防汛抢险 科普园地
我国是一个江河湖泊众多的国家,洪涝灾害发生频繁。据不完全统计,我国历史上平均每两年就要发生一次较大的洪涝灾害。98年仅长江干堤就发生较大险情4000多处。
99汛期即将来临,为备战99汛期,普及防洪抢险知识,开辟此拦目,欢迎供稿。
| 巡堤查险 | 散 浸 | 内 脱 坡 | 漏 洞 | 涵闸险情抢护 |
| 管 涌 | 跌 窝 | 抢高堤顶 | 防 浪 | 堤岸崩塌和决口抢护 |
《堤防除险加固使实用技术》 董哲仁 主编 |
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《洪涝灾区排灌工程修复与重建技术指南》 冯广志 主编 |
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防汛抢险中,巡堤查险是一项极为重要的工作。沿江各地区从实践中总结出一套较好的办法,现综合介介绍如下:
1.巡堤查险队的队员,首先必须挑选责任心强,有抢险经验、熟悉堤情的人担任。巡查队员分基本队员和后备队员。基本队员在水情到达设防水位时上堤巡查,后备队员在水情到达警戒水位时参加巡查。
2.巡堤查险任务,应按堤段的重要情况配备力量,固定某段由某队包干,统一领导,分段负责。同时各队也可分派专组、专人、专地看守,使能熟悉堤情、水情以及估计可能发生的险情。要求对一般险情及时处理,定期汇报;对重大险情,随时上报并提出意见。
3.巡查交接时,交接班应紧密衔接,以免脱节。接班的巡堤队员提前上班,与交班的共同巡查一遍,交代情况。相邻小队碰头时应互通情报。并应建立汇报、联络与报警制度。
4.巡查方法:堤上、堤下,堤身内外均要进行巡查,对堤内情况要加强侦察。每组约5~7人成排前进。一人走堤外水边,乘浪花起落的时机,用脚察探破绽和防浪情况;一人走堤顶,查看堤顶和内肩以下若干米的堤坡,注意有无跌窝和裂缝;一人走背水坡堤腰;一人走堤内脚;一人走渍水边,注意浸漏、滑脱现象及草下暗漏。如果堤脚附近没有渍水,也要在离堤脚较远处巡查有无管涌险情。巡堤人员要时分时合,迂回巡查,不可有空白点,要不断交换情况,在风雨夜或风浪大时,堤外水边巡查人员要注意安全。
查险是一件细致艰苦的工作,天气越恶劣(狂风、暴雨、黑夜),查夜工作越要抓得紧。不仅对重点险工堤段要加倍注意,对一般堤段也决不可放松,根据各地经验,巡堤查险必须做到:
“四到”、“五时”、“三清、三快”
四到:
手到,主要是用手来探摸和检查,检查堤边签桩或堤上绳缆是否有松动拉断情况。
脚到,用脚察探发现险情。特别是不易发现险情的水淌地区,更要靠赤脚来试探水温及土壤松软情况。如水温很底有侵骨感觉就要仔细检查,可能是由冒水孔或漏洞来的水;如土壤松软,深入内层也软如弹簧,说明不是正常的情况。堤外坡有无跌窝崩塌现象,一般也可用脚在水下探摸发现。
眼到,用眼看清堤面、堤坡脚有无崩挫、裂缝、散浸、管涌等现象,看清堤外水边有无浪坎、崩塌、近堤水面有无旋涡等现象。
耳到,用耳探听水声,有无异样的声音,如武汉市在1954年巡查时,听到水声‘咕噜咕噜’、与风浪冲击堤岸的‘啪啪’声不同,因而发现了很多漏洞;又如在荆江大堤巡查孙家屏墙漏洞,也是经伏地静听找到的。
五时:
是指吃饭时、换班时、黄昏时、黎明时、刮风下雨时。在这些时候最容易疏忽忙乱,注意力不集中,容易遗漏险情。同时对险情和隐患处理后,还要注意观测,必须提高警惕。
三清、三快:
巡查前后要三清、三快。三清:即险情查清、信号记清、报告说清:三快:即发现险情快、报告快、处理快。这样才能做到及时发现险情:小险迅速处理,以免发展扩大;重大险情,上级能及时准确了解,必要时能调集力量支援抢护。
5.巡查时所带工具,一般常用到几种巡查工具如下:记录本——备记载险情用;小红旗——供作险情标志;木尺——丈量险情对某一显著目标的部位的尺寸;锯木屑——当堤身浸漏时用来抛于堤外江面以发现有小旋涡;手电筒或马灯、火把——便于黑夜巡查照明。各地区应根据具体条件和堤段最大可能发生的险情,对所带的工具而有所增减。
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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。 |
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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。
1.导渗沟
应用范围:水位继续上涨,散浸严重堤段,有继续发展趋势。一般可在堤内坡面开沟导渗,让渗水集中沟内流走,使内坡土壤干燥坚实,以稳定险情。
施工方法: 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(图2)。开挖的数量与深度适当,否则就不能起到应有的作用。 ②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。 ③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。 ④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。 |
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⑤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(图3)。
2.透水压浸台
应用范围: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(图4)。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。1954年汛期,武昌万人挡、嘉鱼蔡家店及荆江分洪区白家湾等处堤段发生散浸,都是用此法处理的,效果良好。透水压浸台所需工料较多,在堤身断面够的堤段不宜采用。 施工方法: ①在筑压浸台部分先做导渗纵沟或斜沟。 |
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②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。
③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。
④填土面上再铺放芦苇,层土层苇,直到浸润线顶点为止。
⑤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。
3.反滤层 应用范围: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。1954年在长江的汉口、武昌、荆江大堤及汉江的天门、钟祥等处堤段,发生散浸险情,做砂石反滤层抢护,效果良好。 施工方法: ①砂石反滤层(图5)——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。 ②芦柴反滤层(图6)——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。 |
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4.外帮:
应用范围: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(图7)。1954年武汉市武青堤发生散浸,采用此法抢护、效果良好。
施工方法:
①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
(图8)。②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。![]() |
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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(如右图)。 |
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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。现将几种常用效果显著的抢救方法列述如下:
1.透水土撑(图10) 应用范围: 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。这种方法在1954年荆江分洪区围堤、荆江大堤和武汉市堤防都是行之有效的。 施工方法: ①在筑土撑部位,将脱坡松土削成斜坡后挖沟,在沟内放置滤水材料,如砂石、砖渣、芦苇等。 |
图10 |
②若堤基不好,土撑坡脚要抛石或用袋土固脚,但应注意不要将沟内渗水阻塞。
③土撑宽度要看水情、险情与取土难易而定。一般宽度5~8米,坡比1:5,撑顶高度一般在洪水位以下0.5-1.0米。
④填土要打碎,硪实。
| 2.透水压浸台(图11) 应用范围: 堤防断面不足,脱坡严重,附近有土可取,缺乏砂石之处。 施工方法: ①做法与透水土撑相同。但在布置上透水压浸台是全面修筑,而透水土撑是分段修筑。 ②见散浸节透水压浸台的施工方法。 |
图11 |
3.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。
4.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。1954年汛期抢险经验证明,这样多种方法同时配合运用,都是有效而成功的。例如:
荆江大堤金拖段董家拐内脱坡特险,就是采用了(1)开沟导渗;(2)用土袋及散土抢筑外帮防渗;(3)填塘固基及加做土撑;(4)在排淤固基阻止滑挫的基础上,连接土撑加土还坡;(5)在浑水漏洞处,做围井填反滤料,并在外坡加长外帮等措施,安全脱险,取得了成功。
武汉市武青堤的大脱坡,就是采用了(1)用袋土抢做外帮;(2)在堤内坡脚水塘中用块石抛压固脚,或用干土挤淤;(3)用芦柴和砂石在内坡做导渗沟;(4)滤水还坡。结果也完全获得了胜利。