宮福艷
(遼寧省阜新蒙古族自治縣佛寺水庫管理處,遼寧 阜新 123100)
壩體與壩基、兩岸以及其他非土質(zhì)建筑物的結(jié)合面,易產(chǎn)生集中滲流。土石壩建成擋水后發(fā)生險情的主要有如下幾種因素:一是壩體的自身質(zhì)量存在缺陷;二是水庫長期處于高水位運行,壩體滲水加劇,出現(xiàn)管涌、流土等現(xiàn)象;三是水庫水位驟降或庫區(qū)發(fā)生地震,壩體出現(xiàn)滑坡、坍塌、裂縫等現(xiàn)象。為此,針對土石壩發(fā)生不同險情時,應(yīng)采取相應(yīng)的搶護措施,使得險情及時排除,確保大壩安全。
1)分析判斷險情的原因。需對水庫大壩運行現(xiàn)狀和資料有較為詳細的了解,根據(jù)出險的部位、具體狀況、綜合分析,準確判斷險情的成因。
2)確定險情的類型。根據(jù)成因或出險的情況,對險情類型進行明確判斷。一般來說,有風(fēng)浪淘刷、滲水、塌坑、漏洞、裂縫、管涌、流土、滑坡、蟻害、土壩漫壩等。
3)確定搶護方案。根據(jù)出險成因、險情危害程度以及險情的類型,及時擬定確實可行的搶護方案。
4)搶護物資要充足。包括現(xiàn)場已準備的物資,倉儲物資以及緊急狀態(tài)下的物資調(diào)運,這是確保搶險成功的物資保證。
5)組織到位,統(tǒng)一指揮。成立搶險領(lǐng)導(dǎo)小組,統(tǒng)一指揮,組織隊伍有序搶險,必要時可請部隊支援。
6)搶護后監(jiān)護。險情的搶護是一種臨時措施,其質(zhì)量一般較差。因此搶護后,要派專人進行嚴密的監(jiān)護,觀察搶護的效果,隨時彌補搶險中的不足,鞏固搶險效果。
大壩發(fā)生滲水后以“臨水截滲、背水導(dǎo)滲”為搶險原則,常用搶護方法有:臨水截滲;背水開溝導(dǎo)滲。搶險材料:土工織物、編織袋、草袋、麻袋、沙石料等。當險情加重,可能發(fā)生潰壩時,應(yīng)及時轉(zhuǎn)移區(qū)域內(nèi)的群眾,保障人民生命、財產(chǎn)安全。
對于出現(xiàn)一般的裂縫,應(yīng)及時降低水庫運行水位,裂縫深度在2 m以內(nèi)并停止發(fā)展的裂縫,可采用開挖回填法,開挖前應(yīng)沿裂口灌注少量石灰水,以掌握開挖的范圍。挖槽深寬均應(yīng)超過裂縫0.3~0.5 m,長度超出縫端1 m。對于較深的裂縫,可采用灌漿法或采取上部開挖回填、下部灌漿的方法處理。灌漿部位的頂部必須保持有2 m以上的開挖回填層作為阻漿蓋,以防止?jié){液外噴,回填時預(yù)埋灌漿管。
1)漏洞。漏洞險情會使壩身內(nèi)形成漏水通道,而且?guī)焖辉礁撸ǖ纼?nèi)的水壓力越大。由于壩身土體承受不了高水頭的壓力,所以土粒就逐漸被流帶走,漏洞越?jīng)_越大,以致引起壩身塌坍。由此可見,搶護漏洞險情的關(guān)鍵是堵塞進水口,使水庫的水不再進入漏洞。其次是在下游壩坡漏洞出口處理圍井倒濾,以平衡水壓力阻滯壩身土粒逸出。但是,在任何情況下,都不允許漏洞出口堵死,否則,只會造成險情更加惡化而導(dǎo)致土壩潰決,這些就是搶護漏洞的原則。搶護的具體方法如下:堵塞漏洞進口,在弄清了洞口情況后,應(yīng)針對具體情況,采取相應(yīng)的措施。當洞口較小,周圍土質(zhì)較硬,則可用大小相當?shù)蔫F鍋扣住進口,同時于鍋的周圍用軟草或棉絮等塞緊,隨即拋壓土袋。如漏洞數(shù)量多而口徑小,土壤又比較軟時,可用棉絮順壩坡推下去,做成內(nèi)幫;圍井倒濾,就是背水坡洞出口處用土袋圍成井,井內(nèi)依次鋪粗砂,礫石、碎石或卵石形成反濾井或用土工布作濾層。圍井倒濾的目的,在于把渾水濾為清水,并適當平衡庫內(nèi)水壓力,減小流速。這種辦法,常用于漏洞的進口難以找到、或者找到了洞口但又不能堵塞的情況,圍井的高度,應(yīng)視漏洞的情況而定,以能達到滲水濾清時為止。至于平衡水壓力,在水庫的客觀條件允許情況下,圍井不必與庫內(nèi)水位齊平。圍井內(nèi)填鋪反濾層完畢后,在井壁開幾個孔,再安上引水管,以便將濾過的清水排出去。
2)管涌。管涌是壩基在較大滲透壓力的作用下而產(chǎn)生的險情時,可采用降低內(nèi)外水頭差,減少滲透壓力或用濾料導(dǎo)滲等措施。以“反濾導(dǎo)滲,控制涌水、留有滲水出路”為搶護原則。常用方法有:①反濾壓蓋;②反濾圍井;③減壓圍井;④透水滲導(dǎo)臺。搶險材料:編織袋、沙石料、水桶等。濾水圍井,當管涌影響范圍不大,搶筑圍井的地基較好時,可采用濾水圍井處理,方法如下:在管涌口沙環(huán)的外圍,用土袋圍一個不很高的圍井,然后用濾料分層鋪壓,(或用無紡?fù)凉た棽荚趪畠?nèi)壁圍一圈,當作濾料,注意土工布的下端要用泥沙壓緊壓實),其順序是自下而上分別填筑0.2~0.3 m厚的粗砂、礫石、碎石、塊石,一般情況可用三級配。濾料最好要清洗,不含雜質(zhì),級配應(yīng)符合要求;圍井內(nèi)的涌水在上部用膠管引排或在圍井上部用塑料膜鋪墊一個溢流口,讓涌水自流;如出現(xiàn)險處水勢太猛,第一層粗砂被噴出,可先以碎石或小塊石消殺水勢,然后用無紡?fù)凉た棽几采w(注意不讓土工織布被水沖起),按級配填筑;如遇填料下沉,可以繼續(xù)填砂石料和再鋪一層土工布后回填砂石料,直至穩(wěn)定;若發(fā)現(xiàn)井壁滲水,應(yīng)在原井壁外側(cè)再包以土袋或塑料薄膜,中間填土夯實。蓄水減滲當管,涌險情面積較大,地形適合而附近又有土料或現(xiàn)場存有塑料薄膜時,可在其周圍填筑土埂,形成一個池,不讓滲水排走,利用池內(nèi)水位升高,減少內(nèi)外水頭差,控制險情發(fā)展。
由于壩體填筑質(zhì)量差或因庫水位驟降而引起的滑坡時,在不影響防汛安全的前提下,可在滑坡體上部削坡減載;在可能的滑坡底部位置拋投砂袋、石料進行壓重固腳。因壩體滲漏而引起的下游坡滑坡時,一方面在壩體上游坡拋投砂袋、石料堵漏,減少通過壩體的滲量,另一方面在滑坡體的坡面上開溝導(dǎo)滲使滑坡體中積水能夠很快排出,挖除滑坡體上部的松軟土體,對裂縫上側(cè)陡坎部分進行削坡減載;并及時的填塞裂縫防止雨水入滲擴大險情。當臨水坡發(fā)生崩塌時,搶護原則為緩流消波,增強堤壩的抗沖能力,可采用土工織物防沖法,先將坡面平整和清理,再將土工膜拼拉后鋪在坡面上,土工膜要高出洪水位,四周和中間用平頭釘釘牢,如果沒有釘可以用塊石、土袋壓蓋。
當庫水位達到校核洪水位時,組織搶險隊在壩頂修筑子埝,加高大壩。子埝不得修在壩背水坡側(cè),務(wù)必開挖結(jié)合槽,由低到高,逐步加強。修筑完后要有專人巡查,嚴加防守。當險情加重,可能發(fā)生潰壩時,應(yīng)及時轉(zhuǎn)移區(qū)域內(nèi)的群眾,保障人民生命、財產(chǎn)安全。險情排除后,工程管理單位應(yīng)加強防洪期間的日常管理并派專人負責,防止再次出現(xiàn)險情。
以上五種搶險措施是水庫大壩發(fā)生不同險情時進行應(yīng)急搶護的基本方法,這不僅是水庫管理人員應(yīng)熟悉和掌握的,更是險情發(fā)生時指揮人員進行調(diào)度指揮的最優(yōu)方案,使之做到“遇險不亂、有章可循、措施得力、全力搶險”,使得大壩險情得到有效控制。