1、浅议堤坝裂缝及渗漏抢险技术摘要:堤坝裂缝及渗漏是汛期水利工程中常见的险情,应当引起足够重视,稍有大意,就可以引发重大的事故,给人民的生命财产造成巨大的损失。 关键词:裂缝;渗漏;灌浆 中图分类号:TV87 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2012)-12-0201-1 1 裂缝险情 1.1 裂缝种类 龟状裂缝。龟状裂缝多出现在土坝表面,分布较均匀,缝细而短,对堤坝危害较小。产生的原因主要是粘性土水分蒸发,表面土体收缩,故又称干缩裂缝。填筑土料粘性愈大、含水量愈高,干裂的可能性愈大;横向裂缝。横向裂缝的走向与堤坝轴线垂直或斜交,常出现在堤坝顶部并伸入堤坝内一定深度,严重的可发展到堤
2、坝坡,甚至贯通上下游造成集中渗漏,直接危及堤坝的安全。主要是相邻堤坝段坝基产生较大的不均匀沉陷,常发生于堤坝合拢段,堤坝体与交界部位施工分缝交界段以及坝基压缩变形大的坝段等;纵向裂缝。纵向裂缝的走向与堤坝轴线平行或接近平行,多出现在堤坝顶部或堤坝坡上部,裂缝逐渐向坝体内部垂直延伸。它一般比横向裂缝长,若不及时处理,雨水入侵后会造成大坝脱坡险情;内部裂缝。产生内部裂缝的原因和可能出现的部位有:如在狭窄山谷压缩性大的地基上修建土坝,在坝体沉降过程中,上部坝体重量通过剪力和拱的作用,被传递到两端山体和基岩中去,而坝体下部沉陷,有可能使坝体在某一平面上被拉开,形成水平裂缝;此外,堤坝坝基或堤坝与建筑物
3、接触处因产生不均匀的沉陷而产生内部裂缝等。 1.2 裂缝的抢护 开挖回填。开挖回填施工简单,裂缝处理较彻底,效果较好,适用于深度在 5m 以内,并已停止发展的裂缝。开挖前应沿裂口灌注少量石灰水,以掌握开挖的范围。挖槽深宽均应超过裂缝 0.3m0.5m,长度超出缝端 1m。梯形台阶。槽坑开挖时顺缝抽槽,保持梯形断面,以利于原堤坝的结合。当裂缝较深时可挖成阶梯形槽坑,台阶高 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阶,洒水湿润槽壁并刨毛,再回填与原堤坝体相同的土料,分层夯实。十字形结合槽。适用于贯穿堤坝的横向裂缝。开挖时顺裂缝方向每隔 5m6m,设一道垂直于裂缝的结合
4、槽,回填时要注意新老土的结合。在汛期,抽槽法适用于高出洪水位的裂缝抢护。一般裂缝处理宜在枯水期或降低水位后进行,必要时应在上游堤坝坡加筑临时围堰,以策安全。龟形裂缝一般不作处理,若处理也可采取泥浆封口,或将龟裂土层刨松湿润夯实,面层再铺以砂性土保护。 充填灌浆。对于较深的裂缝,可采用灌浆法,或采取上部开挖回填、下部灌浆的方法处理,以减少抽槽工程量。灌浆部位的顶部必须保持有2m 以上的开挖回填层作为阻浆盖,以防止浆液外喷。回填时预埋灌浆管(铁管或竹管) 。如条件许可可采用分段、回浆的灌浆方法,效果较好。浆液浓度应先稀后稠,灌浆压力由小到大。 2 渗漏抢险 2.1 渗漏险情的分类 渗水险情。在高水
5、位作用下,水流渗入堤坝,将堤坝体分为上干下湿两部分,干湿土的分界线叫浸润线,浸润线以下的坡面和坡脚都可能发生渗水险情。造成渗水险情的直接原因通常是堤身夹有砂土层、堤身不实以及堤坝内有蛇鼠洞、白蚁洞、獾洞、烂树根、废涵管、硬土块、砖石等杂物。堤坝断面单薄、背水坡太陡都会加大渗流速度,抬高浸润线,加速渗水险情的发展;管涌险情。堤坝在高水位时,透水性强的地基渗透坡降大于覆盖层的临界坡降,渗流使土体中细颗粒沿孔隙移动并被带至地面,在渗水出口四周形成沙环。随着流失土粒增多沙环变粗,堤坝内逐渐形成贯穿的通道,从而造成管涌险情;流土险情。渗流的渗透力超过表土的有效压力时,堤坝坡或坡脚土体被破坏,形成沙沸或土
6、体被冲失,造成流土险情;漏洞险情。渗水、管涌或流土险情抢护不及时,继续发展造成渗流集中,土体大量流失,逐渐形成贯穿堤坝或穿透基础的渗流通道,称为漏洞险情,漏洞中流出带沙土浑水的最为危险。 2.2 渗漏险情的抢护 抢护原则、方法:临水坡截渗和背水坡反滤导渗。 临水坡截渗:抢护方法主要有:土工膜截渗、抢堵漏洞进水口,散抛粘土截渗等方法;土工膜截渗:当洞口较大或附近洞口较多,可采用大面积土工膜或蓬布,沿堤坝迎水坡坡肩从上往下顺坡铺盖洞口,然后抛压土袋,并抛填粘土,形成前戗截渗;抢堵漏洞进水口:漏洞险情处理最有效的办法是及时准确堵塞进水口;散抛粘土截渗:当堤坝临水坡漏洞口较多较小,范围又较大,进水口难
7、以找准或找不全时,在粘土料充足的地方,可沿临水坡散抛粘土,形成隔渗前戗。 背水坡反滤导渗:反滤导渗沟。在背水坡坡脚渗水处,开挖平行于堤坝轴线的纵沟,并与原有排水沟渠连通,同时在出现渗水的顶部,沿坡面开挖竖沟。 导渗沟内填砂石反滤料,要分层填放,应自坡脚向上分段施工,随挖随填,不得停工待料。反滤料填好后,顶面要铺编织袋、草袋或席片,用块石土方压实。在有条件的地方,可用土工织物做导渗沟,选用有效孔径的土工布铺于沟的周围,中间填透水料,上部压盖草袋、席片、土袋等。在砂石反滤料缺少的地方,可利用麦秸、稻草等细料和柳枝、芦苇等粗料做导渗沟。材料按下细上粗,根向上、梢向下铺好,上部用土袋、块石等压实。所有导渗沟要与坡脚、排水沟连通。 反滤层的做法是:先将地面软泥、草皮、砖石等杂物清除,按反滤层的要求分层填铺砂石、土工织物、梢料等反滤材料。反滤料和块石要适当延伸到坡脚外,对堤身单薄,渗水范围大,又缺少砂石料的地方,可利用麦秸、稻草等细料和柳枝、芦苇等粗料,将反滤层做成滤水后戗,铺梢料要上下细,中间粗,梢料上部填土夯实,铺一层料,填一层土,直到计划后戗高度为止。 作者简介:丛佩芹(1971-) ,女,大专,就职于吉林省舒兰市呼兰河流域管理处,从事水利工程管理工作;吕玉霞(1964-) ,女,大专,就职于吉林省蛟河市水产技术推广站,从事水利工程工作。