堤壩滲水搶險(xiǎn)技術(shù)

羅東志

（廣西海河水利建設(shè)有限責(zé)任公司一分公司，廣西 南寧 530022）

堤壩滲水搶險(xiǎn)技術(shù)

羅東志

（廣西海河水利建設(shè)有限責(zé)任公司一分公司，廣西 南寧 530022）

堤壩滲水搶護(hù)的原則是“臨水截滲，背水導(dǎo)滲”。臨水截滲，就是用黏性土修筑前戧或用篷布、土工膜防滲，以減少進(jìn)入堤壩體的滲水；背水導(dǎo)滲，就是用透水性大的砂石料、土工織物或梢料反濾導(dǎo)滲，保土排水，從而降低浸潤(rùn)線，保證堤壩穩(wěn)定。

堤壩；滲水搶險(xiǎn)；施工技術(shù)

（一）滲水搶險(xiǎn)技術(shù)

堤壩在汛期持續(xù)高水位情況下，此時(shí)堤壩體浸潤(rùn)線和浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)較高，而出逸點(diǎn)以下的背水坡及壩腳附近易出現(xiàn)的土壤潮濕或發(fā)軟，并有滲水滲出的現(xiàn)象，稱為滲水或散浸。如不及時(shí)處理，可能發(fā)展成管涌、流土、滑坡等險(xiǎn)情。

（二）產(chǎn)生原因

1.高水位持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水位超過了堤壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；

2.堤壩斷面不足，浸潤(rùn)線抬高，在背水坡出逸；

3.筑堤壩土料透水性大，或缺乏有效防滲措施；

4.筑堤壩土料雜質(zhì)多，或夯壓不實(shí)。

5.堤壩本身有隱患，如蟻穴等；

6.堤壩與涵閘，土壩與輸水洞、溢洪道接頭處填筑不實(shí)；

7.排水反濾失效。

（三）搶護(hù)原則

當(dāng)?shù)虊伟l(fā)生滲水險(xiǎn)情后，應(yīng)先查明出險(xiǎn)原因(如防滲體遭受破壞，排水、導(dǎo)滲損壞和失效等)和險(xiǎn)情的程度。如滲水時(shí)間不長(zhǎng)且滲出的是清水，水情預(yù)報(bào)水位不再大幅上漲，只要加強(qiáng)觀察，監(jiān)視險(xiǎn)情變化，可暫不處理；如滲水嚴(yán)重，則必須迅速處理，防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。

（四）搶護(hù)方法

1.臨水截滲

通過加強(qiáng)迎水坡防滲能力，減小進(jìn)入堤壩內(nèi)的滲流量，以降低浸潤(rùn)線，達(dá)到控制滲水險(xiǎn)情的目的。

適用于臨河有灘地，水深和流速不大、風(fēng)浪較小、滲水嚴(yán)重、附近有黏性土且取土方便的滲水地段或有必要在臨背同時(shí)搶護(hù)的重要堤壩。

（1）黏土前戧截滲

根據(jù)堤壩前水深、滲水范圍確定前戧修筑尺寸。一般頂寬3～5m左右，戧頂高出水位約1m，長(zhǎng)度至少超過滲水段兩端各5m左右。拋填黏土?xí)r，可先在迎水坡肩準(zhǔn)備好黏土，然后將土沿迎水坡由上而下、由里而外，向水中慢慢推人。由于土料入水后的崩解、沉積和固結(jié)作用，即筑成黏土前戧。

（2）土工膜截滲

如水位較低，當(dāng)缺乏黏性土?xí)r，可采用土工膜加保護(hù)層的方法，達(dá)到截滲目的。此法具有節(jié)省物料、施工簡(jiǎn)單、進(jìn)度快的優(yōu)點(diǎn)。

具體做法是：①先選擇合適的防滲土工膜，并清理鋪設(shè)范圍內(nèi)的坡面和壩基附近地面，以免損壞土工膜；②根據(jù)滲水嚴(yán)重程度，確定土工膜沿邊坡的寬度，預(yù)先黏結(jié)或焊接好，滿鋪坡面并伸入迎水坡腳以外1m以上為宜，土工膜長(zhǎng)度不夠時(shí)可以搭接，其搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于0.5m；③鋪設(shè)前，一般將土工膜長(zhǎng)度卷在8～10m的滾筒上，置于迎水坡肩上，每次滾鋪前把土工膜的下邊折疊粘牢形成卷筒，并插入直徑4～5cm的鋼管加重，使土工膜能沿坡緊貼展鋪；④土工膜鋪好后，應(yīng)在上面滿壓一層土袋。由土工膜最下端壓起，逐漸向上，平鋪壓重，不留空隙，以作為土工膜的保護(hù)層，如圖1示。

圖1 土工膜截滲示意圖

圖2 土袋前戧截滲示意圖

（3）土袋前戧截滲

如堤壩前水位較低時(shí)，為防止戧土被沖走，可采用土袋前戧截滲，具體做法是：在迎水坡壩腳以外，用土袋筑一道隔墻，其厚度與高度以能達(dá)到填土截滲為度，然后再拋填黏土，如圖2所示。

2.反濾導(dǎo)滲溝

當(dāng)?shù)虊伪乘麓竺娣e嚴(yán)重滲水時(shí)，可采用開挖導(dǎo)滲溝，鋪設(shè)反濾料、土工織物和加筑透水后戧等辦法，引導(dǎo)滲水排出，降低浸潤(rùn)線，使險(xiǎn)情趨于穩(wěn)定。導(dǎo)滲溝的作用是濾土排水，即在滲水排出的過程中不讓土顆粒被滲水帶走。堤壩背水坡導(dǎo)滲溝的形式，一般有縱橫溝，“Y”字形溝和“人”字形溝。導(dǎo)滲溝的尺寸和間距應(yīng)根據(jù)滲水嚴(yán)重程度確定，如圖3所示。

圖3 導(dǎo)滲溝開挖示意圖

在導(dǎo)滲溝內(nèi)鋪墊濾料時(shí)，濾料的粒徑石順滲流方向由細(xì)到粗，即掌握下細(xì)上粗、邊細(xì)中粗，分層排列的原則鋪墊，嚴(yán)禁粗料與土體直接接觸。根據(jù)鋪墊的濾料不同，導(dǎo)滲溝做法有以下幾種。

（1）砂石料導(dǎo)滲溝

順堤壩邊坡的豎溝一般每隔6～10m開挖一條，溝深和溝寬均不小于0.5m。再順坡腳開挖一條縱向排水溝，填好反濾料，縱溝應(yīng)與附近地面原有排水溝渠相連，將滲水排至遠(yuǎn)離坡腳外。然后在背水坡上開挖與排水溝相連的導(dǎo)滲溝，逐段開挖，逐段按反濾層要求鋪設(shè)濾料，一直做到浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)以上。如開溝后仍排水不暢，可于豎溝之間增加密度或開斜溝，以改善反濾導(dǎo)滲效果。為防止泥土掉入導(dǎo)滲溝。可在導(dǎo)滲溝砂石料上面覆蓋草袋、席片等，然后再壓塊石，砂袋保護(hù)。

（2）土工織物導(dǎo)滲溝

如當(dāng)?shù)厝狈ι笆蠒r(shí)，町選用合適土工織物作為反濾導(dǎo)滲材料，溝的開挖方法與砂石，料導(dǎo)滲溝相同。導(dǎo)滲溝開挖后，將士工織物緊貼溝底和溝壁鋪好，并在溝口邊沿露出一定寬度，然后向溝內(nèi)填滿透水料，不必分層。填料時(shí)，要防止有棱角的濾料直接與土工織物接觸，以免刺破。土工織物如尺寸不夠時(shí)，可采用搭接形式，搭接寬度不小于20cm在濾料鋪好后，上面鋪蓋草袋、席片等，并壓以砂袋、塊石保護(hù)。縱向排水溝要求與砂石料導(dǎo)滲溝相同，如圖4所示。

圖4 導(dǎo)滲溝鋪填方式

（3）梢料導(dǎo)滲溝

當(dāng)缺乏土工織物和砂石料時(shí)，可用梢料替代反濾導(dǎo)滲材料，用稻糠、麥秸、稻草當(dāng)細(xì)料，用柳枝、蘆葦?shù)犬?dāng)粗料，其開溝方法與砂石料導(dǎo)滲溝相同。應(yīng)注意的是，梢料容易腐爛，在汛期過后應(yīng)予以拆除，重新采取永久性反濾導(dǎo)滲措施。

3.反濾層導(dǎo)滲

如堤壩滲水較嚴(yán)重，背水坡土體過于稀軟，開挖反濾導(dǎo)滲溝有困難，而反濾料又容易取得時(shí)，可采用修筑反濾層來達(dá)到反濾導(dǎo)滲的效果。此法主要是在背水坡滲水范圍內(nèi)滿鋪反濾層，作用和導(dǎo)滲溝法相同，也是濾土排水。雖然導(dǎo)滲效果不如導(dǎo)滲溝法，但由于反濾層位于背水坡腳處，可以起到鎮(zhèn)腳作用，增強(qiáng)堤壩穩(wěn)定性。根據(jù)使用的反濾材料不同，反濾層導(dǎo)滲有以下幾種方法：

（1）砂石料反濾層

修筑砂石料反濾層時(shí)，先將表層的軟泥、雜物、草皮等清除，在滲水范圍內(nèi)壩坡挖深20cm左右，再按前述反濾要求將砂石料分層鋪墊，上壓塊石。詳細(xì)方法見砂石料導(dǎo)滲溝，如圖5所示。

（2）土工織物反濾層

將背水坡滲水范圍內(nèi)清理后，先鋪設(shè)一層合適土工織物，如尺寸不夠搭接，搭接寬度大于20cm。然后在土工織物滿鋪透水材料，厚度約40～50cm。其上鋪蓋草袋、席片等，最后用砂袋、塊石壓蓋保護(hù)，如圖5所示。

（3）梢料反濾層

用梢料代替砂石料修筑反濾層，按下細(xì)上粗反濾要求鋪墊細(xì)梢料層厚度大于10cm，粗梢料層厚度30～40cm，上面用塊石壓蓋保護(hù)。修筑方法和構(gòu)造可參考砂石料反濾層。同樣，梢料反濾層是臨時(shí)搶險(xiǎn)措施，汛后應(yīng)予以拆除后重筑，如圖5所示。

4.透水后戧（透水壓浸臺(tái)）

此法適用于堤壩斷面單薄，背水坡較陡，滲水嚴(yán)重，砂料充足情況。其作用是既能排出滲水，防止?jié)B透破壞，又能加大堤壩斷面，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。缺點(diǎn)是工程量大。

圖5 反濾層示意圖

在搶筑時(shí)，先將邊坡滲水范圍內(nèi)予以清理，并挖深10～20cm再用砂料分層填筑壓實(shí)。后戧一般高出浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)0.5～1.0m，頂寬2～4m，長(zhǎng)度超過滲水。段兩端各3m以上，如圖6所示。如當(dāng)?shù)厝狈ι笆希部梢灾彝梁髴辍?/p>

圖6 砂礫料后戧示意圖

（五）善后處理

滲水搶險(xiǎn)常用背水坡開挖導(dǎo)滲溝、做透水后戧和臨水坡做黏土防滲層的方法，汛后應(yīng)對(duì)這些措施進(jìn)行復(fù)核。凡是處理不當(dāng)或?qū)倥R時(shí)性措施的均應(yīng)按新的設(shè)計(jì)方案組織實(shí)施，在施工中要徹底清除各種臨時(shí)物料。若背水坡采用了導(dǎo)滲溝，對(duì)符合反濾要求的可以保留，但要做好表層保護(hù)。不符合設(shè)計(jì)要求的，汛后要清除溝內(nèi)的雜物及填料，按設(shè)計(jì)要求重新鋪設(shè)。

[1]陳柏榮.防汛與抗旱[M].中國水利水電出版社,2005.9.

TV871.3

A

1008-1151(2011)04-0104-02

2010-12-29

羅東志（1972－），男，廣西羅城人，廣西海河水利建設(shè)有限責(zé)任公司一分公司工程師，從事水利水電工程施工管理。