,使其與無紡織物下緣連接起來以便把滲水引到堤外小溝排走,在無紡織物表面分層填土或堆土袋做成壓浸臺。 五、堤內脫坡險情搶護 內脫坡是由于堤身質量差、陡坎,汛期時浸潤線抬高,背水坡土的抗剪強度降低,內坡整塊向下滑動所致,搶險方法是迎水坡截流,背水坡導滲,迎水坡截流:一是迎水坡上鋪二層防滲土工膜排體;二是用防汛編織土工織物袋等裝土外幫堤身;背水坡導滲:一是背水坡做導滲排體與透水壓浸臺;二是在背水坡上開挖導滲溝,沿脫坡裂縫處,開挖橫溝,溝深80-100cm,溝底寬20cm,上口寬一些,沿橫溝(靠堤頂)掛無紡土工織物,沿坡面也開挖豎溝(溝的大小同橫溝)。橫、豎溝內都放周圍以編織土工織物捆扎的葦把,并回填土料,如果無蘆葦,也可用秫秸、麥秸代替,主要是利用橫、豎溝中的葦把捆將滲水排走,降低浸潤線,當為內坡大范圍嚴重滲水,又有漏洞、脫坡等復雜險情時,用單一搶護措施不一定奏效,此時用選擇多種方法、配合使用。 六、堤身跌窩險情搶護 堤身發(fā)生跌窩險情主要是由于其中有隱患,所以平時應注意捕捉獾(鼠、蛇等),消滅白蟻,跌窩常伴隨漏洞發(fā)生,一般宜結合漏洞處理,具體方法:筑夯實:這種方法適用于跌窩不太深,發(fā)生在堤頂附近或背水坡,且不與河水相通,窩內無水流出的情況,處理時首先消除窩內松土,選擇與堤身相同的土料,分層(每層厚30cm)夯實,如果跌窩內潮濕或有浸水現(xiàn)象,應迅速用干土或在濕土中摻拌1/10-1/5的生石灰粉填筑夯實;背水坡有跌窩且滲水嚴重,迎水面又有漏洞,但坡前有灘地,且水不深,跌窩尚未與漏洞直接連通,可采用土工膜在迎水坡截滲,堵住漏源;將跌窩翻筑夯實;漏洞下游出口用無紡土工織物等濾水材料做反濾井;如果跌窩發(fā)生在堤身單薄,堤面較窄的堤頂上,則在挖填跌窩前應根據堤身穩(wěn)定的需要,加筑外幫,外幫可以采用織物袋土或在袋土與堤之間再填散土;④如果跌窩發(fā)生在迎水坡水下部位,可用土工合成材料袋裝土等物料將跌窩填實,再加做外幫,搶堵跌窩應查明原因,迅速搶堵,翻挖時,應注意邊坡穩(wěn)定性,必要時尚需加支撐,以免坍塌擴大,跌窩搶護后,還應隨時監(jiān)測。 七、漏洞險情搶護 堤防背水坡或堤腳出現(xiàn)漏水通道時,通道口一般在迎水坡,所以搶護原則仍然應是前堵后排,即應先找到洞口,以土工膜加以堵塞,切不可盲目強堵出水口,可采用看漩渦、人工探洞方法探查洞口位置。 (一)臨水截堵分為塞堵法和蓋堵法兩種,其方法為:1、塞堵法:在搶堵時,首先應把洞口處的雜物清除干凈,再用草捆或軟楔以小頭朝洞口塞入洞內。洞口填塞后要用土袋蓋壓牢固,然后再用粘性土封堵閉氣,直到完全斷流為止。2、蓋堵法:用鐵鍋、軟簾、網兜和木板等覆蓋物蓋堵漏洞的進水口,一般以鐵鍋蓋堵常見。此法適用于洞口較小,水深不太,洞周邊土質堅硬的情況。一般可用直徑比洞口大的鐵鍋,正扣或反扣在漏洞進水口上,周圍用膠泥封閉,可以立即截斷水流。如鐵鍋壓緊后,應立即壓土袋,并拋填粘性土,達到封堵嚴密,閉氣斷流的目的。 (二)背水導濾分為反濾圍井、土工織物反濾導滲體兩種,其方法為:1、反濾圍井:用沙石、梢料或土工織物等反濾料分層鋪筑粗沙、小石子和大石子,每層厚約20-30cm,然后再按正級配(由細到粗)做反濾圍井,濾料一般厚0.6-0.8m.反濾圍井建成后,如繼續(xù)冒渾水,可將濾料表層粗骨料清除,再按上述反濾級配要求重新實施。2、土工織物反濾:將反濾土工織物覆蓋在漏洞出口上,上加壓濾料進行堵漏。由于漏洞險情危急,且土工織物導濾易淤堵,處置不當易導致險情惡化,應慎用。 八、裂縫險情搶護 對于汛期出現(xiàn)的堤壩裂縫險情,其搶護方法:①對于不甚嚴重的縱向裂縫,經觀察已經穩(wěn)定的,可從裂縫口灌入干砂壤土,用薄竹片搗固,再用其它好土在裂縫上筑小土埂(寬約5-10cm,高3-5cm),以防止雨水流入裂縫內;②對于寬3-4cm以上,深度超過1m的縱向裂縫,經檢查無滑動(脫坡)現(xiàn)象,并已趨穩(wěn)定的,可以先將其開挖,然后分層回填夯實與堤身相同的土料,每層厚度15-30cm,頂部高出堤面3-5cm,以防雨水流入裂縫內;③對于橫向裂縫,若裂縫已漏水,應在迎水坡用土工膜截滲,背水坡做織物反濾,在堤上每隔3-5m與裂縫相交垂直向挖槽,至看不見裂縫為止,分層回填與堤(壩)身相同土料。 |