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水库防汛抢险措施

  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2019年08月10日

第一节   防汛准备与检查
    一、汛前准备
    (一)思想准备
    防汛抢险工作是长期的任务,要年年抓。防汛的思想准备是各项准备工作的首位。思想准备工作是否充分,直接影响到各项防汛工作的落实。各级防汛部门要结合每年汛前部署防汛工作,利用多种形式向广大群众普遍、反复地进行防汛安全教育,提高对水库安全重要意义的认识。通过认真总结历年防汛抢险的经验教训,从而使广大干部和群众切实克服麻痹思想和侥幸心理,要充分认识到防汛工作必须坚持“以防为主,防重于抢”的方针,要“宁可信其有,不可信其无”,坚定抗灾保安全的信心,树立起团结协作顾大局的思想。加强组织纪律性,做到严守纪律、听从指挥。同时也要加强法制宣传,增强人们的法制观念,以水法为准绳,抵制一切有碍防汛工作的不良行为。
    (二) 组织准备
    防汛是组织动员社会上人力和物力向洪水作斗争的大事,必须有健全而严密的组织系统。每年汛前要做好各项组织准备工作,主要是:
    1、健全防汛常设机构,各级政府有关部门和单位组建防汛指挥机构。
    2、各级负有防汛岗位职责的人员要做好汛期上岗到位的组织准备。同时水库管理单位要做好进入汛期运行的组织准备。
    3、各级防汛部门要做好防汛队伍的组织准备。
    4、做好水情测报和汛情通信准备。
    5、根据部门的行业分工,做好协作配合的组织准备,做到汛期互通信息,行动一致,共同做好防汛工作;
    6、进行防汛抢险技术训练和实战演习,熟悉工程环境、工程情况、防汛材料、设备操作和通信联络,避免防汛抢险时慌乱失措,造成不应有的损失。在任何情况下都能做到“召之即来,来之能战,战之能胜”。
    (三) 工程准备
    汛前应全面对水库工程进行一次检查,摸清工程现状。如发现问题,要及时处理;暂时不能处理的,也应研究安全渡汛措施。要注意把溢洪道上的阻水障碍物清除干净。对溢洪道和输水洞的闸门和启闭设备,要进行试车。闸门、启闭设备、照明、通信、交通道路等,如有问题,要及早检查维修。如水库存在病险,应制定计划进行除险加固,提高防洪标准,消除隐患,以利安全渡汛,如因各种原因不能在汛前进行除险加固的,应严格限制蓄水。根据工程情况,还应制定水库防洪调度计划或控制指标,并报上级批准后,在汛期据以执行。
    1、物料准备
    防汛使用的主要物料有沙料、石料、石子、木料、竹材、草袋、麻袋、编织袋、土工织物、土工膜、篷布、木桩、铅丝、绳索、照明器材、运输工具和救生设备等。根据水库工程防洪标准和质量、易出险的部位和下游保护对象等情况,检查所备防汛物料品种是否齐全,数量是否满足需要,堆放地点是否合理以及库房是否安全等。汛前要对机械设备、照明和救生设备等检查清理,必要时要进行检修和测试。为汛期运送抢险物料的交通道路要保持畅通。
    2、 雨情、水情测报准备
    水库控制集雨面积内,应至少设一个雨量筒和水库水位及出库流量观测点,规定暴雨、水位和测报要求,以及测报的通信设施,做好暴雨和来水的测验工作。
    3、 通信联络准备
    汛前要检查维修好各种防汛通讯设施,如有线电话的线路、手机、话机和报话机、通讯电台等。对值班人员要组织培训,建立话务值班制度,规定相关防汛责任人、工程技术人员等24小时开手机制度,保证汛期通讯畅通。
    二、汛前工程检查
    为确保水库汛期安全运用,必须在汛前组织检查各项工程设施,以便及时发现薄弱环节,采取除险措施。检查内容主要有:
    (一)、水库特性检查
    1、水库规划设计的水文资料有无补充和修正;计算数据有无变更;水利计算成果如设计暴雨、设计洪水、调洪方式等有无修正和变更;运行中防洪调度执行情况,工程效益的实际效果。
    2、水库上游雨情、水情测报点是否齐备,精度是否符合要求。
    3、校对水库库容和库容曲线有无变化;位于多含沙量河流上的水库,应定期施测库区地形,修正库容曲线。当发生大洪水后,要检查泥沙对有效库容的影响,泥沙的淤积部位,回水线有无向上游延伸,增加淹没和浸没农田面积。
    4、水库如遭遇超标准洪水时,有无非常措施,其可行性如何。当充许非主体工程破坏时,有无防护主体工程的措施;有无减少对下游灾害损失的措施。
    5、水库库区有无浸没、塌方、滑坡以及库边冲刷等现象;坝址附近的地形、地邈有无变化;坝区和上坝公路附近汛期有无可能发生塌方、滑坡、山洪泥石流等破坏路迹象。
    (二)坝体检查
    1、坝顶   有无裂缝、异常变形、积水或植物滋生等现象。防浪墙有无开裂、挤碎、架空、错位、倾斜等情况。
    2、迎水坡  有无裂缝、崩塌、剥落、滑坡迹象、隆起、塌坑、架空、冲刷、堆积或植物滋生等现象,有无蚁穴、兽洞等;近坝坡有无旋涡等异常现象。
    3、背水坡及坝趾   有无裂缝、崩塌、滑动、隆起、塌坑、堆积、湿斑、冒水、渗水或管涌等现象;排水系统有无堵塞、坡坏;草皮护坡是否完好;有无蚁穴、兽洞等;滤水坝趾、集水沟、导渗减压设施等有无异常或破坏现象。
    4、坝基和坝区
    ①坝基   基础排水设施是否正常;渗漏水的水量、颜色、气味及浑浊度、温度等有无变化;坝下游有无沼泽化、渗水、管涌、流土等现象;上游铺盖有无裂缝、塌坑。
    ②坝端   坝体与岸坡接合处有无裂缝、渗水等现象;两岸坝端区有无裂缝、滑坡迹象、隆起、塌坑、绕渗或蚁穴、兽洞等隐患。
    ③坝趾近区   有无阴湿、渗水、管涌、流土等现象;排水设施是否完好。
    ④坝端岸坡   护坡有无隆起、塌陷或其他损坏现象。有无地下水出露。
    (三)输、泄水洞(管)检查
    1、引水段   有无堵塞、淤积,两岸有无崩塌。
    2、进水塔(或竖井)  有无裂缝、渗水、倾斜或其他损坏现象。
    3、洞(管)身    洞壁有无纵横向裂缝、空蚀、剥落、渗水等现象;放水时间洞内声音是否正常。
    4、出口   放水期水流形态、输水量及浑浊度是否正常;停水期是否有渗流水。
    5、消能设施  有无冲刷、磨损、淘刷或砂石、杂物堆积现象。下游河床及岸坡有无异常冲刷、淤积和波浪冲击破坏等情况。
    (四)、溢洪道检查
    1、进水段(引渠)  有无坍塌、崩岸、堵淤或其他阻水现象;流态是否正常;糙率是否有异常变化。
    2、堰顶或闸室、闸墩、胸墙、溢流面   有无裂缝、渗水、剥落、错位、冲刷、磨损、空蚀等现象;伸缩缝、排水孔是否完好。
    3、消能设施  (检查项目与输泄水洞〈管〉相同)。
     (五)闸门及启闭机检查
    1、闸门   有无变形、裂缝、脱焊、锈蚀等损坏现象;门槽有无卡堵、气蚀等情况;启闭是否灵活;开度指示器是否清晰、准确;止水设施是否完好;部分启闭时有无振动情况;吊点结构是否牢固;钢丝绳或节链、拦杆、螺杆等有无锈蚀、裂纹、断丝、弯曲等现象;风浪、漂浮物等是否影响闸门正常工作和安全。
    2、启闭机   运转是否灵活;制动、限位设备是否准确有效;电源、传动、润滑等系统是否正常;启闭是否灵活可靠。
    (六) 他设备检查
    1、 观测设施是否完好。
    2、 通讯和照明设施是否正常。
    3、 交通道路有无损坏和阻碍通行的地方。
    三、检查方法和要求
    (一)检查方法
    1、常规方法   用眼看、耳听、手摸、鼻嗅、口尝、脚踩等直觉方法,或辅以锤、钎、钢卷尺、放大镜等简单工具对工程表面和异常现象进行检查。
    2、特殊方法   采取挖开表层或拆除块石护坡、挖坑、探井、投放化学试剂,如颜料、潜水员探摸等方法,对工程内部、水下部位或坝基进行检查。
    (二)检查要求
    汛期水库险情的发生和发展,都有一个从无到有,由小到大的变化过程,只要发现及时,抢护措施得当,即可将其消灭在早期,及时地化险为夷。检查是防汛抢险中的一项极为重要工作,切不可掉以轻心,疏忽大易。具体要求有:
    1、检查人员必须挑选熟悉工程情况,责任心强,最好是有防汛抢险经验的人担任。
    2、检查人员力求固定,以保证其能较好的撑握水库情况,最好是全汛期不变。
    3、检查工作要做到统一领导,分项负责。要具体确定检查内容、路线及检查时间(次数),要把任务落实到人。
    4、当发生暴雨、地震、库水位骤升骤降及持续高水位或发生水库有异常现象时,应增加检查次数,必要时应对可能出现重大险情的部位实行昼夜连续监视。
    5、检查时应带好必要的辅助工具和记录本、笔等,对检查出的问题应认真做好记录。
    (三) 检查前的准备工作
    1、安排好水库调度,为检查输、泄水建筑物或进行水下检查创造条件。
    2、做好电力安排,为检查工作提供必要的动力和照明。
    3、排干检查部位的积水,清除检查部位的堆积物。
    4、安排好临时的交通设施,便于检查人员通行。
    5、采取安全防范措施,确保检查人员和工程安全。
    6、准备好工具、设备、必要的车、船以及量测、记录、绘草图、照相等器具。
    四、汛期检查
    (一)交接班制度和注意事项
    所有水库必须落实值班人员,对中型水库和有管理人员的小型水库应落实专人值班,其他小型水库也应按实际情况落实值班人员。在汛期或库水位较高时,必须实行昼夜值班,并实行严格的交接班制度,上下班要紧密衔接。接班人要提前上班,与交班人共同检查一遍。交班人应交待本班了解的情况,特别是可能出现的问题,必须交待清楚。
注意事项:
    1、 检查、休息、交接班时间,由带领检查的队(组)长统一掌握。检查进行中不得休息,规定时间内不得离开岗位。
    2、 值班人员应在休息时间内充分休息,在值班及检查过程中,必须头脑清晰,对检查出的异常情况应进行认真分析判断,并及时上报。夜间检查要持照明工具,保证安全。
    3、 检查中发现的可疑现象,应派专人进行进一步详细检查,探明原因,采取处理措施,并即时向上级报告。
    4、 检查人员必须注意“五时”,做到“四勤”、“三清”、“三快”。
“五时”:(1)黎明时(人最疲乏);(2)吃饭时(思想最松动);(3)换班时(检查容易间断);(4)黑夜时(看不清容易忽视);(5)狂风暴雨交加时(出险不易判断)。这些时候最容易疏忽忙乱,注意力不集中,容易遗漏险情。特别是对已处理的险情和隐患,还要注意检查,必须提高警惕。
    “四勤”:眼勤、手勤、耳勤、脚勤。
    “三清”:险情查清、信号记清、报告说清。
    “三快”:发现险情快、处理快、报告快。
    做到以上几点,才能及时做到发现险情,分析原因,小险迅速处理,防止发展扩大;重大险情,应立即报告,尽快处理,避免溃决失事,造成严重灾害。
    (二)、报警制度和注意事项
    1、警号规定。如敲锣、鸣枪、对讲机、手机、电话等。
    2、出险标志。出险、抢险地点,白天挂(插)红旗,夜间高挂红灯(应能防风雨),作为出险的标志。
    3、注意事项。警号的发出应由专人负责。发警号的同时,应大力组织抢护,并立即上报。上级部门接到报警信号后,应即时组织人力、料物赶赴现场,大力抢险,但检查工作不得停止和中断。有溃决危险时的警号、标志,应事先向沿河群众广泛宣传,作到家喻户晓。
    (三)、检查记录和报告
    1、在检查过程中,有异常情况时,除应详细记录时间、部位、险情和绘出草图外,必要时还应测图或摄影。
    2、现场记录必须及时整理,如有问题或异常现象,应立即进行复查,以保证记录的准确性。
    3、报告。在检查中发现异常现象时,应及时采取应急措施,并上报主管部门。
    4、存档。各种检查记录、报告均应整理归档,以备查考。
    五、做好渡汛方案和抢险预案
所有已成水库在汛期都应做好度汛方案,对存在隐患的水库应做好抢险预案,并按分级管理的原则进行报批,中型水库的度汛方案和抢险预案,由市水利局审查、审批,报省水利厅备案,小型水库由县水利局审查、审批,报市水利局备案。
                                               第二节     土坝险情抢护
    一、 渗水抢险
    土坝是由土料筑成的,土料都具有一定程度的透水性。在水库水面以下,水体必然会渗入土坝内,使坝身形成上干下湿的两部分,干湿部分的分界线,称为土坝的浸润线。在持续高水位的情况下,由于土料选择不当,或夯压不密实、施工质量差等原因,渗透到坝体内部的水分较多,浸润线也明显抬高,在背水坡渗水出逸点以下,土体过份湿润或发软,甚至不断地有水渗出,这种现象,称为渗水。渗水是土坝常见的险情之一,如不及时处理,有可能发展为滑坡(或脱坡)、漏洞及塌坑等险情。
    (一)土坝渗水原因
    土坝发生渗水的主要原因是:1、高水位持续时间较长;2、坝坡较陡,坝的断面不足,浸润线抬高,在背水坡上出逸;3、均质坝身夹有沙层,透水性强;4、土坝填筑时,土料多杂质,有较大的干土块、夯压不实,施工分段接头未能搭接紧密;5、坝体本身有隐患,如蚁穴、兽洞等;6、坝体与输水洞、溢洪道结合处填筑不密实;7、坝基渗水性强,未采取防渗或截渗措施;坝后排水反滤施工质量差或失效,浸润线抬高,渗水从坡面逸出。
    (二)土坝渗水抢护措施
    抢护原则:临水截渗,背水导渗。即临水坡用透水性小的粘土料抛筑前戗,也可用土工膜隔渗,上压土袋,可以减少水体入渗。背水坡用透水性较大的砂、石或土工织物反滤,把已经入渗的水,通过反滤,有控制地只让清水流出,不让土粒流失,从而降低浸润线,保持坝坡稳定。切忌在背水坡用粘土压渗,这样会阴碍坝体内渗流逸出,反而抬高了浸润线,导致渗水范围扩大,加剧险情。
    在抢护渗水之前,必须首先查明发生渗水的原因和险情的程度,结合险情和水情,进行综合分析后,再决定是否需要采取措施。如必须采取措施,应及时抢护。对坝身因渗水时间较长,在背水坡出现散浸,但坡面仅呈湿润发软状态,或渗出少量清水,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,可加强观察,注意险情变化,暂不处理。如遇背水坡渗水严重或已开始出现浑水,说明情况正在恶化,必须及时处理,防止险情扩大。
    常用的渗水抢护方法主要有以下几种:
    1、临水截渗
    为减少向坝身的渗水量,降低浸润线,达到控制渗水险情和稳定坝坡的目的、可采用此法截渗。一般根据临水的深度、流速、风浪的大小,取土的难易,可采取以下方法。
    (1)抛粘土截渗   当库水不太深,风浪不大,附近有粘性土料,而且取土较易,在库水又不能放空的情况下可采用此法。具体做法:①根据坝身临水坡渗水范围和渗水严重程度确定抛筑尺寸。一般顶宽2—3m,顺坝轴线长度至少超过渗水段两端各3m,戗顶高出渗水面以上约1m;②抛土前应将边坡上杂草、树木尽量清除,以免抛填不实,影响戗体截渗效果;③在临水坝肩准备好粘性土料,然后集中力量沿临水坡由上而下,由里而外,向水中慢慢推下,由于土料入水后的崩解、沉积和固结作用,即成截渗戗体,如临水较深或土坝有防浪墙,可使用船只或竹(木)排抛土。
    (2)土工膜截渗   当缺少粘性土料时,在水深较浅时,可采用土工膜加保护层的办法,达到截渗的目的。具体做法是:①铺设前,应清理铺设范围内的边坡和坡脚附近地面,以免造成土工膜的损坏;②根据坡面渗水的具体尺寸,确定土工膜沿边坡的宽度,预先粘结或焊接好,以满铺渗水段边坡并深入临水坡脚以外1m以上为止。顺边坡长度不足时,可以搭接,但搭接长度应大于0.5m;③铺设前,一般将土工膜卷在8—10m的滚筒上,置于临水面的坝肩。在滚铺前,把土工膜的下边折叠粘牢形成卷筒,并插入直径4—5cm的钢管加重,使土工膜能沿坡紧贴展铺;④土工膜铺好后,应在其上满压1—2层装有土或沙石的编织袋。由坡脚下端压起,逐层错缝向上压,不留空隙,作为土工膜的保护层,同时起到防风浪的作用。
    2、背水反滤导渗沟:
    当坝的背水坡大面积严重渗水时,可开挖导渗沟、铺设反滤料、土工织物和加筑透水后戗等办法,使渗水集中排出,降低浸润线,避免水流带走土料颗粒,使险情趋于稳定。
    坝的背水坡导渗沟的形式一般有纵横沟、“Y”字形沟和“人”字形沟等。沟的尺寸和间距应根据渗水程度确定。顺坝边坡的横沟一般每隔6—10m开挖一条。沟深一般不小于0.5m。为了利于背水坡导渗沟渗水集中排出,在抢筑时,可沿坡脚开挖一条排水沟,做好反滤料。纵沟应与附近地面原有排水沟连通,将渗水排至远离坡脚处,然后在边坡上布置导渗沟,与排水纵沟相连。逐段开挖,逐段做好反滤,一直挖填到边坡出现渗水的最高点以上。导渗沟沿坝坡方向的底坡一般与边坡相同,其沟底要求平整顺直。如开沟后,排水仍不显著时,可于横沟之间再增加横沟或斜沟,以改善排渗效果。
    导渗沟铺填方式如下:
    (1)土工织物导渗沟   土工植物是一种能够防止土粘不被带出的导渗层。在铺设时,将土工织物紧贴沟底和沟壁,并在沟口边露出一定宽度,然后向沟内细心地填满一般透水料,不必再分粒经分层。在填料时,要避免有棱角或尖头的料物直接与土工织物接触,以免刺破。土工织物长宽尺寸不足时,可采用搭接形式,其搭接宽度不小于50cm。在透水料铺好后,再压以块石或土袋保护。在铺放土工织物过程中,应尽量缩短日晒时间,并使保护层厚度不得小于0.5m。在坡脚应设置排水沟,与附近排水沟渠连通,将渗水集中排向远处。在紧急情况下,也可用土工织物包梢料捆成枕放在导渗沟内,然后上面铺盖土、沙保护层。
    (2)砂石导渗沟   导渗沟内要按反滤层要求分层填筑粗砂、小石子(卵石或碎石,一般粒经0.5—0.2cm)、大石子(卵石或碎石,一般粒经0.5—2cm)、大石子(卵石或碎石,一般粒经4—10cm),每层要大于20cm。沙石料可用天然料或人工料,但务必洁净,否则要影响反滤效果。反滤料铺筑时,要严格掌握下细上粗,两侧细中间粗,分层铺设,切忌粗料(石子)与导渗沟底、沟壁土壤接触,并要求粗细层次分明,不能掺混。为防止泥土掉入导渗沟内阻塞渗水通道,可在导渗沟的砂石料上面铺盖草袋、席片或麦秸,然后压块石或土袋保护。
    (3)梢料导渗沟   在土工织物和砂石料都缺少的情况下,为了及时抢护,也可就地采用梢料导渗。开沟方法与土工织物导渗沟相同。
    3、背水反滤层:
当土坝坝身透水性强,背水坡土体过于稀软,经挖沟试验,采用上述导渗确有困难,就地反滤料又比较容易取得时,可采用此法抢护。该法是在渗水边坡上满铺反滤材料,使渗水排出。
具体方法有:
    (1)砂石反滤层   在抢护前,先将渗水边坡的软泥、草皮及杂物等清除,其厚度约10—20cm。然后,按要求铺设反滤料。反滤料的质量要求、铺填方法以及保护措施与砂石导渗沟铺筑反滤料相同。
    (2)土工织物反滤层   按沙石反滤层的要求,在渗水边坡清好后,先铺设一层符合滤层要求的土工织物。铺设时应保持搭接宽度不小于50cm。然后再满铺一般透水沙石料,其厚度40—50cm。最后再压块石或土、沙袋保护。
    (3)梢料反滤层(柴草反滤层)   在土工织物和沙石料都缺少的情下,为及时抢护,也可就地采用梢料反滤层导渗。按沙石反滤层要求,先将渗水处边坡清好后,铺设一层稻糠、麦秸、稻草等细梢料,其厚度不小于10cm,再铺设一层树枝等粗梢料,其厚度不小于40cm。所铺设的各层梢料应粗枝朝上,细梢朝下,从下往上铺置,在枝梢接头处,应搭接一部分。梢料反滤层做好后,再压以块石或土袋保护。
    4、透水后戗(透水压浸台):
    在渗水严重,且坝的断面单薄,背水坡较陡时筑透水后戗,此法既能排出渗水,防止渗透破坏,又能加大坝的断面,达到稳定边坡的目的。
    方法有两种:
    (1)砂砾料后戗   在抢筑前,先将背水坡渗水范围内的软泥、草皮及杂物等清除,其深度为10—20cm。然后在清好的基础上,先采用比坝身透水性大的砂料,铺筑厚度30—50cm,然后再填筑砂砾料,分层夯实。后戗一般高出浸润线逸出点0.5—1m,顶宽2—4m,戗坡一般1:3—1:5,长度超过渗水坝段两端至少3m。
    (2)梢土后戗   当附近沙土料缺乏、情况紧急时,可采用此法。其外形尺寸及清基要求与砂砾料后戗基本相同。地基清好后,在坡脚拟抢筑后戗的地面上铺梢料厚为30—40cm。在铺料时,要分三层,上下层均用细梢料,如麦秸和稻草等,其厚度5—10cm,中层用粗梢料,如树枝等,其厚度20—30cm。粗梢部向外,并伸出戗身,以利排水。在铺好梢料透水层上,采用砂料分层填筑夯实,填厚1—1.5m。然后仍按地面铺梢料办法,如此层梢层土,直到计划高度。多层梢料透水层要求梢料铺放平顺,并垂直坝轴方向应做成顺坡,以便排水。对渗水严重坝段的背水坡上,为加速渗水的排出,也可顺边坡隔一定距离,铺设梢料透水带,与梢土后戗同时施工。在边坡上铺放梢料透水带,粗料也要顺边坡头尾相接,梢部向下,与梢土后戗内的分层梢料透水层接好,有利于坡面渗水排出,防止边坡土料带出和戗土进入梢料透水层,造成堵塞。
    3、渗水抢险应注意事项
    (1)对渗水险情的抢护,原则上应遵守“临水截渗,背水导渗”。但监水截渗,需在水下摸索进行,施工困难,效果较差。为了避免贻误时机,应在临水截渗措施实施的同时,还在在背水面抢护反滤导渗。
    (2)在使用土工织物、土工膜及土工编织袋等化纤材料的运输、存放和施工过程中,应尽量避免和缩短其直接受阳光暴晒的时间,并在完工以后,对其表面覆盖一定厚度的保护层。
    (3)在渗水坝段的坝脚附近,如系老河道、坑塘,在抢护渗水险情的同时,应在坝脚处抛填块石或土袋固基,以免因坝基变形而引起险情扩大。
    (4)采用沙石料导渗,应严格按照质量要求分层铺设,并尽量减少在已铺好的层面上践踏,以免造成滤层的人为破坏。
    (5)导渗沟开挖形式,从导渗效果看,斜沟(“Y”和“人”型)较好,因为斜沟导渗面积较大,渗水收效快,可结合实际,因 地制宜,选定沟的开挖型式。
    (6)使用梢料导渗,可以就地取材,施工简便,效果也很显著。但梢料容易腐烂,汛后须拆除,重新采取其他加固措施。
    (7)在抢护渗水险情中,应尽量避免在渗水范围内来往践踏,以免加大深稀软范围,造成施工困难和扩大险情。
    二、漏洞抢险
    在高水位情况下,坝的背水坡及坡脚附近出现横贯坝身或基础的渗流孔洞,称为漏洞。如漏洞出流浑水,或由清变浑,或时清时浑,均表明漏洞正在迅速扩大,土坝有可能发生塌陷,甚至有溃决的危险。因此,对待漏洞的险情,必须慎重,全力以赴,迅速进行抢护。
    (一) 漏洞的原因和抢护原则
    土坝发生漏洞的主要原因是:(1)坝体填筑质量差,如土料含沙量大、有机质多、土块没有打碎,以及夯压不实,分段、分块填筑接缝未结合好等;(2)坝身存在隐患,如白蚁、兽洞等;(3)坝基(含两岸接坡)未处理或处理不彻底;(4)坝体为灰岩地区,未进行勘探,溶洞、裂隙发育,未处理;(5)坝体与溢洪道、输水洞结合部位地填土质量差。所有这些都给渗漏提供通道,在高水头作用下,渗水逐渐严重,在渗水集中的地方,细土粒被带起,沿背水坡流出,水由清变浑,孔洞由小变大,以致形成漏洞。
    一般情况下漏洞发展很快,特别是浑水漏洞,更容易危及坝身安全。所以堵漏洞时,要抢早抢小,一气呵成。一般抢护原则是:“前堵后排,临背并举”,即在抢护时,应首先在临水坡找到漏洞进水口,及时堵塞,截断漏水来源,防止险情扩大,切忌在背水用不透料强塞硬堵,以免造成更大险情。
    (二)漏洞的查找
    (1) 水面观察   在水深较浅无风浪时,漏洞进水口附近的水体易出现漩涡,所以要仔细看水面有无漩流。如果看到漩涡,即可确定漩涡下有漏洞进水口,如漩涡不明显,可将麦麸、谷糠、锯木、碎草和纸屑等漂浮物洒于水面,如果发现这些东西在水面打漩或集中一处,即表明此处水下有进水口。如夜间时,除用照明设备进行查看外,也可用柴草扎成数个漂浮物,在其上放上可燃物,将其点燃。在漏水坝段上游,将漂浮物放入水中,待流到洞口附近,借火光发现漂浮物如有旋转现象,即表明该处水下有洞口。
    (2) 投放颜料,观察水色    在出现漏洞的坝段,分段分期分别洒放易溶于水的带色颜料,记录每次投放时间,并设专人在坝的背水坡漏洞出口处观察,如发现出口水流颜色改变,并记录时间,即可判断漏洞进水口位置和渗透流速大小。然后换带色颜料,进一步缩小投放范围,漏洞进水口可较准确地找出。
    (3) 布幕、席片探洞  在迎水坝比较平整的坝段发现漏洞时,库水位又不能及时降低,可用布幕或连成一体的席片,用绳索将其拴好,并适当坠以重物,使其能沉入水中,并紧贴坝坡移动。如感到拖拉费力,并辨明不是有块石阻挡,且观察出口水流减弱,即说明这里有漏洞的进口。
    (三)漏洞的抢护措施
    1、临水截洞   当洞口较小时,一般可用土工膜、篷布盖堵、软性材料堵塞,并盖压闭气;当洞口较大,堵塞不易时,可利用软帘、网兜、薄板等覆盖的办法进行堵截;当洞口较多情况又复杂时,洞口一时难以寻找,如水深较浅时,可在临水修筑月筑,截断进水。必要时,可在临水坡面进行粘土外帮坡,以起到防漏作用。主要有以下方法:
    (1)塞堵法    当漏洞进口较小,周围土质较硬时,可用棉衣、棉被、草包或编织袋等物填塞,或用预制的软楔、草捆堵塞。这一方法适用于水浅、流速小、只有一个或少数洞口的坝段,人可以用梯子下水接近洞口的地方。软楔、草捆堵塞的具体做法为:
    ①软楔堵塞。用绳结成圆锥形的网罩,网格约10cm2。网内填麦秸、稻草等。为防止放到水里向上浮起,软料里可以裹填一部分粘土。软楔头直经一般为40—60cm,长度为1.0—1.5m。为抢护方便,可事前结成大小不同的网罩,在抢险时根据洞口大小选用,并在罩内充填料物,用于堵塞。
    ②草捆堵塞。把稻草、麦秸等用绳捆扎成圆锥体,粗头直经约40—60cm,长度为1.0—1.5m,务必捆扎牢固。同时应捆裹粘土,以防在水中漂浮。
    在抢堵时,首先应把洞口的杂物肖除,再用软楔或草捆,小头向洞口,塞入洞内。小洞可以用一个,大洞可用多个。洞口用软楔、草捆堵塞后,要用篷布、土工膜铺盖,再用土袋压牢。最后用粘土封堵闭气,达到完全断流为止。
若洞口不只一个,堵塞时要注意不得顾此失彼,扩大险情。如主洞口没有探摸清楚,也容易延误抢险时间,导致口门扩大,情况更趋严重。
    (2)盖堵法   用铁锅、软帘、网兜和薄木板等物,先盖住漏洞的进水口,然后在上面再抛压土袋或抛填粘土闭气,以截断漏洞的水流。根据覆盖材料不同,有以下几种方法,具体做法如下:
    ①土工膜、蓬布盖堵。当洞口较大或附近洞口较多,可采用土工膜或蓬布,沿迎水坝肩,从上向下,顺坡铺盖洞口,然后抛压土袋。在临水坝肩上事前准备好粘土,以便抛压土袋,并抛填粘土,形成前戗截渗。
    ②铁锅盖堵。此法适用于库水不太深,又难以降低水位,单一较小的洞口,其周围土质坚实的情况。一般用直径比洞口大的铁锅,正扣或反扣在漏洞口上,周围用胶泥封闭,可立即截断水流。为防止铁锅和洞口不密合,也可先将铁锅用棉衣、棉被等物包裹后再堵严密,闭气断流。
    ③软帘盖堵。此法适用于洞口附近流速较小,土质松软或周围已有许多裂缝的情况。一般可选用草帘、棉絮等重迭数层作为软帘。也可就地取材,用秸料等编扎办帘。软帘的大小也应根据洞口具体情况和需要盖堵的范围决定。软帘的上边可根据受力大小用绳索或铅丝牢于坝顶的木桩上,下边坠以重物,以利于软帘枕贴边坡并顺坡滚动。先将软帘卷起,盖堵时用杆顶推,顺专坡下滚。把洞口盖堵严密后,再盖压土袋,并抛填粘土,达到封堵闭气。
    ④网兜盖堵。在洞口较大的情况下,也可以用预制的方形网兜在漏洞进口盖堵,制做网兜一般采用直径1cm左右的麻绳,织成网眼为20cm2的网,周围再用直径3cm的麻绳作网框,网宽一般2—3m,长度应为进水口至坝顶的边长两倍以上。在抢堵时,将网折起,两端一并系牢于坝顶的木桩上,网中间折叠处坠以重物,将网顺边坡沉下成网兜形,然后在网中抛以草泥或其他物料,以堵塞洞口。待洞口覆盖完成后,再压土袋,并抛填粘土,封闭洞口。
    (3)戗堤法    当坝的临水坡漏洞口较多较小,范围又较大,进水口难以找准或找不全时,可采用抛粘土填筑前戗或临水筑月堤的办法进行抢堵,具体做法如下:
    ①抛填粘土前戗。根据漏水坝段的临水深度和漏水严重程度,确定抛填前戗的尺寸。一般顶宽2—3m,长度最少超过漏水坝段两端各3m,戗顶高出水面约1m,水下坡度应以边坡稳定为度。在临水坝肩上准备好粘土,然后集中力量沿临水坡由上面下,由里向外,向水中缓慢推下。由于土料入水后的崩解、沉积和固结作用,形成截漏戗体。抛土时切忌用车拉土向水中猛倒,以免沉积不实,降低截渗效果。在抛土前,对已找到的洞口,应采用盖堵法封堵。然后倒土,一气呵成,达到截渗目的。
    ②临水筑月堤。此法适用于库水位较浅,又不能降低时。也可在洞口范围内用土袋修成月形围埝,将漏洞进口围在埝内,再填筑粘土,进行封闭。
    2、背水导渗   探找漏洞进口和抢堵,均在水面以下摸索进行,要准确无误,不遗漏,并能顺利堵住全部进口,截断水源,难度很大。为了保证工程安全,在临水截堵漏洞的同时,还必须在背水漏洞出口抢做反滤导渗,以制止坝体土料流出,防止险情继续扩大。采用的方法有反滤压盖、透水压渗台(适用于出口小而多)和反滤围井(用于集中的大洞)等办法(其做法与管涌流土抢险相同)。
    3、漏洞抢险应注意的事项
    (1)在抢堵漏洞进水口时,切忌乱抛砖石等块状物,以免架空,使漏洞继续扩大。在漏洞出水口处,切忌用不透水料强塞硬堵,导致堵住一处,附近又出现一处,愈堵漏洞愈大,致使险情扩大。
    (2)采用盖堵法抢护漏洞进口时,需防止在刚盖堵时,由于洞内断流,外部水压力增大,从洞口覆盖物的四周进水。因此,洞口覆盖后立即封严四周,同时迅速压土闭气,否则一次堵复失败,洞口扩大,增加再堵的困难。
    (3)无论对漏洞进水口采取哪一种办法探找和抢堵,都应注意人身安全,落实可行的安全措施。
    (4)在漏洞抢堵断流后,要用充足的粘土料封堵闭气。
    (5)漏洞抢堵闭气后,还应有专人看守观察,以防再次出险。
    (6)凡发生漏洞险情的坝段,汛期后,库水位较低时,应进行钻探灌浆加固。必要时,再进行开挖翻筑。
    三、塌坑抢险
    在持续高水位情况下,在坝的顶部、迎水坡、背水坡及其坡脚附近突然发生局部下陷而形成的险情,称为塌坑。这种险情既破坏坝的完整性,又有可能缩短渗经,有时还伴随渗水、管涌、流土或漏洞等险情同时发生,危急坝的安全。
    (一) 塌坑原因及抢护原则
    塌坑险情发生的主要原因是:(1)施工质量差,土坝分段施工,接头处未处理好,夯压不实;(2)基础未处理或处理不彻底;    (3)坝体与输水涵管和溢洪道结合部填筑质量差,在高水头渗透水流的作用下,或沙壳浸水湿陷,而形成的塌坑;(4)坝身有隐患,如白蚁的蚁穴、蚁路等形成的空洞,遇高水头的浸透或暴雨冲蚀,隐患周围土体湿软下陷,而形成塌坑;(5)伴随管涌、渗水或坝身漏洞的形成,未能及时发现和处理,使坝身或基础内的细土料局部被渗透水流带走、架空,最后上部土体支撑不住,发生下陷,也能形成塌坑。
    塌坑险情抢护原则:根据险情出现的部位,首先必须查明原因,然后针对不同情况,采取相应的措施,防止险情扩大。如系局部塌陷或湿陷塌坑,在条件允许的情况下,可采用翻挖分层填土夯实的办法予以处理。如塌坑处伴有管涌、渗水或漏洞等险情,可采用填筑反滤导渗材料的办法处理。当条件不许可时,如水位较高,一时难以查明原因,也可作临时性的回填处理,防止险情继续扩大。
    (二)塌坑险情抢护的主要方法
    1、翻填夯实   凡是在条件许可的情况下,而又未伴随管涌、渗水或漏洞等险情时,可采用此法。具体做法是:先将塌坑内的松土翻出,然后按原坝体部位要求的土料回填。如有护坡,必须按垫层和块石护砌的要求,恢复原坝状为止。均质土坝翻筑所用土料,如塌坑位于坝项部或临水坡时,宜用渗透性能小于原坝身的土料,以利截渗;如位于背水坡,宜用透水性大于原坝身的土料,以利排渗。
    2、填塞封堵    当发生在临水坡的水下塌坑,凡是不具备降低水位或水不太深的情况下,均可采用此法。使用草袋、麻袋或编织袋装粘土直接在水下堵实塌坑。必要时可再抛投粘性土,加以封堵和帮宽,以免从陷坑处形成渗水通道。
    3、填筑反滤料    塌坑发生在坝的背水坡,伴随发生管涌、渗水或漏洞,形成跌窝,除尽快对坝的迎水坡渗漏通道进行堵截外,对塌坑可采用此法抢护。具体做法:先将塌坑内松土或湿软土清除,然后在背水坡塌坑处,按导渗要求,铺设反波层,进行抢护。
    (三)抢护塌坑险情应注意的事项
    1、在翻筑时,应按土质留足坡度,以免塌陷扩大,并要便于填筑。
    2、抢护塌坑险情,应当查明原因,塌坑往往是一种表面现象,原因是内在的。因此,应针对不同原因,采取不同方法,备足料物,迅速抢护,在抢护过程中,必须密切注意上游水情及坝面是否出现裂缝或已出现裂缝是否在扩大等情况,以免发生重大事故。
    四、管涌、流土抢护
    (一)管涌、流土的原因及特点
    当水库高水位时,坝基中的渗透水流有可能导致坝下游坡脚附近发生管涌或流土。管涌是在一定的水力梯度的渗流作用下,砂砾土中的细颗粒在孔隙的孔道中发生移动,并被水流带出基础以外。流土是在粘性土或非粘性土中,渗透水流的水力梯度进一步增大,使坝基的局部土体表面隆起或大块土体松动而随渗水流失。
    管涌、流土一般发生在背水坡脚附近地面上,多呈孔状出水口,冒出粘料或细沙。出水口孔径小的如蚁穴,大的可达几十厘米;少则出现一、两个,多则出现冒孔群,冒沙处形成“沙环”。有的出现为土块隆起、膨胀、浮动和断裂等现象。管涌险情随着库水位上升,高水位持续时间增长,涌水量和挟沙量相应增多,孔口不断扩大,如不及时抢护,任其发展,就有可能导致坝身局部坍陷,有溃坝的危险。
    坝基出现管涌、流土的原因,一般是地基上面覆盖有弱透水层,下面有强透水层。在汛期高水位时,渗透坡降变陡,渗透流速加大。当渗透坡降大于地基表层弱透水层能许的渗透坡降时,即坝下游坡脚附近发生渗透破坏,形成管涌或流土,渗水将地层中的粉细沙颗料带出。
    (二) 管涌、流土抢护措施
    坝基管涌、流土的发生,其渗流入渗点一般在坝的临水面深水下的强透水层露头处,或上游防渗铺盖较薄,质量差,在高水头的作用下,穿透防渗设施而形成的。由于水深,很难在临水面进行处理,一般均在背水面进行抢险。其抢护原则,应以“反滤导渗,控制涌水,留有渗水出路”为原则。这样既可使粉细沙层不再被破坏,又可以降低渗水压力,使险情得以稳定。主要抢护方法有以下几种:
    1、反滤压盖   在背水坝脚附近险情处,抢筑反滤压盖,制止地基土沙流失,以稳定险情。一般适用于管涌或流土处数较多,面积较大,并连成片,渗水涌沙比较严重的地方。根据反滤料的不同有土工织物反滤压盖、砂石反滤压盖、梢料反滤压盖等方法。具体做法与渗漏抢护相同。
    (1)土工织物反滤压盖。此法用于铺设反滤料面积较大的情况。在清理地基时,应把一切带有尖、棱的石块和杂物清除干净,并加以平整。先铺一层土工织物,其上铺砂石透水料(厚40—50cm),最后压块石或沙袋一层。
    (2)砂石反滤压盖。在砂石料充足的情况下,可以优先选用。在抢险前,先清理铺设范围内的杂物和软泥,对其中涌水涌沙较严重的出口用块石或砖块抛填,以消杀水势,同时在已清理好的大片有管涌或流土群的面积上,普遍盖压粗砂一层,厚约20cm,其上先后再铺小石子和大石子各一层,厚均约20cm,最后压盖块石一层,予以保护。
    (3)梢料反滤压盖。在土工织物和砂石料缺少的地方,也可以就地取材,采用梢料反滤压盖,其清基要求、消杀渗水水势均与土工织物、砂石反滤压盖相同。在清理地基后,铺筑时,先铺细梢料,如麦秸、稻草等厚10—15cm,再铺粗梢料,如树枝等厚约15—20cm,粗细梢料共厚约30cm,然后上铺席片或草垫等。这样层梢层席,视情况可只铺一层或连续数层,然后上面压盖块石或沙袋,以免梢料漂浮。必要时再盖压透水性大的沙土,修成梢料透水台。但梢层末端应露出平台脚外,以利渗水排出。总的厚度以能制止涌水带出细沙,浑水变清水,稳定险情为原则。
    2、反滤围井   背水坡脚附近地面的管涌、流土数目不多、面积不大,或数目虽多,但未连成大面积,可以分片处理的情况下,可采用土工织物反滤围井、砂石反滤围井或梢料反料滤围井等办法,制止涌水带沙,防止险情扩大。具体方法有:
    (1)土工织物反滤围井。当上下游水头差较小时,可采用此法。在抢筑时,先将围井范围内一切带有尖、棱的石块和杂物清除,表面加以平整。先铺土工织物,然后在其上填筑沙袋或沙砾石透水料,周围用土袋垒砌,做成围井。围井高度以能使渗水不挟带泥沙从井冒出为度。围井范围以能围住管涌、流土出口和利于土工织物铺设为度。按出水口数量多少,分布范围,可以单独或多个围井,也可连片围成较大的井。
    (2)砂石反滤围井。在抢筑时,其施工方法与土工织物反滤围井基本相同,只是用砂石反滤料代替土工织物。按反滤要求,分层抢铺粗砂、小石子和大石子,每层厚度约20—30cm。反滤围井完成后,如发现填料下沉,可继续补充滤料,直到稳定为止。砂石反滤围井筑好后,管涌、流土险情已经稳定,再在围井下端,用竹管或钢管穿过井壁,将围井内的水位适当排降,以免井内水位过高,导致围井附近再次发生管涌、流土和井壁倒塌,造成更大险情。
对小的管涌或流土群,也可用无底水桶和汽油桶等套在出水口处,在桶中抢填砂石反滤料,也能起到反滤围井的作用。
    (3)梢料反滤围井。在土工织物和砂石料缺少的地方,一时难以运到,又急需抢护,也可就地采用梢料代替。细梢料采用麦秸、稻草等厚约20—30cm,粗梢料可采用树枝等厚约30—40cm。其填筑要求与砂石反滤围井相同。但在反滤梢料填好后,顶部要用沙袋或块石压牢,以免漂浮冲失。
    3、减压围井
    在临背水头差较小,高水位持续时间短,出现管涌或流土的周围地表坚实、完整,渗透性较小,未遭破坏,出险处缺少土工织物和砂砾反滤材料的情况下,可在坝的背水坡脚附近险情处使用土袋抢筑围井等办法,抬高井内水位以减小临水和背水的水头差,降低渗透压力,减小水力坡降,制止渗透破坏,以稳定管涌、流土险情。
具体方法有:无滤层围井、无滤层水桶、背水月堤等。
    4、透水压渗台
    管涌或流土较多、范围较大,反滤料缺乏,但沙土料源比较丰富的地方,可在出险范围内将杂物清除,用透水性大的沙土修筑平台,以平衡渗压,延长渗径,减少水力坡降,并能导出渗水,防止涌水带沙,使险情趋于稳定。
    (5)水下管涌抢护
    在坝后、坑塘、排水沟或洼地等水下出现管涌时,可结合具体情况在管涌处采取填塘、水下反滤层、抬高坑塘和排水沟水位等办法进行抢护。
    (三)抢护管涌和流土应注意事项
    1、在坝的背水坡附近抢护时,切忌使用不透水的材料堵塞,以免截断排水出路,造成渗透坡降加大,使险情恶化。
    2、坝的背水坡抢筑压浸台,不能使用粘土料,以免造成渗水无法排出,加剧险情。
    3、对无滤层减压井法的采用,必须具备减压围井法所提供的条件,同时由于井内水位高,压力大,井壁要有足够的高度和强度,并应严密监视井壁周围地面是否有新的管涌出现。同时还应注意避免在险区附近挖坑取土。
    4、对严重的管涌、流土险情抢护,应以反滤围井为主,并优先选用沙石反滤围井,辅以其他措施。反滤盖重层及压台只能适用于渗水量和渗透流速较小的管涌,或普遍渗水的地区。
    五、裂缝抢护
    土坝裂缝是常见的一种险情,有时也可能是其他险情的预兆,如滑坡裂缝,从裂缝开始,最后形成滑坡险情。裂缝按其出现的部位可分为表面裂缝、内部裂缝;按其走向可分为横向裂缝、纵向裂缝、龟纹裂缝;按其成因可分为不均匀沉陷裂缝、滑坡裂缝、干缩裂缝、振动裂缝。其中以横向裂缝和滑坡裂缝危害性较大。
    (一) 裂缝的原因
    主要原因是:(1)坝的基础地质情况不同,物理力学性质差异较大,基础地形变化,填土高差悬殊,压缩变形也不相同,坝身埋设涵管,相邻坝体土柱沉陷不一,均可引起不均匀沉陷裂缝;(2)坝身与输、泄水刚性建筑物接合处,由于结合不良,土坝压实质量差,或由于沉陷不均,引起裂缝;(3)在坝身的施工中,当采取分段施工时,由于施工进度不平衡,填土高差过大,坡度过陡,未做好结合部位的处理,形成不均匀沉陷裂缝;(4)在高水位渗流作用下,坝体湿陷不均,背水坡抗剪强度降低或临水坡水位骤降,均有可能引起滑坡性裂缝,特别是背水坡脚基础有软弱夹层时,更易发生;(5)在施工中,由于质量控制不严,土料含水量大,引起干缩;(6)在施工时,对土料选择控制不严,把淤土、硬土块上坝,碾压不实,新旧土结合部位未处理好,在渗流作用下,易出现各种裂缝;(7)由于坝身存在隐患,如蚁穴、兽洞等,在渗流作用下,易出现各种裂缝;(8)地震、振动等形成裂缝。总之,造成裂缝的原因往往不是单一的,常常是两种以上原因同时存在,其中有主有次。在抢护前,需要进行分析,针对不同的原因,采取有效的抢护措施。
    (二)抢护方法
    裂缝险情的抢护,首先应判明产生裂缝的主要原因。属于不均匀沉陷引起的横向裂缝,如已贯穿坝身,水流易于通过,必须及时抢护,以免造成更大的渗流破坏。如部分贯穿坝身,也会缩短渗径,抬高浸润线,危及坝身安全,更应进行抢护。因此,对黄向裂缝,不论是否贯穿坝身,均应迅速处理。纵向裂缝,如属滑坡性裂缝或较宽较深的不均匀沉陷裂缝,均应及时处理或紧急抢护。纵横向裂缝较窄较浅或龟裂缝,一般可不进行处理,但应封堵缝口,以免雨水浸入。
具体方法:
    (1)开挖回填   采用此法抢护裂缝比较彻底,适用于横向裂缝,并经检查观测,裂缝发展已经稳定。在开挖前,用过滤的石灰水灌入裂缝内,以探明裂缝的走向和深度,指导开挖。在开挖时,一般采用梯形断面,深度挖至裂缝以下0.3—0.5m,底宽至少0.5m,边坡以满足稳定及新旧结合的要求,并便于处理为度。开挖沟槽两端应超过裂缝两端2m。开挖的土料不应堆放在坑边,以免影响边坡稳定。不同土料应分别堆放。在开挖后,应保护坑口,避免日晒、雨淋。回填土料与原坝身土料相同,并掌握在适宜含水量范围内。
    (2)横墙隔断
    除沿裂缝开挖沟槽外,并与裂缝垂直方向每3—5m增挖沟槽,槽底长度一般为2.5—3m,其余开挖和回填要求,均与前述相同。如裂缝前端已现临水相通或有连通能时,在开挖沟槽前,应在裂缝坝段临水面做前戗截流。如沿裂缝背水坡已有漏水时,还应同时在背水坡做好反滤导渗,以免土料流失。如裂缝一端临水尚未贯通,并已趋于稳定,可采用横墙隔断的方法处理,但开挖施工应从背水面开始,分段开挖回填。当漏水严重,险情紧急或在库水猛涨来不及全面开挖时,可先沿裂缝每隔3—5m挖竖井截堵,使险情缓和后,再伺机进行处理。
    (3)封堵缝口    当裂缝宽度小于1cm,深度浅于1m的纵向裂缝或龟纹裂,经检查观察已经稳定,可用此法。具体做法是用干而细的沙壤土由缝口灌入,再用板条或竹片捣实。灌塞后,沿裂缝作宽5—10cm的拱形小土埂压住缝口,以防雨水浸入。
    (三)裂缝险情抢护应注意事项
    1、对伴随有滑坡、塌陷险情出现的裂缝,应先抢护沉坡、塌陷险情,待脱险并趋于稳定后,必要时再按上述方法处理裂缝。
    2、对不伴随滑坡、塌陷出现的裂缝险情,并已趋于稳定,可采用上述方法抢护。
    3、在采用开挖回填、横向隔断等方法,抢护裂缝险情时,必须密切注意上游水情和雨情的预报,并备足料物,抓住晴天,保证质量,突击完成。
    六、滑坡抢险
    坝体出现滑坡,主要是边坡失稳,土体的下滑力超过了抗滑力,造成了滑坡险情。开始在坝顶或坝坡上出现裂缝,随着裂缝的发展和加剧,最后形成滑坡。根据滑坡的范围,一般可分为坝身与基础一起滑动和坝身局部滑动两种。前者滑动面较深,裂缝上缘呈圆弧形,缝的上下边有错距,滑动体较大,坡脚附近地面往往被推挤外移、隆起,或则沿地基软弱夹层滑动。对滑坡险情应进行及时抢护,以防危及坝身安全。
    (一) 滑坡的原因
    主要原因:(1)高水位持续时间长,在渗透水压力的作用下,浸润线升高,土体抗剪强度降低,渗透水压力和土重增大,可能导致背水坡失稳,特别是边坡过陡,更易引起滑坡;(2)坝基有淤泥层或液化沙层,未处理或处理不彻底;(3)在土坝施工中,由于每层铺土太厚,碾压不实,或含水量不合要求,干容重未达到设计要求等,致使填筑土体的抗剪强度不能满足稳定要求;(4)水中填土坝或水坠坝填筑进度快,形成过大的孔隙水压力,或局部含水量过高,或排水设施不良,形成集中软弱层等;(5)土坝加高培厚,新旧土体之间结合不好,在渗水饱和后,形成软弱层;(6)坝下游排水设施堵塞,浸润线抬高,浸润面增加,土体抗剪强度降低;(7)高水痊时,临水坡土体处于大部分饱和、抗剪强度低的状态下,当水位骤降,临水坡失去水体支持,加之坝体的反向渗压力和土体自重的作用,可能引起临水坝坡失稳滑动;(8)持续特大暴雨或发生强烈地震、振动等,均有可能引起滑坡。
    (二) 坝体滑坡的检查观测与分析判断
    滑坡对坝的安全至关重要,除经常进行检查外,当处在以下情况时,更应严加监视:(1)水库初次蓄水时期;(2)高水位时期;(3)水位骤降时期;(4)持续特大暴雨时;(5)发生强烈地震后。
    当发生坝体有滑坡征兆时,应根据经常性的检查并结合观测资料,及时进行分析判断,一般可从以下几方面着手:
    1、从裂缝的形状判断。滑动裂缝主要特征,主裂缝两面三两端有向边坡下部逐渐弯曲的趋势,两侧分布有众多的平行小缝,主缝上下侧有错动。
    2、从裂缝的发展规律判断。滑动性裂缝初期发展缓慢,后期逐渐加快,而非滑动性裂缝则随时间延长而逐渐减慢。
    3、从坝顶位移观测的规律判断。当坝身在短时间出现持续而显著的位移时,特别是伴随着裂缝出现连续性的位移,而位移量又逐渐加大,边坡下部的水平移量大于边坡上部的水平位移量,边坡下部垂直位移向上。
    4、从浸润线观测资料分析判断。当库水位相近而测压管水位逐渐上升。
    5、根据孔隙水压力观测成果判断。有孔隙水压力观测资料的土坝,当实测孔隙压力系数高于设计值时。
    以上这些都可能是滑坡的前兆,应及时进行坝坡稳定校核。根据核算结果,判断是否可能滑坡。
    (三)滑坡抢护措施
    造成滑坡的原因是滑动力大于抗阻力,因此,滑坡抢护的原则是“上部削坡减载,下部固脚压重”,即设法减少滑动力,增加抗阻力。对因渗流作用引起的滑坡,必须采取“前堵后排”的措施。上部减载是在滑坡体上部削缓边坡,下部压重是抛石(或土袋)固脚。坝的临水和背水滑坡都会危及坝身安全。在抢护时,一般以临水为主,背水坡为辅,临背并举。
    具体方法有:
    1、 固脚阻滑   在保证坝身有足够的挡水断面的前提下,将滑坡的主裂缝上部进行削坡,以减少下滑荷载。同时在滑动体坡脚外缘抛块石或沙袋等,作为临时压重固脚,以阴止继续滑动。
    2、 滤水土撑   如系背水坡局部滑动,滑坡土体较小,裂缝错位不大,可在其范围内全面抢筑导渗沟,导出滑坡体内渗水,降低浸润线,并采取间隔抢筑透水土撑,阻止继续滑坡。该法适用于背水坡排水不畅,范围较大,取土又较困难坝段。具体做法是:先将滑坡体的松土清理,然后在滑坡体上顺坡挖沟,至坡脚拟筑土撑的部位,沟内按反滤要求铺设土工织物或分层铺填砂石、梢料等反滤材料,并在其上做好覆盖保护。滤沟向下游挖纵向明沟,以利渗水排出。抢护方法同渗水抢险采用的导渗法。土撑可在导渗沟完成后抓紧抢筑,其尺寸应视险情和水情确定。一般每条土撑顺坝轴线方向长10m左右,顶宽5—8m,边坡1:3—1:5,间距8—10m,撑顶应高出浸润线出逸点0.5—2m,土撑采用透水性较大的沙料,分层填夯实。如坝基处理不好或背水坡脚靠近老河道低洼地带,需先用块石或沙袋固基,或用沙性土填筑,其高度应高出渍水面0.5—1m。在两土撑之间,在滑坡体上顺坡做反滤沟,覆盖保护。在不破坏反滤沟的前提下,土撑与滤沟可以同时进行。
    3、 滤水后戗   如系背水滑坡,险情严重,可在其范围内全面抢护导渗后戗,既能导出渗水,降低浸润线,又能加大坝的断面,可使险情趋于稳定。此法适用于断面单薄、边坡过陡、有滤水材料和取土较易处。具体做法与上述滤水土撑法相同。其区别在于滤水土撑法抢筑土撑是间隔抢筑,而滤水后戗则是全面连续抢筑,其长度应超过滑坡地段的两端各5—8m。当滑坡土层过于稀软不易做导滤沟时,也可用土工织物、砂石和梢料作反滤材料的反滤层代替,其具体做法与抢护渗水的反滤层法同。
    4、 滤水还坡   采用反滤结构,恢复坝的断面抢护滑坡的措施,称为滤水还坡。该法适用于坝的背水坡,主要是由于土料渗透系数偏小引起浸润线升高,排水不畅而形成的严重滑坡。具体方法有:
    (1)导渗沟滤水还坡   先在背水坡滑坡范围内作好导渗沟,其作法与上述滤水土撑的导渗沟做法相同。在导渗沟完成后,将滑坡顶部陡坡削成斜坡,并将导渗沟覆盖保护后,用沙性土分层填夯,做好还坡。
    (2)反滤层滤水还坡   该法与导渗沟滤水还坡法基本相同,仅将导渗沟改为反滤层。反滤层的做法与抢护渗水险情的反滤层做法相同。
    (3)梢料(沙土)滤水还坡   当缺少沙石等反滤料时,采用此法,其做法与上述导渗沟和反滤层做法基本相同。如坝基处理不好,亦应先加固地基,然后将滑坡体的松土、软泥、草皮及杂物等进行清除,并将滑坡上部陡坎削成缓坡,然后按原坡度回填透水料。
    5、 临水截渗
    在临水坡滑,采用抢筑粘性土戗截渗。当遇到背水坡严重滑坡,范围较广,在抢筑滤水土撑、滤水后戗及滤水还坡等工程的同时,而临水坡又有条件抢筑截渗措施时,可采用此法。其具体做法与抢护渗水采用的粘土截渗相同。
    (四)滑坡险情抢护应注意事项
    1、滑坡是土坝重大险情之一,一般发展较快,一旦发现,就要立即组织人力、物力进行抢护。如伴随有浑水漏洞、管涌、严重渗水以及再次发生滑坡等险情,应采取多种最有效的措施结合起来抢护。
    2、在渗水严重的滑坡体上,要尽量避免大量抢护人员践踏,造成险情扩大。如坡脚泥泞,人上不去,可铺设土工织物、篷布、秸料、草袋等,先上去少数人工作。
    3、抛石固脚阻滑是抢护临水坡行之有效的方法。但一定要探清水下滑坡的位置,然后在滑坡体外缘进行抛石固脚,才能阻止滑坡土体继续滑动。严禁在滑动土体上抛石,这不但不能起到阻滑作用,反而加大了向下滑动力,会进一步使土体滑动。
    4、在滑坡抢护中,也不能采用打桩的办法来阻止土体滑动。因为桩的阻滑作用很小,不能抵挡滑坡体的巨大推力。而且打桩会使土体振动,抗剪强度进一步降低,将会促进滑坡险情进一步恶化。
    5、开挖导渗沟,尽可能挖至滑动面。如情况严重,时间紧迫,不能全部挖至滑裂面时,可将沟的上下两端挖至滑裂面,尽可能下端多挖,也能起到部分作用。导渗材料的顶部必须做好覆盖保护,防止滤层被堵塞,以利排水畅通。
    6、导渗沟开挖回填应从上而下,分段进行,切勿全面同时开挖,并保护好开挖边坡,以免引起坍塌。在开挖中,对开支松土和稀泥土都应予以清除。
    7、在出现滑坡性裂缝时,不应采用灌浆方法处理。因为浆液的水分,将降低滑坡体与坝身之间抗滑力,对边坡稳定不利,而且灌浆压力也会加速滑坡体下滑。
    8、在滑坡抢护过程中,一定要确保人身安全。
    七、防风浪破坏抢护
    由于风浪作用,使坝身土料或护坡被水冲击掏刷,遭受破坏。轻者把坝的临水坡冲刷破陡坎,造成塌陷险情,重者使坝身遭受严重破坏,甚至溃坝成灾。
    风浪抢护原则:一是削减风浪冲击力,二是加强临水坡抗冲力。前者是利用漂浮物削减波浪的高度和冲击力,拒波浪于坝的临水坡以外的水面上,后者在临水坡利用防汛料物,经过加工铺压,保护临水坡,以增强抗冲能力。具体方法有:
    1、木排或竹排防浪   用木(竹)排锚定在距坝坡10—40m的水面,以削减风浪冲击力,切忌让木(竹)排撞到坝坡。
    2、挂树枝防浪   用枝叶繁茂的大树枝,梢部向下挂于坝内坡,上部系牢,下部坠压,以削减风浪冲击力,达到保护坝体不受冲刷的目的。但此法只适用于水库较小且风浪不很大的情况。
    3、挂枕防浪   用秸料或稻草等扎成直径0.5—0.8m的枕,单排或连续几排挂于坝的内坡,以削减风浪冲击力。枕的中心卷入两根直径5—7cm的竹缆或3—4cm的麻绳做心子(俗称龙筋)。枕的纵向每隔0.6—1.0m,用10—14号铅线捆扎。在坝顶距临水坝肩2—3m以外或在背水坡上,签钉1.5—2.0m长的木桩,桩距3—5m。再用麻绳或竹缆把枕拴牢于桩上,绳缆长度以能适应枕随水面涨落而移动,绳缆亦随之收紧或松开为度,使枕可以防御各种水位的风浪。如枕位不稳定,可以在枕上适当拴坠块石或沙袋,使之能起到防消浪防冲为度。
    4、土工织物防浪   利用土工织物铺放在坝坡上,以抵抗波浪的破坏作用。
                                                     第三节    抢险应急措施
    一、加大泄洪流量
    当水库出现较大洪水时,首先应打开输、泄水设备,及时泄水,降低库水位,尽量减少洪水漫溢坝顶的机遇。在遇特大暴雨或出现险情又无法及时降低库水位时,可用非常措施泄洪,如炸副坝等。如遇输泄水设备无法开启,可将闸门或放水卧管进水口炸开。在采取加大泄流量的措施时,必须保证工程安全,人身安全。
    二、防止洪水漫坝临时措施
    当遭遇超标准洪水,根据预报,水位有可能超过坝顶时,为防坝体漫溢溃决,应迅速进行加高抢护,如可在坝顶用土料子埝、土袋子埝等方法加高,条件充许的情况下也可设置浆砌石防浪墙。
    三、洪水漫坝采取的应急措施
    如遇洪水漫坝应立即采取应急措施,防止漫坝洪水将坝体土料冲走,可在洪水漫坝处铺上草垫、竹席、编织袋、蓬布、土工膜等。
                                               第四节    输泄水建筑物险情抢护
    一、输泄水建筑物与土坝结合部位渗水及漏洞抢护
    抢护原则是“临水截渗,背水导渗”,具体方法同土坝渗水及漏洞抢护相同。
    二、输泄水建筑物裂缝及分缝止水破坏抢护
    建筑物发生裂缝和分缝止水设施破坏,通常会恶化工程结构的受力状态和破坏工程的整体性,对建筑物稳定、强度及防渗能力,产生不利影响,发展严重时,可能危及工程安全,应及进进行抢护。对混凝土建筑物裂缝处理有以下几种方法:
    1、 环氧砂浆堵漏
    2、 防水快凝砂浆堵漏
    以上两种方法均应先将裂缝处凿成窄槽,并留有一定的毛面,将需将槽洗干净后再填以止缝材料。
    3、反滤盖重或围井倒滤   在临水面裂缝堵漏的同时,对背水面渗水处,如位于翼墙与土坝结合部,不便于围井时,可以采用反滤盖重;如分缝止水位于墙后填土戗台边坡,可采用围井倒滤方法进行处理。
    三、输水洞(管)漏水、地基渗透破坏和冲刷坡坏抢护
    1、 输水建筑物地基渗透破坏及抢护措施
    抢护原则是:“上游截渗,下游导渗”。
    其具体方法为:上游抛粘土截渗,下游抢筑反滤层或反滤盖重。其具体做法与土坝渗漏相同。
    2、输水建筑物被冲刷坡坏抢护
    (1)上游泄流顶冲淘刷抢护   主要措施是抛投料物,直至抛出水面0.5—1m高为止,防止继续淘刷。
    (2)下游冲刷破坏抢护
    具体方法:①断流抢护,在条件许可时,可暂时断流,对损坏部位进行及时抢修。②筑潜坝缓冲,即在海漫末端或下游抢筑潜坝,增加下游水深,抬高水位,减轻冲刷。③短坝挑流,即在冲坏部位的上部筑短坝将水流挑起。
    四、溢洪泄水建筑物险情抢护
    1、降低扬压力  溢洪道底部扬压力过大是造成底板破坏的主要原因。降低扬压力的办法,一般是上游加强防渗措施,下游改善排水条件。
    2、表面如有破坏,可用水泥速凝砂浆、沥青砂浆或环氧砂浆修补。如底板被掀起、折断等,可临时抛块石、石笼等抢护。
    五、泄水建筑物滑动抢护
    抢护原则:增加抗滑力,减少滑动力,以稳固基础。具体方法有:
    1、 闸顶加重增加阻滑力
    2、 下游堆重物阻滑
    3、 下游蓄水平压
    六、闸门失灵抢修
    如有检修闸门,可将其吊放后对工作闸门进行检修。如无检修闸门,在条件许可的情况下,可在闸门前筑一临时当水墙后对工作闸门进行检修,在情况紧急时,可将工作闸门炸毁,以保水库安全。
 

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