土石坝险情抢护措施探析

2014-03-26宫福艳

东北水利水电 2014年11期

宫福艳

（辽宁省阜新蒙古族自治县佛寺水库管理处，辽宁阜新 123100）

坝体与坝基、两岸以及其他非土质建筑物的结合面，易产生集中渗流。土石坝建成挡水后发生险情的主要有如下几种因素：一是坝体的自身质量存在缺陷；二是水库长期处于高水位运行，坝体渗水加剧，出现管涌、流土等现象；三是水库水位骤降或库区发生地震，坝体出现滑坡、坍塌、裂缝等现象。为此，针对土石坝发生不同险情时，应采取相应的抢护措施，使得险情及时排除，确保大坝安全。

1 险情抢护总体要求

1）分析判断险情的原因。需对水库大坝运行现状和资料有较为详细的了解，根据出险的部位、具体状况、综合分析，准确判断险情的成因。

2）确定险情的类型。根据成因或出险的情况，对险情类型进行明确判断。一般来说，有风浪淘刷、渗水、塌坑、漏洞、裂缝、管涌、流土、滑坡、蚁害、土坝漫坝等。

3）确定抢护方案。根据出险成因、险情危害程度以及险情的类型，及时拟定确实可行的抢护方案。

4）抢护物资要充足。包括现场已准备的物资，仓储物资以及紧急状态下的物资调运，这是确保抢险成功的物资保证。

5）组织到位，统一指挥。成立抢险领导小组，统一指挥，组织队伍有序抢险，必要时可请部队支援。

6）抢护后监护。险情的抢护是一种临时措施，其质量一般较差。因此抢护后，要派专人进行严密的监护，观察抢护的效果，随时弥补抢险中的不足，巩固抢险效果。

2 大坝险情抢护措施

2.1 大坝渗水应急抢险措施

大坝发生渗水后以“临水截渗、背水导渗”为抢险原则，常用抢护方法有：临水截渗；背水开沟导渗。抢险材料：土工织物、编织袋、草袋、麻袋、沙石料等。当险情加重，可能发生溃坝时，应及时转移区域内的群众，保障人民生命、财产安全。

2.2 坝体裂缝应急抢险措施

对于出现一般的裂缝，应及时降低水库运行水位，裂缝深度在2 m以内并停止发展的裂缝，可采用开挖回填法，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0.3～0.5 m，长度超出缝端1 m。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。灌浆部位的顶部必须保持有2 m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。

2.3 坝体发生管涌、漏洞应急抢险措施

1）漏洞。漏洞险情会使坝身内形成漏水通道，而且库水位越高，通道内的水压力越大。由于坝身土体承受不了高水头的压力，所以土粒就逐渐被流带走，漏洞越冲越大，以致引起坝身塌坍。由此可见，抢护漏洞险情的关键是堵塞进水口，使水库的水不再进入漏洞。其次是在下游坝坡漏洞出口处理围井倒滤，以平衡水压力阻滞坝身土粒逸出。但是，在任何情况下，都不允许漏洞出口堵死，否则，只会造成险情更加恶化而导致土坝溃决，这些就是抢护漏洞的原则。抢护的具体方法如下：堵塞漏洞进口，在弄清了洞口情况后，应针对具体情况，采取相应的措施。当洞口较小，周围土质较硬，则可用大小相当的铁锅扣住进口，同时于锅的周围用软草或棉絮等塞紧，随即抛压土袋。如漏洞数量多而口径小，土壤又比较软时，可用棉絮顺坝坡推下去，做成内帮；围井倒滤，就是背水坡洞出口处用土袋围成井，井内依次铺粗砂，砾石、碎石或卵石形成反滤井或用土工布作滤层。围井倒滤的目的，在于把浑水滤为清水，并适当平衡库内水压力，减小流速。这种办法，常用于漏洞的进口难以找到、或者找到了洞口但又不能堵塞的情况，围井的高度，应视漏洞的情况而定，以能达到渗水滤清时为止。至于平衡水压力，在水库的客观条件允许情况下，围井不必与库内水位齐平。围井内填铺反滤层完毕后，在井壁开几个孔，再安上引水管，以便将滤过的清水排出去。

2）管涌。管涌是坝基在较大渗透压力的作用下而产生的险情时，可采用降低内外水头差，减少渗透压力或用滤料导渗等措施。以“反滤导渗，控制涌水、留有渗水出路”为抢护原则。常用方法有：①反滤压盖；②反滤围井；③减压围井；④透水渗导台。抢险材料：编织袋、沙石料、水桶等。滤水围井，当管涌影响范围不大，抢筑围井的地基较好时，可采用滤水围井处理，方法如下：在管涌口沙环的外围，用土袋围一个不很高的围井，然后用滤料分层铺压，（或用无纺土工织布在围井内壁围一圈，当作滤料，注意土工布的下端要用泥沙压紧压实），其顺序是自下而上分别填筑0.2～0.3 m厚的粗砂、砾石、碎石、块石，一般情况可用三级配。滤料最好要清洗，不含杂质，级配应符合要求；围井内的涌水在上部用胶管引排或在围井上部用塑料膜铺垫一个溢流口，让涌水自流；如出现险处水势太猛，第一层粗砂被喷出，可先以碎石或小块石消杀水势，然后用无纺土工织布覆盖（注意不让土工织布被水冲起），按级配填筑；如遇填料下沉，可以继续填砂石料和再铺一层土工布后回填砂石料，直至稳定；若发现井壁渗水，应在原井壁外侧再包以土袋或塑料薄膜，中间填土夯实。蓄水减渗当管，涌险情面积较大，地形适合而附近又有土料或现场存有塑料薄膜时，可在其周围填筑土埂，形成一个池，不让渗水排走，利用池内水位升高，减少内外水头差，控制险情发展。

2.4 坝体发生滑坡应急抢险措施

由于坝体填筑质量差或因库水位骤降而引起的滑坡时，在不影响防汛安全的前提下，可在滑坡体上部削坡减载；在可能的滑坡底部位置抛投砂袋、石料进行压重固脚。因坝体渗漏而引起的下游坡滑坡时，一方面在坝体上游坡抛投砂袋、石料堵漏，减少通过坝体的渗量，另一方面在滑坡体的坡面上开沟导渗使滑坡体中积水能够很快排出，挖除滑坡体上部的松软土体，对裂缝上侧陡坎部分进行削坡减载；并及时的填塞裂缝防止雨水入渗扩大险情。当临水坡发生崩塌时，抢护原则为缓流消波，增强堤坝的抗冲能力，可采用土工织物防冲法，先将坡面平整和清理，再将土工膜拼拉后铺在坡面上，土工膜要高出洪水位，四周和中间用平头钉钉牢，如果没有钉可以用块石、土袋压盖。

2.5 发生大坝漫溢应急抢险措施

当库水位达到校核洪水位时，组织抢险队在坝顶修筑子埝，加高大坝。子埝不得修在坝背水坡侧，务必开挖结合槽，由低到高，逐步加强。修筑完后要有专人巡查，严加防守。当险情加重，可能发生溃坝时，应及时转移区域内的群众，保障人民生命、财产安全。险情排除后，工程管理单位应加强防洪期间的日常管理并派专人负责，防止再次出现险情。