水利工程中堤坝裂缝及滑坡应急抢险方法
2019-11-29张洪奎
张洪奎
龙口市水利建筑安装工程有限公司 山东龙口 265718
水利工程受各种因素的影响,会导致水利工程在质量方面和渗透方面存在问题。在水利工程的施工建设中合理的应用防渗加固技术,才可更好地促进水利工程的发展。
1 裂缝险情
1.1 裂缝种类
从某种意义上来讲,龟状裂缝是比较常见的一种裂缝,主要是因分布均匀,缝隙较小,一般情况下对堤坝的威胁较小,所以也极易被忽视。但是产生其裂缝的原因却是由多种因素导致的,如粘性土水分蒸发,表面土体收缩,水量对于干裂的影响也是较大的。二是横向裂缝。横向裂缝重点是指在堤坝走向与垂直线上的交叉部位,有很多常见的裂缝现象是极易被看到的,重点是上下游集中造成的渗漏,将直接威胁到堤坝的安全[1]。三是纵向裂缝。主要是指平行裂缝,对于上下坡而言,这种裂缝所产生的危害是极大的,尤其是当雨水进行冲刷后会造成严重的险情,这对于水利工程建设而言是极大的危害,所以必须加强对纵向裂缝的分析。四是内部裂缝,这并不是常见的一种裂缝,比如出现裂缝初期由于裂缝产生是在内部,所以极易不被察觉发现,导致后期严重时,就会直接造成坝体的下部沉陷,很有可能会使得坝体出现断裂的现象。
1.2 裂缝抢护
针对裂缝所产生的原因进行重点分析,并结合裂缝抢护措施进行合理解决:一是开挖回填。从某种意义上来讲,在进行裂缝处理时尤其是在初期阶段,要选择合适的抢险措施防止裂缝的蔓延或是出现。尤其是在开挖过程中必须灌入石灰水,使其在可控范围之内。当裂缝较深时,就要充分考虑阶梯形槽坑与台阶之间的距离。在接口附近用于高水位的进行填充,这样则可以降低裂缝处理时可能出现的枯水问题或是降水问题。二是充填灌浆,可采用灌浆法,进行合理采挖回填,一般情况下在进行较深裂缝的处理时,可以采取该项措施,重点是必须确保顶部有两米及以上的开挖回填层,有效的防止浆液外喷,在回填过程中可以采取重要措施,进行浆液的浓度是先稀后稠,这样做的目的是为了更好地进行灌浆[2]。
2 滑坡
2.1 滑坡的现象
滑坡开始在堤坝顶部或边坡上出现裂缝,主裂缝两端有向边坡下部逐渐弯曲的趋势,两侧往往分布与其平行的众多小缝或主缝上下错动。裂缝初期发展较慢,后期逐渐加快,在短时间出现持续而显著的位移。一般有两种情况,一种是堤坝与基础一起滑动,一种是堤坝本身局部滑动。前者滑动面较深,滑动体较大,坡脚附近地面往往被推挤外移、隆起,后者滑动面较浅、滑动体较小,两者均呈圆孤形[3]。
2.2 滑坡原因分析
(1)高水位持续时间较长,在渗透水压力的作用下,浸润线升高,土体抗剪强度降低,在渗压力和土重增大情况下,可能导致背水坡失稳,特别是边坡过陡,更易引起滑坡。
(2)堤坝基础处理不彻底,有淤泥层和液化土层,坡脚附近有沟渠水圹等;或虽已填圹,但质量不合要求,抗剪强度低。
(3)在堤坝施工中铺土太厚,碾压不实或含水量不合要求,干容重没有达到设计标准等,致使填筑土体的抗剪强度不能满足隐定要求。
(4)堤坝加高培厚,新旧土体之间没有很好结合,在渗水饱和后,形成软弱层。
(5)堤坝下游排水设施堵塞,浸润线抬高,下游浸水面增加,土体抗剪强度下降。
(6)高水位时,临水坡土体处于大部分饱和抗剪强度低的状态下,当水位骤降临水坡失去外水压力支持,加之堤坝的反向渗压力和土体自重加大的作用,可能引起失稳滑动。
2.3 滑坡抢修维护
(1)因脚阻滑。土坝临水坡滑坡,有条件的应停止放水;背水坡滑坡,则应迅速降低水位。在保证堤坝有足够的挡水断面的前提下,将滑坡体主裂缝上部削坡减载;同时在滑动体坡外缘抛块石或沙袋等,作为临时压重固脚,以阻止继续滑动。
(2)滤水还坡。该法适用于背水坡,主要是由于土料渗透系数偏小引起的浸润线升高,排水不畅,而形成的滑坡。滤水部分可采取导渗沟、反滤层等办法,其做法可参照渗水抢险采用的导渗法。导渗体完成后,将滑坡顶部削成斜坡,并将导渗体覆盖保护后,用沙质土做好还坡,坡脚可叠沙包固基。
(3)滤水后戗压载。如系背水坡险情严重,可在其范围内全面抢筑导渗滤水后戗压载,既能导出渗水、降低浸润线,又能加大堤坝断面,可使险情趋于稳定。此法适用于断面单薄,边坡偏陡,有滤水材料和取土较易处。其长度应超过滑坡地段两端各5-8nm。当滑坡面土层过于稀软,可用沙石料或土工织物做反滤层代替反滤沟[4]。
④打排桩压载固坡。当滑坡局限于堤身且地基较坚实,附近又有木料,有些地方在紧急抢险时,在滑坡坡脚外打排桩,加沙土包固坡脚,防止滑坡发展,待退水后再彻底处理。此法内外坡滑坡均有采用。如有渗水,同样要搞好导渗,以免沙土流失,扩大险情。
⑤临水截渗。在临水坡滑坡,采用抢筑粘性土戗截渗。当背水坡滑坡及渗水严重,范围较广时除在背水坡抢护外,如临水坡有条件抢筑截渗土戗时,也可采用此法。
3 结语
从上面的分析得知,水利工程建设过程中堤坝裂缝的出现和滑坡事故的发生,都是比较常见的一种事故。所以在进行安全处理时,必须对其加强重视与管理,水利工程建设人员必须在第一时间内集中处理好各种堤坝裂缝所产生的原因。在进行安全措施的解决过程中,可以从根本上进行解决。滑坡应急解决预案更是如此,在进行合理解决时要第一时间分析发生事故的原因,做到认真分析,合理解决。进而保证水利工程建设工作的有效实施,并保证人们的生命财产安全。