浅谈土质堤防散浸险情产生原因与抢护措施

浅谈土质堤防散浸险情产生原因与抢护措施

作者：从维元 李江涛 叶国华 来源：《科技创新与应用》2013年第13期

摘 要：东荆河是汉江唯一的自然河流，河道上起潜江市龙头拐，经五县（市、区），下迄武汉市汉南区三合垸汇入长江，全长173公里，一河挑两江，上防汉江来水，下防长江倒灌，防洪频率高。东荆河两岸堤防长度344公里，其中潜江东荆河所辖堤防长度85.361公里，堤防多为沙土构筑，透水性强，稳定性差，高水位时极易出现散浸、管涌险情。2003年当水位只达到设防水位时，出现险情32处，散浸、管涌险情占整个险情的100%。文章参考有关资料，结合东荆河堤防实际，就散浸抢险技术作了简要介绍。 关键词：堤防；散浸原因；抢护措施 1 概述

在汛期高水位下，堤防背水坡及坡脚附近出现土壤潮湿或发软并有水渗出的现象称为散浸。一般又叫“渗水”、“散渗”或“堤出汗”等。散浸险情是堤防常见的险情，如果处理不及时，就可能发展成管涌、脱坡、漏洞等重大险情。 2 散浸险情的原因分析

（1）堤身断面不足，背水坡偏陡；（2）堤身内土质多沙，渗径短，防渗情况差；（3）堤质太差，筑堤时所取的土块没有打碎，留有空间，施工碾压不实、施工接头不紧密；（4）堤内存在隐患（如蚁穴、蛇洞、树根、砖石、废涵管、暗沟、易腐烂物等），堤防与涵闸或其他穿堤建筑物结合不实；（5）堤身浸水时间长，堤身土壤饱和。 3 如何判别散浸险情

散浸险情的严重程度可以从渗水量、出逸点高度和渗水的浑浊情况等三个方面加以判别，通常有以下几种情况：

3.1 堤背水坡严重渗水或渗水己开始冲刷堤坡，渗水变浑浊，有发生流土的可能，证明险情正在恶化，必须及时进行处理，险情继续发展可能造成垮堤。

3.2 渗水是清水，但如果出逸点较高（粘性土堤防不能高于堤坡的1/3，而对于沙性土堤防，一般不允许堤身渗水），易产生堤漏洞、背水坡、漏洞及陷坑等险情，也要及时处理，防止险情扩大。

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3.3 因堤防浸水时间长，浸润线升高，在堤背水坡出现渗水。渗水出逸点位于堤脚附近，渗出的是清水，经观察并无发展，同时水情预报水位不再上涨或上涨不大时，可暂不处理，需加强观察。

3.4 其他原因引起的渗水。如堤背水坡水位线以上出现渗水，系由雨水、积水排出造成，通常与险情无关。

从防汛实战情况看，许多散浸险情的恶化往往和降雨联系在一起。雨水和渗水混合在一起，对渗水量、渗水逸出点和渗水浑浊程度三个量的观察都有影响，从而使一般散浸险情转化为重大险情。 4 抢护原则

以“临水截渗，背水导渗”为原则。临水坡用粘性土壤等材料修筑前戗，可以减少渗水浸入，背水坡开沟导渗降低浸润线，保持堤防稳定。 5 常用抢护方法 5.1 临水截渗

为增加阻水层，减少渗水量，降低浸润线，达到控制渗水险情和稳定堤防边坡的目的，特别是散浸险情严重的堤段，如渗水出逸点高、渗出浑水、堤坡裂缝及堤身单薄等，应采用临水截渗。临水截渗可分为粘土前戗截渗、土工膜截渗等，下面重点介绍粘土前戗截渗。 根据临水水深和渗水严重程度确定修筑尺寸，一般顶宽4m-5m，长度最少超过渗水段两端各5m，戗顶高出水面约1.0m，戗底部以能掩盖坡脚为宜。填筑前应先将边坡上的草和树木、杂物尽量清除，以免填土不实，影响戗体截渗效果。在临水坡肩准备好所需要散状粘性土，然后集中力量沿临水坡由上而下，由里而外，向水中缓缓推下。由于土料入水后的崩解、沉淀和固结作用，即做成截渗戗体。填土时切勿用车装土向水中猛掀猛倒，以免沉淀不实，失去截渗作用。粘土前戗截渗法主要适用临河堤防前水流较缓时。 5.2 背水反滤导渗

背水反滤导渗，原理是让渗水通过反滤层流出，被保护的土壤颗粒不能通过滤层而阻止土粒流失，达到稳定堤坝的目的。实践证明：修筑合格的反滤导渗工程后，堤坝内浸润线下降，渗水由浑变清，原饱和软弱的土体很快变得干硬。

反滤料本着就地取材原则，可选用砂石、土工织物或梢料，按下细上粗、边细中粗原则，平铺在渗水堤坝坡上或沟壁周围，下面重点介绍常用的沙石导渗沟。

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反滤导渗沟具体作法是：在背水坡脚渗水处，开挖平行于堤坝轴线的纵沟并与原有的排水沟渠连通。同时，从出现渗水的顶部开始，沿堤坝坡面垂直轴线开竖沟，或“人”字形或“Y”字形斜沟。反滤沟一般宽0.5-0.8米，深约0.5-1.0米，边坡以土体不致坍塌为度，6-10米开一条。施工修筑前必须准备好充足的人力、工具和材料，避免停工待料。导渗沟内反滤要求分层填放。填滤料时，应自坡脚向上分段施工，随挖随填，不得停工待料，反滤料铺好后，为防泥土混入和滤层人为破坏，在上面要铺编织袋、草袋或席片，上面再压块石或沙土袋加以保护。导渗沟要按反滤层分层填放粗沙、小石子和大石子，每层厚大于15-20厘米，粗沙可适当加厚，沙石料可用天然料或人工料，但务必洁净，否则将影响反滤效果，铺料时要掌握下细上粗，边细中粗，分别排列，两侧要分层包住，严格避免（石子）与渗水土壤接触。 5.3 反滤层（压重）导渗

背水坡土体过于稀软，开反滤沟有困难或堤坝断面单薄不宜开沟的严重渗水险情以及管涌流土范围大，涌水翻沙成片的险情，均可用反滤层导渗处理。

具体作法是：先将地面软泥、草皮、砖石等杂物清理干净，一般开挖深度15～20厘米，再按反滤要求，分层铺满反滤料，上面再盖压30厘米左右的石块或沙袋保护，反滤料与保护层要适当延伸至渗水范围外。反滤料如砂石、土工织物和梢料等按下细上粗、边细中粗原则排列。处理“牛皮包”时，先在其上铺反滤层，上面压石，再用锥针刺破牛皮包，流出渗水即可。 尽量避免在渗水范围踩踏，以免加大抢护难度和扩大险情，抢护时采取边开挖边铺反滤料保护层的方式由外围向中心推进，施工一段完成一段。 5.4 透水压渗平台（也叫滤水后戗法）

此法在背水坡范围内全面作导渗后戗工程，既能导出渗水，降低浸润线，又能恢复并加大堤防断面，使险情趋于稳定。此法适用于断面单薄，边坡陡，大面积渗水，且出险堤段较长的情况。如全堤段抢筑透水压渗平台的工作量大时，可以结合导渗沟加间隔透水压渗平台的方法进行抢护。透水压渗平台根据使用材料不同，可以做成多种压浸平台，在这里主要介绍常用的沙土压渗平台的具体作法：

首先将作压渗台范围内的表层土壤清理干净，再用沙石料填筑平台，按每层厚度30cm（也可按照导渗沟修筑方式铺设反滤层）的要求分层填筑密实，顶部高出浸润线出逸点0.5-1.0m，顶宽2-3m，坡度一般为1：3-1：5，长度超过渗水堤段两端至少3m。如出险堤段较长无法全线作透水压渗平台时，每个压渗台长度至少需保持在15-20m以上。同时尽量减少在已铺好的层面上践踏，以免造成滤层人为的破坏。

切忌在压浸平台材料中掺入粘性土壤，因为这样会阻碍渗水溢出，抬高浸润线，导致压浸平台修筑失败，甚至险情恶化。

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6 结束语

每到洪水来临时，散浸险情有出现频率高、涉及面广，持续时间长等特点，因此，处理散浸险情时要及时、准确，避免散浸险情发展成管涌、漏洞、脱坡等重大险情，这是我们每个堤防人都需学习和研究的课题。 参考文献

[1]国家防汛抗旱指挥部办公室.防汛抢险知识读本[M].北京：科学院出版社，1998. [2]董哲仁.堤防除险加固技术[M].北京：中国水利水电版社，1998. [3]黄河水利委员会.防汛抢险技术手册[Z].1988.