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出现管涌 多措并举护大堤

中国宣城网     2008-06-13 11:17

 

  

    长江下游平原的堤基,广泛分布着深厚的粉砂、细砂土层,厚约30至100米,颗粒均匀,(D10=0.028一0.065, D60=0.098一0.108),抗渗能力低,容易发生管涌。大部砂层上有壤土复盖,或淤土夹层,砂层贯通江水,成为通江透水层。高水位时,砂层承压水头大,渗流向圩内,枯水期回归江河,如图七所示。

    位于透水地基上的水工建筑物,在水位差作用下地基产生承压渗流。它与作用水头的大小,地基渗径长度,土的孔隙率和颗粒级配有极明显影响。渗流的水力坡度增大,相应流速也增大,当渗流出逸比降大于地基临界比降,土颗粒受淘刷,使地基遭受变形破坏,造成地基流土、管涌。

    随着外水位的升高,渗流出口,涌水带砂增多,将使堤坝基础下面的砂层淘空,堤身下挫,建筑物开裂下陷。

    常见的渗流地基破坏产生管涌有:堤内低洼水塘内,壤土复盖较薄。堤内取土坑土壤层挖穿。建闸、建抽水站、挖渠道离地面较深,砂层出露而未保护。水工内侧复盖土层相对厚度较薄。堤内生活水井周边底部保护不良,勘探钻孔封闭不密实,腐烂树根及兽蚁洞穴等都会导致管涌,汛期要特别检查监视。及早发现处理。

    管涌抢护:抑砂导水,控制发展。

    太沙基等提出土层如下控制条件:

D15<5d85,(防止管涌要求)。D15>5d15(保证透水要求)。D一一滤层粒径。d--被保护土粒径。

D15,d85,d15。…等,为小于某粒重量百分数。

    管涌抢护措施:围井导滤、分块导滤、透水盖重。

    1.围井导滤 在管涌周围,直径2米至5米范围内,做砂袋围井,高0. 米至1.2米,适当减小水位差,内填反滤料,或铺排渗土工织物抑砂导水。如图八所示。

    由于翻砂涌水,反滤层很难铺设成形,可在洞口先填入大碎石,再小碎石、薄层瓜米石,以杀水势。而后按级配要求,先铺黄砂,再铺瓜米石、碎石。或在黄砂上铺设排渗土工织物。附近缺黄砂、碎石可用煤碴、砖碴代替。

(一)黄砂、碎石导滤围井。

1一一碎石厚0.3。 2一一瓜米石0.25。

4一一黄砂0.25。

5一一管涌出口(内填碎石、瓜米石)。

(二)土工布的导滤围井。

1一一碎石厚0.2。

3一一土工导渗布(嵌入围井内)。

4一一黄砂0.15。

5 -一管涌出口(内填碎石、瓜米石)。

    如果一次未能做到导水抑砂的要求,可清除部份上层粗填料,使渗流出口扩大,再按级配铺设,直至流清水,无砂粒为止,若填料下沉,其上再填碎石至设计高程。

    围井过大,耗工耗料,围井过小,将在附近产生新的管涌;围井过高,如管涌洞沉陷,将导致围井倒塌,加速管涌恶化;围井过高井内水位上升高,围井基础渗径短,管涌将在围井外重新出现。因此,要周密研究,采取符合实际的有效围井导滤措施,以期一次成功。另外,在建围井导滤的同时,挑土加固内堤脚压重。

2.分块导滤

    堤脚临塘,塘内管涌的措施。

    堤内如果有大水面的老溃口,或顺堤水塘,水底砂层出露,高水位时,水下翻砂冒泡,除建水中围井反滤外,还应将大水面,挑土分隔成若干块小水面,以便分片抬高内水位,控制险情,隔堤高应超出水面0.5米至1米,在管涌的隔堤内,铺填反滤层。同时挑土加固大堤基脚,土源应远离堤脚。

    1--水塘挑土分隔成方格形,土埂出水面0.5米。

    2一-管涌口做围井导滤(同图八),管涌区内填黄砂、碎石或排渗土工布。

    3一一挑土加固堤脚。

    4一一管涌口。

    5--弱透水层。

3. 透水盖重

    堤身建在砂基上、渗流对基土的破坏极大,渗流逸出部位,水、砂形成管涌,要及时清除平整流土口周围的浮土,换填骨料以分散水流,再铺填级配的砂、石,或秸草。透水盖重措施,见图十及(一)、(二)方案,如砂、石料缺乏可采用(二)方案。

(一) (二)
1--块石盖重厚1-1.5 1---压砂土厚1.5~2.5
2一-碎石0.3 2---层草层芦层草共三层总厚0.4
3一一瓜米石0.25 3---麻袋装谷糠代替黄砂铺平渗流出口,周边及上层铺层草层芦层草。
4 一-黄砂0.25  


作者     编辑 陈党芝
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