水利工程管理.ppt

水利工程管理 水利工程问题 三边工程 边勘测 边设计 边施工 四重四轻 重新建轻管理 重骨干轻配套 重大型轻小型 重工程轻实效 自然损坏 工程老坏 人为破坏 无人管理维修 水利工程管理内容 技术管理有 检查观测 养护维修 防汛抢险 调度控制运用 水源保护 节水 环境与生态效应观测研究 经营管理有 组织管理 计划管理 生产管理 财产管理 综合经营管理等 水利工程管理基本任务 工程安全工程效益国计民生需要现代化 水利管理法规 中华人民共和国水法水利水电工程管理条例水库工程管理条例水闸工程管理通则关于清除行洪蓄洪障碍 保障防洪安全通知等 水库枢纽工作状态 正常状态 主要建筑物均达设计防洪标准 工程质量良好 正常情况下能安全运行并发挥应有效益 能安全渡汛 病害水库 主要建筑物均达设计防洪标准 但低于校核防洪标准或存在一般病害或隐患 但能迅速维修和安全渡汛 危险水库 主要建筑物未达设计防洪标准或存在严重病害 不能安全渡汛 水利工程管理方针 养重于修 修重于抢 检查观测工作目的 确保工程安全充分发挥工程效益验证设计鉴定施工质量科学研究提供资料 检查观测基本步骤 观测系统设计观测仪器设备埋设与安装现场观测观测资料整理分析定期进行资料整编和技术总结 观测五项目 变形观测渗流观测应力温度观测水流形态观测水文气象观测 检查观测工作基本要求 项目要有目的性和针对性 全面和重点 测点布局要有代表性 资料要有系统性 建检查观测制度 巡视检查 用肉眼看 耳听 手摸等直观方法并辅以简单工具 对建筑物外露部分进行检查 发现一切不正常现象并从中分析 判断建筑物内部问题 从而进一步检查观测并采取相应修理措施 巡视检查时间要求 经常检查 每月大于1 2次 定期检查 每年汛前汛后和用水期前后 特别检查 工程安全严重破坏或有重大怀疑时 都江堰水利枢纽 土石坝的检查观测 土石坝的巡视检查 土石坝水平位移观测 土石坝垂直位移观测 土石坝固结观测 土石坝渗流观测 第一节 1 水工建筑物的检查观测是借助埋设的设备或使用某些观测仪器 进行科学的检查和观测 通过对观测资料的整理分析 从而了解建筑物内在的工作状态和安全隐患 2 检查观测的项目 通常有以下五个方面 变形观测 渗流观测 应力与温度观测 水流形态观测和水文气象观测等 3 水工建筑物的检查观察与前面不同 是凭检查人员的直觉和用简单的工具 对建筑物进行外观的检查和观察 以便及时发现建筑物外露的一切不正常现象 从中联系分析 初步判断建筑内部可能发生的问题 检查观察是日常的经常性工作 检查观测是定期的测定与记录 前者是后者的初步发现 两者不可或缺 第二节 水工建筑物的位移 分水平位移和铅直位移 即沉陷 两种 水平位移的观测方法有 视准线法 常用于土石坝 前方交会法 常用于拱坝 引张线法 正垂线法 侧垂线法 常用于重力坝 和激光法等 对各种方法的位移标点 测点 和工作基点的设计 构造 布置 观测方法是本节的学习重点 土坝 砌石坝砼坝及水闸等建筑的铅直位移观测 均可用水准量的方法进行观测 对为何布置和设计水准测量的水准基点 起测基点和位移标点 往返闭合差的精度控制标准 是本节应重点掌握的内容 第三节渗流观测 正常渗流 渗水从原有防渗排水设施渗出 其逸出坡降不大于允许值 不会引起土体发生渗透破坏 这是工程中允许的 异常渗流 能引起土体渗透破坏或渗流量影响到蓄水兴利的渗流 渗流观测的主要内容包括 一坝体渗流观测 浸润线 二坝基渗流观测 渗透压力 三绕坝渗流观测四渗流量观测 土坝浸润线观测 a 了解观测断面的选择设计 每个观测断面内测点数量和位置的布置要求 b 每个测点的浸润线观测设备是测压管 测压管由进水管段 导管与管口三部分组成 弄清进水管段的构造要求和埋置深度及测压管埋设方法 c 测压管水位观测方法 着重了解电测水位器的操作方法和资料整理与过程线的绘制 d 为何判断测压力管水位的正常或异常状况 方法 在坝体横断面上埋设测压管 通过测量测压管中的水位来获得浸润线 从而分析坝体渗流情况 一 横断面选择1 选择有代表性 能反映主要渗流情况以及预计有可能出现异常渗流的横断面 例如 最大坝高 老河床 合龙段以及地质情况复杂的横断面 在设计时进行浸润线计算的断面 最好也作为观测断面 2 横断面间距一般 100 200m 坝体较长 适当增大间距 大型和重要的中型水库 浸润线观测断面不少于3个 中型水库不少于2个 测压管布置 二 测压管的结构材料 金属管 塑料管和无砂混凝土管 结构 进水管 导管和管口保护设备三部分 1 进水管直径 38 50mm 下端封口 进水管壁钻有足够数量的进水孔 孔径 为6mm左右 沿管周分4 6排 呈梅花形排列 防砂结构 管外周包裹两层钢丝布 玻璃丝布或尼龙丝布等过滤层 包扎棕皮等作为第二过滤层 最外边包两层麻布 然后用尼龙绳或铅丝缠绕扎紧 长度 一般土料与粉细砂 自设计最高浸润线以上0 5m至最低浸润线以下1m 对于粗粒土则不短于3m 2 导管导管与进水管连接并伸出坝面 其材料和直径与进水管相同 不钻孔 3 管口保护设备 四 测压管的安装埋设测压管一般在土石坝竣工后钻孔埋设 只有水平管段的L形测压管 必须在施工期埋设 程序 首先钻孔 再埋设测压管 最后进行注水试验 以检查是否合格 五 测压管水位观测方法测深钟电测水位器示数水位器遥测水位器等进行观测 1 实测浸润线高于设计浸润线 降低了坝坡的稳定性 也可能产生土体的渗透破坏 2 坝身排水被堵塞 测压管水位抬高 且下游抬高较多 3 坝身排水设备被冲刷 测压管水位下降 靠近排水设备的下降较多 浸润线分析 坝基渗透压力观测 a 观测的目的 在于了解坝基透水层和相对不透水层中渗流沿程的压力分布情况 借以分析场渗设施的效果 估算坝基中实际的渗透坡降 判断产生各种渗透破坏的可能性 b 观测方法同是在坝基中埋没测压管进行观测 注意与浸润线观测的异同 绕坝渗流观测 目的 了解坝端与岸坡及与砼或砌石建筑物连接处以及岸坡的渗流情况 观测方法与前同 渗流绕过坝两端或沿着土坝与混凝土及砌石建筑物的接触面向下游流出 称为绕坝渗流 原因 坝与岸坡连接不好 坝与混凝土及砌石建筑物接触面连接不好 岸坡中有强透水层 岸坡有裂缝 危害 发生集中渗流 造成渗透变形 严重造成大坝失事 方法 绕坝渗流一般也是埋设测压管进行观测 1 两岸绕渗测压管沿绕流线布置 一般至少埋设2排 每排至少3根 如图4 34所示 2 下游河槽两侧台地的渗流区可垂直坝轴线布置2 3排测压管 各排间距约50 100m 靠近河槽处可稍密一些 每排测压管管距约为50 200m 近坝址处稍密一些 每排测压管根数不少于3根 3 岸坡内有防渗齿墙或灌浆帷幕的 应在其前后各设l 2根测压管 4 对心墙或斜墙坝 下游坝壳的透水材料易成为绕渗的出口 因此除在坝外岸坡布设测压管外 还应在坝内岸坡段布设测压管 用以观测渗流出口处的渗透稳定性 四 渗流量观测目的 渗透观测点的布设有限 对一些局部渗流有可能不易发觉 再者 内部渗透变化总与渗出坝体的渗透水量大小有一定关系 所以 为了分析渗透现象之间的联系 及时发现异常渗流 应进行渗流量观测 直观 全面 而且能综合反映出坝的渗透状况和工作情况 所以是土石坝管理中最重要的观测项目之一 方法 通常是将渗流水集中引至某处进行量测 1 对坝体和坝基渗流量很难分清时 可在坝下游设水沟 观测总的渗流量变化 2 当渗透水流可以分区拦截时 可在坝趾下游分区设集水沟观测 3 渗流观测的集水沟和量水设备应布置在不受泄水建筑物泄水影响和不受坝面及两岸排泄雨水影响的地方 并应尽量使其平直整齐 便于观测 2 量水堰法适用于渗流量为1 300L s的情况 量水堰一般设置在集水沟的直线段上 集水沟断面大小和堰高的设计 应使堰下为自由溢流 如为淹没出流 则需根据水力学书籍或手册上规定的淹没薄壁堰公式计算渗流量 为了能获得比较准确的成果 设置量水堰应符合相关要求 量水堰型式 1 三角堰 底角为直角 过水断面为等腰三角形的量水堰如图4 35所示 三角堰适用于70L s的情况 堰上水深一般不超过0 3m 最小不宜低于0 05m 直角三角堰标准尺寸参见教材的表4 6 直角三角堰自由出流的流量计算公式为Q 1 4H m3 s 2 梯形堰 梯形堰过水断面为一梯形 边坡常用1 0 25 堰口应严格水平 底宽不宜大于3倍堰上水头 堰上水深不宜超过0 3m 适用于渗流量在10 300L s的情况 其标准尺寸见教材表4 7 堰口边坡为l 0 25的梯形堰流量计算公式为 Q 1 86bH m3 s 3 测流速法当渗流量较大 受落差限制不能设量水堰时 渗水若能汇集到较规则平直的排水沟时 可采用流速仪或浮标等观测渗水渗速 并测出排水沟水深和宽度 求得过水断面 即可计算渗流量 五 渗水透明度检测由坝体 坝基渗出的水 如果清澈透明 一般是正常渗流 如果渗流水中带有泥砂颗粒或渗水浑浊不清 这些现象通常是管涌 内部冲刷或化学管涌等渗流破坏的先兆 因此 应对渗流水进行透明度检测 并结合其他渗流观测分析判断是否会发生渗透破坏 五 渗水透明度检测 2 方法 步骤 1 在渗水出口处取水样摇匀后注入透明度管内 2 用一块5号汉语拼音铅印字体置于管底下4cm处 从管口通过水样看铅印字体 如看不清字样 则打开阀门放水 降低管中水柱 直至看清字样为止 3 从管壁刻度上读出水柱高度t即为渗水透明度 透明度大于30cm为清水 透明度管观测的方法 混凝土及砌石建筑物的检查观测 混凝土及砌石建筑物的巡视检查 混凝土及砌石建筑物的变形观测 混凝土及砌石建筑物基础扬压力的观测 混凝土坝应力和温度观测 水工建筑物观测资料的整理分析 砼建筑物的伸缩缝和裂缝观测 主要了解观测目的 熟悉单向金属标点和型板式三向测缝标点的结构 埋设要求和测量方法 建筑物的裂缝均与应力 温度等因素有关 土工建筑物与砼或浆砌石建筑物裂缝发生机理已在水工建筑物课程中讲述过 这里着重学习土坝土体的横向裂缝 纵向裂缝 弧形裂缝 内部裂缝的标记 编号 平面图绘制 缝宽观测 记录等方法以及裂缝深度和延伸情况的观测方法和注意事项 砼和浆砌石建筑物的裂缝均在体表显露 与建筑物温度 水温及上游水位等有关 应同时测记对照分析 本节应着重了解观测方法 标记方法 观测标点的埋设和测量方法 混凝土坝应力和温度观测 观测目的在于了解砼坝内部应力和温度的分布和变化情况 分析其状态变化和工作情况是否正常 并为工程的控制运用 验证设计和科学研究提供资料 本节是教材的重点和难点之一 砼坝内应力观测是通过应变观测换算成应力的方法来实现的 学习本节内容主要要求了解测量应变和温度的主要设备差动电阻式仪器的原理 仪器构造 电阻比电桥 水工比例电桥SBQ 2型 构造原理和操作使用方法 以及用于砼建筑物内部观测的主要仪器 应变计 孔隙压力计 温度计 电阻比电桥 应力计 观测电缆等常用仪器设备 这些仪器设备的结构构造 计算公式以及有关参数的率定检验 必须掌握熟悉 砼坝的温度观测 观测仪器一般采用铜电阻温度计或其他能够兼测温度的差动电阻式仪器进行观测 砼坝内部温度观测点的布置要求 包括坝体表面 内部以及水温和基岩温度等外界因素的观测布置 是本节要求熟悉的内容 砼坝应力应变观测 砼坝的应力观测普遍采用应变计进行间接测量 再将应变值换算成砼的应力值 应变计分单向应变计 五向应变计组 九向应变计组和无应力计四种组合 重力坝测点布置在有代表性的坝段 每段布置若干水平截面 每个截面上一般已扩布置5个五向应变计组和无应力计筒 拱坝测量 一般埋设九向应变计组或五向应变计组 五向应变计组的四个方向布置在坝的横断面上 另一个方向垂直横断面 各个测点附设无应力计筒 对于拱坝应布置单个应变计的校核拱弧切向应力 拱坝一般测点布置在拱冠梁和拱端位置 观测资料的整理分析 水工建筑物观测资料的整理 整编和分析工作 是工程观测工作的重要组成部分 本节主要学习内容为观测资料的整理分析和资料整编的工作内容和要求 常用分析方法 利用回归分析法进行定量分析三部分内容 资料的整理分析和资料的整编 整理分析是在平时进行的各项观测工作之后 立即进行的整理分析工作 如校核原始记录 填制观测报表并绘制曲线图 研究分析建筑情况和提出分析意见 资料整编是在观测数据积累达一定程度或某一定期对观测资料进行整编复印存档 观测资料的分析方法 常用的初步分析方法有以下几种 a 时间过程统计分析法一般以进程为横坐标 测值为纵坐标 绘制测值过程线 图上还可同时绘出有关因素如水库水位 气温等过程 借以了解测值与这些因素的同步变化关系 如水平位移过程线 沉陷过程线等 b 空间分布统计分析法 通常的横坐标表示测点位置 纵坐标表示测值 绘制测值分布图 如土坝的水平位移分布图 c 相关因素统计分析法以一个坐标表示测值 另一个坐标表示相关因素 用来分析测值与相关因素之间的相关关系及其变化规律 这种相关图通常其测点值呈散点状 为了能够进行定量分析 可用数理统计方法找出其相关关系的表达式作为定量分析手段 d 比较分析法通过与历史资料比较分析 与相关资料比较分析 与设计计算或模型试验值对分析和规定的安全控制值对比分析 从中找出变化规律 差异程度 有无突变异常变化 利用回归分析法进行定量分析 回归分析法在工程数学 工程教学等课程中均已讲过 教材中已举例作为应用 回归分析法在水工建筑物检查观测资数整编与分析工作中是常用的方法应用甚广 在实际工作中可参考有关文献 土石坝的养护修理 土石坝的日常养护 土石坝的裂缝与处理 土石坝的渗漏与处理 土石坝的滑坡与处理 土石坝护坡的破坏与处理 土坝与堤防的裂缝分类 关于工建筑物的裂缝主要要求了解裂缝的分类及其成因 不同裂缝的处理方法两方面的问题 a 裂缝分类 按方向分 横向裂缝 纵向裂缝和龟裂缝 按成因分 沉陷裂缝 滑坡裂缝和干缩裂缝等 按部位分 表面裂缝和内部裂缝 土坝与堤防的裂缝处理 c 裂缝的处理处理裂的方法应视不同类型的裂缝而异 处理横向裂缝一般采用开挖回填不宜灌浆 纵向沉陷裂缝的危害性相对较小 可用开挖回填成灌浆处理 龟裂缝一般不防影响安全 表面覆盖一层厚约20cm的砂性土加以保护即可 对于滑坡性裂缝 绝不可以随便用开挖回填或用灌浆处理而应采用滑坡整沉方法处理 应着重了解对于开挖回填和裂缝灌浆的施工方法 施工要求和注意事项 裂缝灌浆的浆液要求 灌浆压力控制 钻孔深度 孔距布置等 具体施工方法请参考施工专著 土坝与堤防的滑坡处理 处理滑坡的基本原则应该是 减少滑动力与增大抗滑力相结合 即 上部减载与下部压重相结合 主要具体措辞施是放缓坝坡或压重固脚 对于下游坡 应采用排水体的降低坝体浸润线的措施 压重固脚通常有镇压台 平衡台 与压坡体 帮坡 两种形式 要求对镇压台与压坡体的材料要求 尺寸构造 施工注意事项等弄清楚 土坝与堤防的渗漏处理 堤坝渗漏包括坝身 或堤身 渗漏 坝基渗漏 绕坝渗漏和接触渗漏等 堤坝挡水后 由于土体的透水性 出现渗水现象是不可避免的 关键在于如何正确区分是不是异常渗漏 异常渗漏可能导致渗透破坏 异常渗漏常见的有 下游坡面出现散浸现象 集中渗漏 漏洞 渗水由清变浑或出现翻水冒砂 管涌 以及渗流量和测压管水位异常变化等 处理土坝或堤防异常渗漏的基本原则是 上堵下排 即在上游采取防渗措施 堵截渗漏的进口或延长渗径以降低渗透坡降并减小渗流量 在下游则将渗入的水安全地排出 上游防渗的主要技术措施有 建造防渗斜墙 防渗心墙 翻修上游坝坡辗压密实形成防渗体 水中抛土形成防渗铺盖 采用水工织防渗塑料薄膜构造防渗斜墙等 下游导渗排水技术措施有 在坝身出现散浸部位开导渗沟 导渗砂槽和导渗培厚 在坝身后采用反滤排水沟及减压井或压渗台 或称透盖重 等 应着重熟悉各项具体处理方法的技术措施和施工要求 本章复习思考题 土坝及堤防等土方工程最容易产生的是哪些问题 土坝裂缝有哪几种不同类型 各种裂缝的成因 非滑坡裂缝的处理方法主要有哪两种 土坝产生滑坡的根本原因是什么 常出现在水库运行的哪些时期 引起滑坡的主因是什么 处理滑坡的基本原则和主要措施是什么 土坝渗漏包括哪些渗漏 异常渗漏的表现形式和识别方法 处理土坝异常渗漏的基本原则和具体措施有哪些 堤防及迎水坡外的滩地河岸崩塌的防护有哪些方法 各种方法有何要求 混凝土及砌石坝的养护修理 混凝土及浆砌石坝的养护修理 增加重力坝稳定性的措施 混凝土及浆砌石坝的裂缝处理 混凝土及浆砌石坝的渗漏处理 主要内容 重力坝 拱坝 溢洪道 隧洞 涵管 水闸等水工建筑物 它们的材料都是砼 钢筋砼或浆砌石等刚性材料 因此其损坏的特征主要有失稳 裂缝或断裂和渗漏三种情况 修理维护的原则和方法也基本一致 主要要求了解各种建筑物经常性的日常养护内容和要求 以及各种损坏的修理方法 重点掌握以下几种常用方法 1 砼坝表层损坏 裂缝和渗漏的处理方法 2 浆砌石坝渗漏和坝体裂缝的处理方法 3 隧洞与涵管的断裂 漏水和剥蚀破坏的处理方法 4 水闸的裂缝 渗漏和下游冲刷破坏的处理方法 水闸和溢洪道的运用管理 水闸的操作运用和日常养护 水闸的损坏及修理 溢洪道的养护与修理 渠道及渠系建筑物的运用管理 渠道和渠系建筑物的日常运用 渠道的防渗 渠道常见病害的防治 渡槽的病害处理 倒虹吸管和涵洞的养护修理 桥梁的养护修理 渠系建筑物的改建扩建 堤防管理与防汛抢险 堤防的检查与管理 堤防病害的处理 堤坝蚁穴和兽洞防治 防汛工作 堤坝险情的抢护 防汛抢险的任务及主要事项 经常性的主要任务是做好下列四项基本工作 1 做好汛前准备工作 2 掌握工情 雨情 3 工作状态的观测与检查 4 防汛抢险的组织措施 工程性防洪措施 工程性防洪措施是依靠工程控制 改变洪水的天然状况 如利用工程进行蓄 导 滞 泄等 减弱洪峰流量 流小洪水灾害 工程措施可分两大类 第一大类是治本性措施 包括水土保持和修建蓄洪工程等 第二大类是治标性措施 包括修建堤防 防洪治河以及防汛抢险等 防汛和抢险是防洪斗争中不可分割的两部分 防汛是战前的主动强化措施 抢险是临危情况的被动应急措施 如果汛前 防 得周密严谨 则汛期需要 抢 的险情就会等而容易 因此历来强调 防重于抢 就是这个道理 本节学习重点为防汛抢险的工程措施 关于堤防工程与河道整治作为基础知识一般了解即可 堤防工程 防洪治河工程和河道防护工程 一般了解堤防规划原则 防洪标准和堤防设计的基本知识 重点掌握堤线选择和堤距的确定方法 防洪治河工程是加大河道泄洪能力的一种工程措施 包括疏浚河道 拓宽退堤 裁弯取直 消壅清障 关于河道防护工程 其中重点要求了解河道防护工程的丁坝 顺坝和护岸工程的应用原理 结构布置和施工要求 防汛抢险的工程措施 江河堤防和水库在洪水期通常出现的险情是 风浪冲击 洪水漫顶 散浸 漏洞 裂缝 滑坡及堤坝溃决等 对各项险情抢护的工程技术措施是本章学习的重点内容 防风浪冲击措施 削减波浪冲周力的措施有 浮排防浪 浮枕防浪 草排防浪和柳梢或灌木树梢栓卦在堤顶防浪等 加固堤坝边坡强度措施有 土袋坡防浪 柴排护坡防浪等 现象 堤在浪冲击下 土料或护坡被水流冲击掏刷 遭到破坏原因 堤前水深 水面宽 风速大 形成高浪及强大的冲击力 加上堤身土质不合要求 碾压不密实 没有护坡或者护坡砌石质量差 垫层未做好 抗御不了海浪的冲击力 受到破坏抢护办法 一般要求汛前检查处理好 按质量标准砌好临水面护坡 一旦遇到台风加大浪 风急浪高 枪护非常困难 除常用的沙土袋防浪外 也可采用近年来发展起来的土工织物 土工膜布 铺放在堤坡上 以抵抗波浪对堤坡的破坏作用 铺放土工织物宽度 长度不够 其顺堤搭接的长度不小于1 0m 并在铺设中钉压牢固 以防被风浪揭开 在铺设前应清除杂物 以免造成损伤 织物上沿一般应高出风浪爬高上部 铺设后应用平头钉与边坡钉牢 钉距应不大于lm 钉长30 50cm 以固定土织物 风浪险情 织物防浪 土工膜防浪 柴草防浪 挂柳防浪 防止洪水漫顶措施 防止洪水漫顶的措施基本可分为两方面 一方面是设法降低洪水位以防止洪水漫顶 主要措施有 增加水库和河道调蓄洪水的能力 加大水库泄洪能力和采用分洪措施等 另一方面是抢筑子堤用以临时挡水 防止浸顶 前者需结合洪水予报 合理利用溢洪道和预先设置分洪区等技术措施来完成 后者即是防汛抢险工作中常用的方法 抢筑子堤是防汛抢险工作中常用的方法 其中最主要的是土料子堤和土袋子堤请注意其各自施工要求和施工方法 尤其是土袋子堤 抢筑汛速 技术简单极适合于大兵团作战突击性的抢险 漫溢险情 土 石 袋子埝 漫溢现象原因和注意事项 现象 洪水上涨 洪水位超过或预计可能超过堤坝顶 原因 洪水超过设计标准 波浪与设计计算不符 浪高超过堤坝顶部 施工中堤坝未达设计高程 或沉陷量过大 使堤坝顶高程低于设计值 河道因阻水障碍物 影响泄洪 壅高水位 河道淤积严重 过水断面减小 抬高了水位 主流坐弯以及潮汐 地震等影响壅高了水位 散浸 脱坡和漏洞的处理 堤坝的散漫 脱坡和漏洞是汛期中容易出现的险情 这些内容在前一章已有新讲述 其中抢护原则 方法是一致的 这里简要地综合一下 重要的是要求对各种方法的技术要求 施工方法加以熟悉并能灵活运用 散浸的抢护和处理方法有 内坡抛填粘土截渗或用土工膜布截渗 外坡散漫区域开沟导渗 修筑反滤层和透水压浸平台等 脱坡抢护的原则是 开沟导渗 块石固脚 填土还坡 内帮截渗 具体方法有 滤水还坡法 透水土撑法 透水压浸台和导滤层法等 漏洞是堤坝在汛期发生的较为危险的险情 不及时抢护 发展后果将导致堤坝的溃决 其抢护方法是迎水坡面堵塞漏洞进口 在出口部位抢筑反滤围井 散浸定义和原因抢护原则和方法散浸具体处理四法介绍 散浸 散浸定义和原因 险情说明江水上涨 堤身泡水 水从堤内坡或内坡脚附近渗出 叫做散浸 一般又叫 堤出汗 图1 当高水位持续时间过长 散浸范围就将沿堤内坡上升 扩大 如不及时处理 就会发生内脱坡 管漏等险情 原因分析土堤挡水后 渗水经过堤身向堤内坡方向渗透 是自然规律 但由于以下一些原因 1 堤身单薄 内坡过陡 2 堤身土质砂重 外坡又无透水性小的粘土防渗 3 堤质太差 筑堤时所取土块没有打碎 留有空隙 蛾夯不实 4 堤内有隐患 如蚁侗 獾穴 树根 暗沟等 缩短了渗径 使渗径长度不够 浸润线 渗水在堤身内渗透的上界线叫做浸润线 抬高 渗水就将在堤内坡的坡面或坡脚附近渗出 就形成散浸 险情说明图 抢护原则和方法 抢护原则以 临河截渗 背河导渗 降低浸润线 稳定堤身为原则 临水坡用透水性小的粘土做外帮 可以减少渗到堤里去的水 背水坡用透水性大的砂石或柴草做反滤 可以使已经渗到堤里的水流出 而不带走土粒 这样可以降低浸润线 稳定堤身 抢护方法发现散浸险情后 应查明发生原因和险情程度 如堤内坡出现散浸 但坡面只有轻微的窨潮或渗出少量清水 堤身稳定 险情并无发展 可以严密监视 暂不处理 如堤坡渗水严重或发生浸水集中冲刷现象 说明险情在逐渐发展 则需加以抢护 抢护方法以导渗为主 如外滩较宽 附近有黏土可取 险情又很严重 则需兼用外帮防渗 内坡导渗的方法 切忌在堤内坡用粘性土料做压浸台 汛前消灭隐患 对防止在汛期中发生散浸 跌窝和漏洞险情 亦是一项及其重要的工作 例如荆江大堤的白蚁隐患 修防部门就专门成立了灭蚁队进行追探 抽槽 翻筑 大大减轻了汛期中的散浸 跌窝和漏洞险情 散浸具体处理四法介绍 导渗沟 在内坡散浸严重的堤段 如有外滩 附近有黏土可取 可在外坡做外帮透水压浸台 当堤身断面不足 外滩狭窄 内坡产生严重散浸时 可在内坡加做层苇层土的透水压浸台 如当地有砂石反滤料时 可先用砂石作底层 然后层土层苇坐到要求高度 透水压浸台所需工料较多 在堤身断面够的堤段不宜采用 反滤层 散浸严重的堤段 开沟导渗有困难时 也可做砂石反滤层抢护 外帮 在内坡散浸严重的堤段 如有外滩 附近有黏土可取 可在外坡做外帮 导渗沟具体处理1 从浸润线顶点起至堤脚外止 开若干条与堤身垂直的纵沟或与堤身成45 60 的斜沟 斜沟比纵沟好 因为斜沟导渗范围大 收效快 有的地方在浸润线顶开横沟 实践证明 这种方法排水不畅 斜沟 纵沟都要连通 宽深都是一样 或在纵沟两边再开 人 字形支沟 开挖的数量与深度适当 否则就不能起到应有的作用 导渗沟的大小及间距 应根据各地具体情况而定 一般每隔5 8米开一条沟 沟深约0 5 1 0米 宽0 3 0 8米 示意图 导渗沟具体1示意图 导渗沟具体处理2 各沟内填粗砂 卵石 碎石 在缺乏砂石地区 也可采用砖渣 岗柴作为导渗材料 为了防止泥土掉入沟内 阻塞渗水通路 可在导渗材料上面盖草袋或稻草 然后填土 如果堤身含水过多 土质稀软 开沟困难的话 则可采用开沟 边做导渗沟的办法 不允许有沟开好后 发生等待滤水材料的现象 岗柴应扎成把子 直径30 40厘米 外捆稻草厚约10厘米 不使岗柴与土直接接触 以免土粒填塞岗柴把子的空隙 失去滤水作用 岗柴把子要柴头向上 柴梢向下 由沟的下面向上铺 头梢接头处 要多交接些 梢尾露出沟外 以利排水 示意图 导渗沟具体处理2示意图 透水压浸台施工方法 在筑压浸台部分先做导渗纵沟或斜沟 然后在堤脚上 铺放芦苇两层 每层厚10厘米 共20厘米 铺成 人 字形 柴梢向外 目的是引出渗水 在芦苇上面铺稻草厚5厘米 然后填土夯实 厚约1 0 1 5米 填土面上再铺放芦苇 层土层苇 直到浸润线顶点为止 若基础不好 土撑坡脚要抛石或用砂土袋固脚 但要注意不要将沟内渗水阻塞 示意图 透水压浸台施工示意图 反滤层具体处理1 砂石反滤层 先将散浸部位面层湿土挖除厚约30厘米 再回填粗砂一层 厚15 20厘米 上盖瓜米石一层厚10 15厘米 再盖2厘米粒径的碎石一层 厚约10 15厘米 最后盖上小片石一层 让渗水从片石隙缝流入堤脚下的滤水沟 如果堤身要培厚的话 应在片石上盖上一层草袋 再在上面填土 反滤层具体处理2 芦柴反滤层 在散浸部位的坡面上 先铺稻草一层 实厚5厘米 上铺芦苇厚10 20厘米 盖草袋一层或铺一层稻草 然后填土夯实 所铺芦柴或稻草 一定要露出堤脚外面 以便排出渗水 保持堤身干燥 外帮施工方法 沿外坡倾倒粘土 最好随倒随用脚踩实 要保证质量 如因急流 散土容易流失 可先在水中分层垒土袋筑一隔堤 然后在土袋与堤外坡之间倾倒散黏土分层填筑 直到要求高度 这样 可起隔渗的作用 外帮宽度一般4 5米 长度应超出散浸堤段两端至少5米 高出水面0 5米 示意图 外帮施工方法示意图 脱坡处理 脱坡抢险概述脱坡险情原因抢护原则和方法脱坡险情说明脱坡险情具体处理 脱坡抢险概述 险情 脱坡是严惩险情之一 主要特征是堤顶 堤坡发生裂缝 随着土体下挫滑塌 裂缝发展 抢护要点 固脚阻滑 削坡减载固脚阻滑 应及时在坡脚堆砌块石或砂袋 稳住堤坡 对地基不好或临近坑塘的地方 应先做填塘固基 如脱坡已形成 抢护时应在脱坡体上部削坡减载 下部做固脚险滑 滤水土撑和滤水后戗 当脱坡险情严重时 可采用滤水土撑或滤水后戗 先清理坡面 然后在脱坡部位顺坡挖沟 沟深最好挖至脱裂面 沟内按反滤要求铺设反滤料 开沟困难时 也可直接采用反滤层 在完成反滤沟或反滤体后 为防止继续脱坡 可用透水性大的砂料分层填筑夯实成透水土撑 土撑间距一般8 10米 如果堤坝断面单薄 背水坡陡 险情严重 可修筑滤水后戗 滤水还坡 根据脱坡情况将脱坡顶部陡坎削成缓坡 清除坡面松土杂物 做好导渗层 在坡脚堆放块石或砂袋固脚 然后直接回填中 粗砂还坡 也可采取临河筑戗以加大原堤防断面 脱坡抢险险情 固脚阻滑 滤水土撑和滤水后戗 滤水还坡 脱坡险情原因抢护原则和方法 险情说明当堤背水坡发生严重散浸 没有及时处理 时间拖久 则在散浸堤段的堤顶或内肩 内坡 发生向堤脚下挫的弧形裂缝 随着土壤结构被破坏 内坡就整块的向下滑动 形成滑动部分下挫 坡脚土壤上鼓的险象 有时仅是读破滑动 有时也会推动坡脚土层一起滑动原因分析内脱坡与散浸有联带关系 散浸严重的堤段 堤坡浸水饱和 土的抗剪强度降低 堤坡稳定破坏 兼堤脚基础虚软 内临水塘湖沼 阻滑力减弱 当它不能支持堤坡滑动土体时 就产生脱坡 抢护原则产生内脱坡的主要原因是渗水降低了堤坡土体的抗剪强度 所以抢护原则是首先消除已滑动的堤坡中的渗水 部分恢复滑动土体的抗剪强度 使堤坡稳定 再进行还坡加固 抢护方法抢护脱坡的基本方法是开沟导渗 填塘固基 加土还坡 外帮截渗 同时结合具体情况 因地制宜 分别用不同方法加以处理 在这里应当指出 有些地方采用打桩方法抢救脱坡 是不妥当的 它不但不能抵抗滑坡土体所产生的巨大推力 反而容易促使滑坡发展 因此 我们不主张用打桩方法抢救脱坡 脱坡险情说明 当堤背水坡发生严重散浸 没有及时处理 时间拖久 则在散浸堤段的堤顶或内肩 内坡 发生向堤脚下挫的弧形裂缝 随着土壤结构被破坏 内坡就整块的向下滑动 形成滑动部分下挫 坡脚土壤上鼓的险象 有时仅是读破滑动 有时也会推动坡脚土层一起滑动 脱坡险情具体处理 透水土撑 若脱坡堤段 范围较大 可沿脱坡堤段做若干透水性土撑 具体尺寸可根据具体情况而定 透水压浸台 堤防断面不足 脱坡严重 附近有土可取 缺乏砂石之处 外帮 内脱坡严重 范围又较广 在堤内抢筑透水压浸台 开沟导渗等工程 需要时间 如有外滩 在抢护内坡的同时 可在外坡加做黏土外帮 以减少渗水 缓和险情 便于争取时间 完成内坡抢护工作 各种抢护方法配合运用 如内坡大范围内渗水严重 同时发生漏洞 脱坡等险情 情况复杂紧急时 不能用单纯的一种抢护措施来解决 应研究选择几种适合险情 堤情的抢救方法配合运用 同时要做到胸中有数 情况明 决心大 荆江大堤金拖段董家拐内脱坡特险 采用了开沟导渗 用土袋及散土抢筑外帮防渗 填塘固基及加做土撑 在排淤固基阻止滑挫的基础上 连接土撑加土还坡 在浑水漏洞处 做围井填反滤料 并在外坡加长外帮等措施 武汉市武青堤的大脱坡 采用了用袋土抢做外帮 在堤内坡脚水塘中用块石抛压固脚 或用干土挤淤 用芦柴和砂石在内坡做导渗沟