2011二級建造師水利水電資料:防汛搶險基本知識(2)
5、常見的工程險情和搶護(hù)方法
5.1 常見工程險情
堤防岸坡坍塌及背水坡滲水和漏洞,堤身滑坡,蟻害隱患,決口等;
水庫塘壩壩頂漫溢,土壩滲漏,土壩裂縫;壩下涵洞(管)斷裂,涵洞(管)漏水;溢洪道泄洪能力不足,閘墩和堰身混凝土裂縫,陡坡底板掀起,消能設(shè)施沖毀;
涵閘與土堤連接處滲漏、閘基滲漏、涵閘洞身滲漏、裂縫、淘刷;閘門事故;啟閉機(jī)螺桿折斷、閘門不能關(guān)閉等
5.2 檢查識別和搶護(hù)措施
5.2.1 堤防搶護(hù)
(1)岸坡坍塌搶護(hù),應(yīng)以護(hù)坡、固基為主,阻止繼續(xù)坍塌。根據(jù)坍塌段流速大小、沖刷部位及現(xiàn)場防汛器材供應(yīng)條件,采用不同的搶護(hù)措施。常用消坡加戧、植物防護(hù)、頂部防浪、腰部防沖、底部固基等措施。
(2)背水坡滲水和漏洞搶險
堤防背水及坡腳附近出現(xiàn)大面積窨潮,并滲出清水的現(xiàn)象,謂之滲水,也叫散浸。當(dāng)滲水進(jìn)一步發(fā)展,坡面滲出渾水,貫穿堤身形成集中滲漏通道時,謂之漏洞。
滲水是因高水位持續(xù)時間過長,堤身浸潤線抬高,滲流在背水坡逸出;堤身土質(zhì)透水性大;或施工壓實質(zhì)量差、堤身斷面單薄、背水坡過陡等引起。
漏洞是因堤身有隱患(如獾、鼠、白蟻洞等);新舊堤、施工界段處結(jié)合不良;堤身土粒流失,滲水集中等引起。
滲水和漏洞,總的搶護(hù)原則是:前截(堵)后導(dǎo)(滲)降低浸潤線,減少滲流壓力,增強(qiáng)堤身的穩(wěn)定性。
搶護(hù)滲水的措施有:臨河截滲,樁柳前戧截滲及背水坡導(dǎo)滲(開溝導(dǎo)滲或砂石、土工布反濾層法)。
漏洞的搶護(hù):堵塞洞口通常用拋散土或土袋堵漏、軟楔或鐵鍋堵漏臨河月堤等。當(dāng)無法在臨河堵漏時采取背水坡導(dǎo)滲排水,防止漏洞擴(kuò)大,變渾為清,引出清水。
搶堵漏洞以在迎水坡直接堵塞進(jìn)水口最為有效。但必須先查明進(jìn)口位置、大水和漏洞數(shù)量。一般在白天撒稻草查看水面上有無漩渦,投石灰看出水口有無顏色;晚上用手腳探測出水口水溫(清水比渾水涼)或用嘴辨味,判明漏的清水還是渾水。漏洞以出現(xiàn)渾水為危險。
搶護(hù)漏洞須注意:切忌在出水口堵塞洞口,否則漏洞愈堵愈大或在附近出現(xiàn)新的漏洞,而只能用反濾方法,使渾水變清;做反濾圍井或進(jìn)口堵漏時,切忌在堤腳附近打樁,防止因震動而進(jìn)一步惡化險情。上述兩項都是違反前截后導(dǎo)原則,導(dǎo)致漏洞擴(kuò)散,造成堤防失事的嚴(yán)重教訓(xùn)。此外,臨河堵漏還應(yīng)特別注意人身安全;漏洞封堵后要勤檢查,防止新的險情發(fā)生。
(3)決口的堵復(fù)
汛期堤壩出現(xiàn)或剛發(fā)生潰決時,應(yīng)因地制宜組織力量全力搶堵,堵口工作是防汛工作的重要組成部分。對較小的決口,應(yīng)在洪峰過后立即抓緊堵復(fù)。汛期堵復(fù)有困難的決口,可考慮留待汛后進(jìn)行。若河道多處決口,則應(yīng)本著“先下游后上游,先小口后大口”的堵復(fù)原則,具體安排實施。但不論何種情況,為避免擴(kuò)大災(zāi)情,減小損失,一旦發(fā)生堤壩潰決,都應(yīng)及明采取如下兩項臨時措施:
A、潰水歸槽 在決口的最下游地區(qū)扒口,使?jié)⑺皶r歸槽,避免下游地區(qū)潰水水位壅高,或造成其他地段堤防的潰決。
B、盤筑裹頭 當(dāng)口門溜勢稍緩,即應(yīng)抓緊推枕拋石盤筑裹頭,防止口門兩端擴(kuò)大,增加災(zāi)后堵口的工作量。
5.2.2 水庫塘壩搶險
(1)壩頂漫溢搶險
壩頂漫溢常因原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低,或暴雨集中,洪峰流量過大,庫容容納不下,水位超過了壩頂;溢洪道、泄洪洞尺寸偏小,或被堵塞;下游河道淤積、湖圍墾圍養(yǎng)過度、行洪障礙多,限制了河道泄洪能力,滿腔水宣泄不及,庫水猛漲等。
搶護(hù)措施是:事先掌握水文預(yù)報,加強(qiáng)水庫控制調(diào)度,合理預(yù)泄騰空庫容;上游分洪截流,減少進(jìn)庫流量;下游清除行洪障礙,增加河道泄洪能力;加寬溢洪道的斷面或降低溢洪道底坎,清除溢洪道,泄洪洞進(jìn)水口漂浮物,增大水庫。
泄洪能力。根據(jù)上游水情預(yù)報,堤頂有漫溢危險時,應(yīng)及時搶筑子埝,增加擋水高度。根據(jù)現(xiàn)場能提供的防汛材料,子埝型式有土料(土袋)子埝,木板或埽捆子埝或可利用防浪墻作子埝迎水面,在防浪墻背面填筑子埝。
(2)土壩滲漏搶險 土壩滲漏有壩基滲漏,壩體滲漏和繞壩滲漏。土壩滲漏搶險護(hù)原則:前截后導(dǎo),以截為主,切忌在下游封堵。
當(dāng)水庫蓄水后,無論山坡、壩體或壩基,總有一些滲水出現(xiàn),有些滲水屬正?,F(xiàn)象,無需處理。有些則屬發(fā)展性的,應(yīng)予及時搶護(hù)。還有某些滲水現(xiàn)象,雖暫無問題,但當(dāng)庫水位繼續(xù)升高后,滲水情況加劇。因此,對各種滲水現(xiàn)象必需正確判斷區(qū)別對待。
正常滲漏與非正常滲漏的識別
正常滲漏的滲水經(jīng)過批濾排水設(shè)施排出滲水量小、水質(zhì)清,不帶土粒;滲流逸出部位的滲透坡降小于臨界坡降,壩體、壩基不發(fā)生管涌或流土等滲透變形。
非正常滲漏的滲流量大、集中,隨水位升高而擴(kuò)大;水質(zhì)渾濁或明顯地含有大量土粒;排水體受堵,反濾料失效(包括滲出紅色膠體絮狀物質(zhì)的氫氧化鐵,俗稱鐵銹水);因滲透坡降過大,滲流逸出年出現(xiàn)冒水翻砂現(xiàn)象等。非正常滲漏導(dǎo)致壩體、壩基發(fā)生管涌、流土或脫坡,嚴(yán)重威脅水庫的安全。 管涌與流土的區(qū)別
壩體或地基土體,在滲流壓力作用下發(fā)生變形破壞的現(xiàn)象,謂之滲透變形。滲透變形有管涌和流土兩種形式。管涌指土層中細(xì)顆粒在滲流作用下,從粗顆粒孔隙中被帶走或沖出的現(xiàn)象。管涌對土壩的危害,一是被帶走的細(xì)顆粒,如果堵塞下游反濾排水體,將使?jié)B漏情況惡化。二是細(xì)顆粒被帶走,使壩體或地基產(chǎn)生較大沉陷,破壞土壩的穩(wěn)定。
流土指滲流作用下飽和的粘性土和均勻砂類土,在滲流出逸坡大于土的允許坡降時,土體表層交南時被滲流頂托而浮動的現(xiàn)象。流土常發(fā)生在閘壩下游地基的滲流出逸處,而不發(fā)生于地基土壤內(nèi)部。流土發(fā)展速度很快,一經(jīng)出現(xiàn)必須及時搶護(hù)。
管涌、流土的搶護(hù)原則是:降低滲流出逸坡降,減少滲流壓力,增強(qiáng)壩體或地基土的抗?jié)B能力。
(3)土壩裂縫搶護(hù) 土壩裂縫較為常見。按其走向可分加種:龜狀裂縫、橫向裂縫、縱向裂縫、內(nèi)容裂縫。
當(dāng)壩面發(fā)現(xiàn)裂縫后,先查明裂縫的寬度,深度、長度和走向等;注意觀測裂縫的發(fā)展變化,分析裂縫的原因和性質(zhì);制訂處理方案,尤其是貫穿壩體的橫向裂縫、內(nèi)部水平裂縫和脫坡裂縫的處理。同時要控制好庫水位和對裂縫的臨時保護(hù)措施。常用搶護(hù)方法一是開挖回填法,二是充填灌漿法。
(4)壩下涵洞(管)搶護(hù)壩下涵洞(管)常用兩種出險類型。一是涵洞(管)斷裂,二是涵洞(管)漏水。前者常常由于地基不均勻沉降引起斷裂,或洞身承受不均勻或集中荷載引起的斷裂及施工質(zhì)量并非引起的斷裂。常用地基加固、加強(qiáng)洞身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、瀝青麻絲嵌縫處理預(yù)制混凝土管接頭斷裂等方法加以搶護(hù)。涵洞(管)漏水多數(shù)系裂縫造成,但施工質(zhì)量差,防滲處理不當(dāng),或使用材料性能不好,也會引起漏水。目前常用的搶護(hù)方法有:開挖處理,局部堵漏、灌漿處理、內(nèi)襯混凝土或鋼筋絲網(wǎng)噴水泥砂漿。
5.2.3 涵閘搶險
涵閘往往是防汛搶險中的薄弱環(huán)節(jié)。由于設(shè)計不周、施工質(zhì)量差、工程老化、水情的變化、維修養(yǎng)護(hù)不及時等原因,均可能產(chǎn)生滲漏、沖刷、裂縫等險情。如不采取有效措施,都可能導(dǎo)致建筑物的毀壞。
(1)當(dāng)出現(xiàn)涵洞閘與土堤連接處滲漏,常用臨河堵塞、布蓬堵漏、灌漿、背水導(dǎo)滲等方法搶護(hù);當(dāng)建在砂土地基上的涵閘發(fā)生閘基滲漏時,汛期常在下游采用反濾導(dǎo)滲,降低滲壓等方法搶護(hù);當(dāng)涵閘洞身滲漏,仍可本著“上截下導(dǎo)”的原則進(jìn)行搶護(hù)采用臨河圍堰、反濾圍井等方法處理。
(2)閘門事故搶險。出現(xiàn)類型一是啟閉機(jī)螺桿折斷,二是閘門不能關(guān)閉。
在涵洞沒有泄漏的情況下發(fā)生螺桿折斷時,可由潛水員下水探清閘門卡阻原因及螺桿斷口位置,并用鋼絲繩系住原閘門吊耳,利用卷揚機(jī)繞轉(zhuǎn)鋼絲繩開啟閘門,待露出折斷部位后進(jìn)行拆除更換。
當(dāng)事故發(fā)生時,若閘門已有較大漏水??上葤佒猛链?,后用沉放鋼筋網(wǎng)方法封堵進(jìn)水孔口,然后派潛水員按上述方法處理并列換折斷螺桿。處理完畢,撤走鋼筋網(wǎng)及土袋后,進(jìn)行閘門啟閉試驗。
當(dāng)涵閘閘門發(fā)生事故,不能關(guān)閉或涌完全關(guān)閉,或閘門損壞大量漏水,必須搶修時,應(yīng)采用以下應(yīng)急措施:
(3)鋼、木疊梁 如設(shè)有事故檢修閘門門槽而無檢修閘門時,可將臨時調(diào)用的鋼、木疊梁逐條放入門槽,如不能堵漏而又情況嚴(yán)重時,可再將土(砂)袋沉放在閘門前后,堵塞孔口。
(4)鋼筋網(wǎng)堵口 鋼筋網(wǎng)用直徑10-14mm鋼筋編織,間距不大于20cm.另選幾根較粗的鋼筋作為骨架。借以增加剛度。鋼筋網(wǎng)一般為長方形或正方形,其長度和寬度均應(yīng)大于進(jìn)水口的兩倍以上。沉堵前,先架浮橋作通道。在進(jìn)水口前扎滔排并加以固定,然后在排上將鋼筋網(wǎng)沉下。等蓋住進(jìn)口后,隨即將預(yù)先準(zhǔn)備的麻袋、草袋拋下,堵塞網(wǎng)格。若漏水量顯著減少,即為沉堵成功。根據(jù)情況,如需止水閉氣,可在土袋堆體上加拋散土。
(5)鋼筋混凝土管封堵 當(dāng)閘門不能完全關(guān)閉時,采用直徑大于閘門開度20-30cm,長度略小于孔凈寬的鋼筋混凝土管。管的外圍包扎一層棉絮或棉毯,用鉛絲捆緊,混凝土管內(nèi)穿一根鋼管,鋼管兩頭各系一條繩索,沿閘門上游側(cè)將鋼筋混凝土管緩緩放下,在水平水壓力作用于下將孔封堵,然后用土袋和散土閉氣斷流。
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