堤防抢险技术

堤防抢险技术

引言

堤坝是防御洪水的主要工程设施。我国有24万余公里堤防和数万座小水库土坝，每年汛期主要凭借这些堤坝挡御江河、湖泊、水库、海潮的洪水。堤坝是由土体筑成，易受渗流穿透、水流冲刷和风浪袭击的影响而遭破坏。发生危及堤坝安全的各种险情较多，是汛期抢险的重点。

堤坝险情万一抢护不及，常导致溃坝决堤，造成洪水灾害。常见的堤坝险情有：渗水、管涌流土（习惯称为翻沙鼓水）、漏洞、裂缝、陷坑（又称跌窝）、风浪、崩塌、滑坡和漫溢等。

本书以堤防和坝高15米以下土坝的抢护为对象，按照险情发生的原因及其内在联系，将其归纳为渗漏、背水脱坡、临水崩塌（滑坡）和漫溢四类，介绍各类险情产生的原因、抢护原则、抢护方法以及善后处理和堵口复堤。

要做到及时有效地抢护堤坝险情，应做好以下基本工作。

（1）应尽早尽快地发现险情，力争将其消灭在萌发状态。因此巡查险情就成为一项至关重要的工作。堤坝偎水后，巡查员3～5人为一组，分别携带铁锹、红旗、报警器、照明灯具、竹杆、尺子、笔记本等，明确各自责任，分别沿水边、临水坡、顶面、背水坡和坡脚处昼夜来回巡查。责任段接合部双方交叉巡视20～30 米。巡查人员要选派有防汛抢险经验的人参加，巡查间隔时间要根据水情和险情决定。巡查中不得成帮结伙，谈笑聊天。特别要注意刮风下雨、黑夜黎明、水位回落之时。巡查中要做到：

四勤：眼勤、手勤、耳勤、脚勤；

三快：发现快、处理快、报告快。

（2）防汛人员对所防护堤坝的防洪能力、薄弱环节以及潜伏的隐患应有全面了解，一旦发现险情，立即分析其产生原因、危险程度以及发展趋势，尽快制定切实可行的抢护方案。

（3）防汛抢险是一项十分繁重而艰巨的工作，要组织好防汛抢险人力，选拔抢险骨干力量，按险情危急程度分批上堤防守。重大险情应及时抽调专业抢险队及驻军抢护。

（4）准备好充足的物料是抢险的物质基础，物料应根据工程情况分类存放。常用的抢险物料有砂石料、土料、木桩以及岗柴、芦苇、柳枝等梢料。近来重量轻、强度高、适应性好、便于贮存运输的土工合成材料（如土袋、土工布、土工膜等）在防汛抢险中应用很广，它除了可以代替传统的麻袋、草包外，还可用来隔渗和反滤导渗。

一、渗漏抢险

堤防大多修建在冲积平原上，水库土坝则横亘于河床之中，地面覆盖层下多为砂石透水层，加之堤坝自身具有透水性，因此，在挡水时必然渗水。如果渗流破坏了堤坝的强度和稳定，就会引起种种险情，这类险情统称为渗漏险情。

(一)渗漏险情的类别

1.渗水险情

在高水位作用下，水流渗入堤坝，将填土分为上干下湿两部分，干、湿土的分界线叫浸润线，浸润线与背水坡面的交点称逸出点（有反滤体的选出点在体内）。选出点以下的坡面和坡脚，土壤泅水发软，甚至汇集成涓涓细流即为渗水险情。

发生渗水险情除与高水位持续时间长直接有关外，堤坝断面单薄、背水坡太陡，土料透水性大或有硬土块、冻土块、砖石、树粮、废涵管等杂物，填筑时夯压不实，施工分段未按要求处理等，均会加大渗流流速，抬高浸润线，促使渗水险情发展。

2.管涌险情

具有强透水层地基的堤坝，高水位时，渗透坡降大于地基覆盖层的允许渗透坡降，就会在背水坡脚附近地面发生渗透破坏。

渗流使土体中细颗粒沿孔隙移动并被带至地面，在渗水出口四周形成沙环。随着流失土粒增多变粗，逐渐形成贯穿的连续通道而成管涌险情。

土坝上游天然铺盖被破坏，或防渗铺盖质量不高，坝后排水反滤措施失效，在堤坝背水坡脚外取土、挖鱼塘、打井、皮爆破等，削弱或破坏了覆盖层，缩短了渗径，减少了抵抗渗流的阻力，更会使有管涌险情恶化。

3.流土险情

渗流的渗透力超过覆盖土的有效压力时，堤坡或坡脚土体被顶破，形成沙沸或大块土体被冲失，称为流土险情。如堤坝后草根盘结处，虽然没有发生涌水翻沙，但是土体向上隆起，富有弹性，经上下晃动有水析出，防汛中习惯称“牛皮包”（或牛皮胀），也是流土险情。

防汛抢险中，常把管涌和流土险情统称为“翻沙鼓水”。

4.漏洞险情

如渗水、管涌或流土险情抢护不及时，继续发展，特别是堤坝中存在蚁穴、獾洞等隐患，堤坝与岸坡、输水涵管、溢洪道等接合部防渗措施不良或岩基中有溶洞、裂隙等情况，造成渗流集中，土体大量流失，逐渐形成横贯堤坝或穿透基础的渗流孔洞，称为漏洞险情。漏洞

中以流水带沙的浑水洞最为危险。

渗漏水流使堤坝内土体饱和，自重加大，抗剪强度降低，能促使背水坡产生滑动。此外，大量土体流失后，堤坝失去支撑而塌陷（跌窝），都可能导致堤坝溃决。

（二）渗漏险情的抢护方法

渗漏险情的抢护原则是：临水截渗和背水反滤导渗。抢护方法主要有以下几方面。

1.临水截渗

临水截渗是处理渗漏险情的有效措施，截渗堵漏方法如下。

（1）临水堤坝坡堵截。

1）土工膜堵截：利用土工织物的高强度与不透水的土工膜拼合，或在土工织物上涂防水的塑料层，构成土工复膜。先将膜块连接，其下端折叠并结成袋状，插人直径4～5厘米的钢管或塞人土袋，上端系于顶面的木桩上，在临水坡肩处将土工膜卷好，清理好坡面后沿坡滚下，为了防止土工膜漂浮，可在其上压盖土袋。

2）散抛粘土截渗：在粘土料充足处，可沿临水坡散抛粘土，形成厚约2～3米的隔渗前戗，水库土坝可在防浪墙外用船抛筑。

如堤防外水浅但流速较大，散抛士易流失或铺放土工膜有困难，可在临水被脚外，用土袋砌筑或间隔1米打排桩，桩长视水深和流势决定，一般人土为三分之一桩长，桩后登土工布、席片、竹笆、草帘等挡土，其后填粘土，做成土袋（桩柳）前戗截流，见图1。

（2）抢堵漏洞进水口。及时准确地堵塞进水口，对漏洞险情抢护最为有效，但必须首先找到进水口。

查找进水口常用的方法有：潜水摸探；抛撒麦麸、谷糠、锯屑、碎草、纸片等，观察这些漂浮物有无打漩或聚集现象，黑夜可在扎制的漂浮物上，插上蓖麻籽等照明物，借火光观察漂浮物运行状态；也可分段、间歇地投放石灰、高锰酸钾等，记录投放的时间地点以及出水口流出投入物的时间进行分析判断；对于坡面平整段，可用席片、软帘沿临水坡面拖移，凭压力变化认定洞口。目前有些地方正在试用根据电阻率法或自然电场等原理研制的堤坝隐患探测仪库来找漏洞，也取得了一定效果。对于水库深水漏洞，应结合地质和工程质量资料等，进行分析查找进水口。

漏洞进水口基本确定后，常用的堵漏方法是：将土工覆膜沿临水坡滚下或压沉盖住洞口，施工方法与渗水抢险基本相同。这种方法具有施工速度快，节省土料等优点，特别适用于洞多、土质松软的险情。若缺少土工膜布，也可用蓬布、油布等软帘代替。

对于浅水处单个小进水口，可用网兜内填草泥拌合料制成的软楔、或直接用棉衣、棉被