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词条 翻沙鼓水抢险
释义

现象

翻沙鼓水是地基渗流破坏产生的管涌和流土现象。所谓管涌,是指在一定的水力梯度的渗流作用下,土体(多半是砂砾石)中的细颗粒在孔隙的孔道中发生移动,并被水流带到地基以外;流土则是粘性土或非粘性土,在一定的水力梯度的上升渗流作用下,局部土体表面隆起或土颗粒同时起动而随渗水流失。这种情况一般发生在背水坡脚附近地面或较远的坑扩洼地,多呈孔状出水口冒水冒沙。出水口孔径小的如蚁穴,大的可达几十厘米;少则出现一两个,多则出现冒孔群或称泡泉群,冒沙处形成“沙环”。有时也表现为土块隆起(牛皮包)、膨胀、浮动和断裂等现象,如翻沙鼓水发生在坑塘,水面将出现翻花鼓泡,水中带沙色浑。翻沙鼓水险情,随着河库水位上升而加剧,沙土随渗水不断流失,将把堤坝工程地基下沙层掏空,导致堤坝骤然塌陷,造成决堤溃坝。因此,在发生翻沙鼓水,不论距堤坝远近,均应加以重视,严密监视。

原因

一般是堤坝地基上面覆盖有弱透水层,下面有强透水层,高水位时渗透坡降变陡,渗透的流速和压力加大,当渗透坡降大于地基表层弱透水层允许的渗透坡降时,即在堤坝下游坡脚附近发生渗透破坏,或者在背水坡以外地面因取土、开渠、钻探、打井、墓坑开挖及历史溃口留下的冲潭等,破坏表层覆盖,在较大的水力坡降下冲破土层,将下面地层中的粉细沙颗粒带出而发生翻沙鼓水。

抢护办法

堤坝翻沙鼓水其渗流入渗,一般在堤坝临水面深水下的强透水层露头处,汛期水深流急,很难在临水面处理。其险情抢护一般都在背水面,原则是“反滤导渗,控制涌水,留有渗水出路”。这样既可使较细沙层不再破坏,又可降低渗水压力,使险情得以稳定。常用的办法有:

(1)筑反滤围井

在翻沙鼓水处,抢筑反滤围井,制止涌水带沙,防止险情扩大。一般适用于背水坡脚附近地面或洼地坑圹数目不多和面积不大,或数目虽多,但未连成大面积,可以分片处理的翻沙鼓水险情。对位于水下的翻沙鼓水,当水深较浅,也可采用。

围井用沙土袋围砌,其范围要比漏水片大,高度以能使水不挟带泥沙从井口冒出清水为度,围井内填反滤料,井壁埋设排水管。

附近反滤料缺乏,底层可铺土工织物,然后在其上面填筑40—50cm厚的一般砖石透水料。

围井与堤坝边坡或地面接触处必须填筑密实不漏水。如井内漏水较大,填筑反滤料有困难,可先用砖、石填塞,待水势消杀后,在井内再做反滤导渗。反滤围井完成后,如发现填料下沉,可继续补充滤料,直到稳定为止。

(2)铺反滤层压盖

在背水堤坝附近险情处,抢筑反滤层压盖,降低涌水流速,制止地基泥沙流失,以稳定险情。一般适用于翻沙鼓水范围较大,漏水涌沙成片的地方。

在沙石料源充足的地方,可采用沙石反滤层。

在抢筑前应先清理好基础。如涌水涌沙严重,可先抛砖石,以消杀水势。 当沙石料缺乏时,可铺土工织物,再压盖一般透水料。其筑法和要求与沙石反滤层基本相同。

(3)减压围井

减压围井又称养水盆,是在堤坝背水坡脚附近险情处使用土袋抢筑围井,壅高井内水位,减小水头差,降低渗透压力,减小水力坡降,制止渗水夹带泥沙,破坏土层,以稳定管涌险情。此法适用临背水头差较小,高水位时间短,出现翻沙鼓水险情范围小,周围地表较坚实完整,未遭破坏,渗透性小,出险处少的地方。围井高出水面30cm。

当堤坝背水坡附近出现分布范围较广的翻沙鼓水险情时,可在堤坝出险范围外抢筑月堤,截蓄涌水,抬高水位,制止涌水挟带沙土,以稳定险情。填筑前应恒重考虑其工程量,确保施工进展能满足险情发展和安全的需要。如管涌漏水点过多,抢不胜抢,险情严重时,有条件者,可考虑提高内涝水位,减少内外水位差,以缓解险情。

(4)透水压渗台

在翻沙鼓水险情较多、范围较大,附近反滤料缺乏,但沙土料源丰富的地方,可在堤坝背水坡脚抢筑透水压渗台,平衡渗压,延长渗径,减小水力坡降,并能导出渗水,防止土沙细颗粒流失,使险情趋于稳定。透水压渗台的宽、高,根据地基土质、筑台土料进行估算,以能制止涌沙,使浑水变清为原则。一般高度应大于1m,填筑前应先将地基杂物清除。

(5)水下翻沙鼓水抢护

在坑、扩、水沟等水下出现涌泉时,可结合具体情况进行抢护。在人力、时间和取土条件能迅速完成时,可用粗沙或沙性土填圹;也可从水上向管涌区内分层按要求倾倒沙石反滤料,使涌泉处形成反滤堆,不使土粒外流;还可用土袋做成水下围井,再填沙石反滤料;如坑圹水位低,可将水引入或抽入,抬高坑圹沟渠水位,以争取时间,减少临背水位差,制止涌沙现象。

注意事项

(1)在堤坝背水坡附近抢护时,切忌使用不透水的材料堵塞,以免截断排水出路、造成渗透坡降加大,使险情恶化。各种方法处理后排出的清水,应引至排水沟。

(2)堤坝背水坡抢筑压浸台,不能使用粘性土料,以免造成渗水无法排出,加剧险情 (3)对严重的翻沙鼓水,应以反滤围井为主,并优先选用沙石反滤围井,辅以其他措施。围井也不宜过于高大,以免抢筑不及或高井倒塌恶化险情。

(4)反滤盖层只能适用于渗水量较少,渗透流速较小的涌泉,或普遍渗水的地区。

(5)无滤层减压围井的采用,必须具备减压围井中所提的条件,并壁围堤要有足够的高度和强度,并严密注视围井周围地面是否有新的管涌出现。严禁在险区附近挖坑取土。

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更新时间:2024/11/16 21:41:23