江河堤防土堤的病害及其整治

江河堤防土堤的病害及其整治1土堤的工作條件1.1堤身和堤基的滲透作用。土堤是由散粒性材料(土)構造成的。其中存在著孔隙，因而總是存在著一定的透水性；同樣，土質地基也存在著透水性。水通過堤身和土質堤基內部空隙運動就形成滲流。堤身中滲透水流表面是一條曲線，稱這水流表面曲線為浸潤線。浸潤線以下的壩體材料空隙中充滿了水，使壩體受到上浮力和滲透力的作用。上浮力使土的重量減輕，并降低土的抗剪強度，使得堤坡容易產生滑動.堤坡滑動稱脫坡。滲透坡降大,滲透壓力也大。在滲透壓力作用下，土粒甚至土壩會產生移動。壩體內部土粒移動不引起內部結構改變(土粒相對移動)稱汗蝕；土粒被滲水大量帶走流出壩體稱管涌；當滲流出口土塊發(fā)生移動或掀起稱流土，管涌、流土一般是難以絕然區(qū)分的。汗蝕、管涌、流土統稱滲透變形。1.2波浪和風雨作用迎水面堤坡會受到水體中波浪的沖擊和淘刷帶走土料形成浪坎。背水面堤坡和堤面受到風雨侵蝕形成溝洼。1.3水流的沖刷作用長江堤防，若處在彎道凹岸或凸出江中，堤岸腳會受到水流沖擊，產生堤岸崩塌。1.4氣候的影響堤身、斜墻和鋪蓋內用的土料(尤其是粘性土)在冬季因水凍而膨脹，溶化時可能形成空穴或裂縫；在夏季因烈日曝曬會發(fā)生干裂，這些現象都會降低土的防滲性能，甚至破壞堤身的局部穩(wěn)定(降低土的抗剪強度)。1.5沉陷作用沉陷可分二種：一是堤身沉陷，二是堤基沉陷。一般情況下，如果在施工時注意了堤身土料填筑的密實度，堤身的沉陷是不太大的，若堤筑在土基上，地基會因受堤身重量的作用而產生壓縮沉陷。如果地基是粘土或有淤泥層，則壓縮沉陷更大。1.6生物作用生物作用通常是指小動物或昆蟲，如田鼠、蛇和白蟻的穴居，這些生物穴居堤內使壩體內部結構發(fā)生突變，危及安全。2黃石市區(qū)長江堤防土堤病害及其產生原因從黃石市區(qū)歷年汛期長江堤防發(fā)生的險情分析，最為常見的病害及其原因可以歸納為以下幾類：2.1滲流引起的病害象黃石市區(qū)挽長江堤防桐土堤由水債流滲透作唇用產生的命病害有散鄉(xiāng)浸、流土月、管竟涌跑、脫坡。襪散浸這是遷堤防上發(fā)轎生最為普附遍的險情蚊病害，布以約198袍3盲年晨和蔬199糞8麻年汛期為著例，黃石風市區(qū)戶27叼公里江雪堤寒(捉其于中跪:蔑土成堤裁1剛9訊公乓里跳)鳥，土堤散犧浸分別就支達舌15.屬4閃公里和膛14.溫2畝公里。責土堤散浸前的原因是凡堤身土料銀含砂重，區(qū)外坡又無踢透水性小蘋的粘土防皇滲層。如脫二百二堤菊最具代表攪性，堤身殃幾乎全部咽由重砂土膠筑平成。腹流土、管畜涌主要發(fā)趨生在高水扣位情況下始，桂198歌3晌年貢和徑199妹8家年汛期黃辛石市區(qū)長蘋江堤防高咸水時，分命別共發(fā)脾現聞44素3苗個慕和砍39閱5畜個流土、午管涌點。蠶流土管涌昆病害在黃甘石市區(qū)堤患防如此嚴版重。是由禿黃石市區(qū)類堤防基礎龜特定條件勁而決定的賤。從流土妨、管涌集咳中殖的堤暢段謠(益二百二、赴西寨、涼星亭昂山弱)翻看，地基煌多屬于沉塘積層，地喇基由粉砂單和泥質層同相間排列盤組成，只山是埋深不滾同；同時斧堤段都位迫于江水頂橫沖部位，吼堤腳內附墻近地面又棕不同程度妹地低于外泰圍地面或仍有蘿局部破壞旋。務如海(交圖忙一兵)棍這樣，江燕水沖刷切呀穿砂質土捐層，砂質極層在江出訴露與江水窩相通，江較水流過砂數質層，竄播入堤內，虎滲透壓森力損失很餓少，當江宿水升高時末，堤內土蹲層要承受途很大的滲鍬透水壓力鈔，如果水陷壓力超過耗地層蓋重谷（抵抗壓頸力），水哭流就會沖襯破地層出錯露，將砂率層的砂或表出口的土震粒帶出，栽形成管涌賽和流土，吩地層薄，效抵抗壓力線小，管涌遷和流土首壇先在這些敏地層薄弱餓處出現，裝所以黃霧石勻198餃3疫年剝和肥199屬8墊年汛期管棋涌、流土山是成群發(fā)菜生的，是調符合上述轎規(guī)律的。震脫坡，這郵種病害是請和散浸密敢切關聯的立。當散浸傳嚴重的堤它段，堤坡駝嚴重飽和牽，土的抗匙剪強度顯描著下降，輩堤坡局部游穩(wěn)定就會媽被破壞，撫產生滑動績趨勢；當穿堤腳基礎鴉軟弱，不退能支持滑岡動體時就飄會產生脫運坡。江堤盛脫坡病害障在黃石先卡后出現多勢次遼，治198暮3葛年汛期，諷代司灣堤秘脫坡探險情的先掛兆就是散鏟浸，從而則釀成了內什坡大脫坡訪。絡漏洞，一烘般說是由州于堤身內秀部有機物蕩、暗剅吳等在筑堤押時未清除護、或筑堤暴時部分土忍料松散，嘩接頭紋龍卸口不密實瘦留有隱患糧，或蟻、哨蛇等動物狡打洞，在賽高水位壓冷力下，將遞平時的淤伯塞物沖開太或因長期誦滲漏，致朗松土隱患所串連成洞域，召如顛198治3探年汛期西財塞鄉(xiāng)政府步處江段江牌水漏洞，奶就屬于暗蹈剅腫隱患產生越的。蹤2.2疤領沉陷引起果的病害蟻堤身或堤擴基的沉陷蒼表現為堤督面標高的浩下降或堤安面堤坡的湊開裂，趣如隆199很8息年汛期二方百二堤堤怎面開裂、血下降，就赴是由于堤妨基沉陷產受生的，當它時堤身剛竄剛進行了權加高培厚勇，堤基在博加壓情況叼之下，破夫壞了臨界盞平衡沉陷傍，使堤面屆拉裂或下蝕降。頸2.3賺殿水流沖刷耍引起的病濫害及水流沖刷項成害，要短由水流結辟構和被沖陣地段地質今特性二方畝面來決定偉，從水流控結構說，怕沖刷段必藏須有橫向挑底流，從拆地質特性息說，岸腳妄地極松軟端，抗沖能朗力差。根燙據河流動完力學對河黎還水流結晴構分析得梯出的結論似，河灣頂村端下游和植回水區(qū)頂及端下游都騎有離岸橫坑向底流，館水流的嚴胞重淘刷作乓用都發(fā)生王在河道的筒這些吊部位。如幕（圖二）批。黃石具金有代表性然的沖刷水慚流堤段有圈代司灣和花石油庫碼輕頭下游。制代司業(yè)灣齊,嚼如（圖三避），岡由于離岸和橫向底流魯落在海觀豆山腳，是比巖性地層擠，岸壁淘份刷不明顯他。但是，建高水位時役，隨著水弱位上升，談離岸橫向摧底流就會趣淘刷堤坡抄，持續(xù)時薄間長了，籍就會使塊常狀材料護各坡破壞形踩成堤坡崩添塌，高水柏位時必須綱引起高度甲重視。晚石油庫碼蔽頭下湖游浙,甜如掠(彩圖四），屈離岸橫向跨水流落在筒非巖性江笨岸，形成熊嚴重淘刷逝，每年產艇生岸坡崩淹塌。蘆2.4叔艙波浪和風蝦雨引起的緒病害南波浪和風亦雨引起的逗病害是黃透石堤防病墨害最常見戴的。波浪汗沖擊可以施使堤防迎枕水坡產生乓魚鱗斑狀閑的浪坎，嬸嚴重時可黨引起堤坡夸崩塌。風蠢雨侵蝕可居以產生堤漏面堤坡的利溝洼，使斯其積水和油水土流失帖，嚴重的渠可使堤坡頭局部飽和艙，降低土丸的抗剪強咳度，引起也坡面的局鬼部不穩(wěn)定升。畢2.5冒造生物作用院引起的病掏害崇生物作用查引起的病墻害，黃石揀主要是白予蟻穴居產壓生危害，唯如西塞堤仙花家屯處裹嚴重散浸白，很大程黑度上決定呈于白蟻危壤害所致。華3.鹽暮土堤病害泳的處理算土堤病害水的產生，底往往不是養(yǎng)一種原因切產生的，現一般是幾哀種原因共腰同作用，諷幾種病害雨同時發(fā)生償。棒3.1自鼓滲流引起桑病害的處懷理休如前所述壁，滲流引誓起的病害能統稱滲透淘變形，都砌是發(fā)生在乳土堤持續(xù)遍擋高水位棵、堤內最火高浸潤線派即將或已頑經形成的搜時候。處穩(wěn)理的總原思則是迎水吩坡堵截、辛減壓，背妥水坡或腳渴導滲、抗閥壓。由于矮水位高水住深大，一亦般情況下灘，在迎水泉坡采取截龍滲措施比碗較困難，威而是在滲麥流出口采挖取措施，農保護滲流童出口，不盆使遭受破蘋壞，避免彈病害發(fā)展限造成失事跑。淘3.1.歲1腥浮散浸的處來理丟散浸處理法最有效的案辦法是用勤反濾層保秋護散浸出無口。反濾囑層的層間挪粒經級配訂應滿足四掉個要求：墾a.俗各層內部數顆粒不得鄉(xiāng)移動；寨b.繞較細一層曾的顆粒不播得移動；撥c.炕除極細顆業(yè)粒外，被販保護的土宰壤不應被夾帶入細層良；絲d.凳允許帶走碌的土壤，旅不應停留寧在反濾層迅內，以免臂反濾堵塞猴；先反濾層的德結葡構優(yōu),爹如（圖五燭）。為滿蝦足條靠件隙①貌，反濾層憲同層內的嫩粒料不均帳勻系數應府滿足梁；為滿足旺條閣件澡②僻和葬③卡，相鄰層汪間的粒料騎系數壘；為滿足案條追件收④臟，砂礫中反小膨于拔0.15田m夕m桌和碎石中犁小理于幸5m內m幟的顆粒含壯量不應超編過拴5勞％，任何幫層中小吉于導0.1m片m客的顆粒含筐量都不應界超屈過頑5濟％。娛：表示某絕一粒徑，濁濾料中恰津好壟有妄6終0墊％的顆粒員小于這個蕩粒徑。讓意義相仿壟。薄、狠：表示粗命層和細層壞，或細層左和被保護垂土壤的平騾均粒徑。釘反濾層都辨用于土堤泳擋高水位移時，散浸欠面積大，班土壤嚴重弊飽和的情舊況。減如獨198剝3獵年壓和喊199落8待年汛期黃跨石西塞堤誦、合興堤肉、二百二兄堤、鼎豐再堤背水坡脅或腳散浸覺處，就是甘采取這種奔措施處理揀的，效果敲很好。芹如果堤身頁寬大，散驕浸初起，悔土壤飽和脂不嚴重，妥可在內坡圖開溝，溝烏內按上述紹要求填濾燒料做成導雪濾溝，導券濾溝有縱癥溝，斜溝稅和縱斜溝路聯合植成歷“賓人踐”友字溝三種斬，斜溝導青濾范圍大蓬，收效快境；手“工人渡”切字溝具有鎖斜溝的優(yōu)料點，又便曠于將滲水毒導出堤腳泄處，一般原最為常用慎。彎“奴人智”肌字溝布置牙，探如間(搖圖六）。失溝悉深虎0.爬5例～盞0.8被m禍；溝拒寬致0.竟3大～題0.8白m的，縱溝間陽距金5六～吼8洋m捉。綿199睬8緊年汛期黃逢石鼎豐堤脫普遍散浸識，處理措斑施，大部醒分攤是臟“尼人液”適字溝法。系在采用導室濾溝，反奧濾層措施槳處理散浸更時，如果介濾料用量換大，材料皂供應或運肥輸有困難運時，還可開用柴草代耗替濾料，帳具體做法符是，在散娘浸部位的吊坡面上，噸完全鋪一財層果厚猜5c犯m搶的稻草，閱上鋪一日層侄5剪～濃10c奪m蛋厚的蘆柴幟或細竹再狀蓋一層草換袋或稻草子，然后表羨面覆土夯蟻實；同樣展可用稻草散包、蘆柴閃、細竹做博成導濾溝碧。搖在做導濾將層和導濾姻溝時，應惑該特別注弓意其上、唇下界線，迷上界必須躁在浸潤線玩頂點稍上室，下界必揀須直至堤飄腳處，這毅樣才能將繁滲水全部立導出堤外喇，控制散費浸的發(fā)展憤。茶3.1.熱2繩壤流土、管胸涌的處理看流土、管殖涌表象相員似，一般喊極難區(qū)分掉，為分別藝病害輕重吹，作適當崇的劃分是廢必須的，盤利用滲流次出口沙離兵沙丘的沙剛量平衡法柔來判別，亦通作過譜198汁3抄年著和食199秒8結汛期的實種踐證明，贈具有一定功的可靠性姥。糾具體做法責是：根據旦現場量測露，可粗略姐地得到沙柔離的體積藝和沙丘的稻體積廈，如（圖工七），若插，則說明呆滲水只帶慶動了出口念的砂土，炸可算為流媽土，若擋酬水位穩(wěn)定凱或下落可刪暫時不處革理；當監(jiān)，則表明敗堤基內部耀砂土已被鐵水流帶出謊，則管涌煩已經發(fā)生刷，則必須棋立即采取都措施處理中，然如備198顯3亡年汛期，日西塞堤滲吳流出口帶冬砂的險情作多數屬于蝕流土，有扁部分未作字處理而只葡是嚴密觀償察。但流土、管助涌是由于能滲透壓力桑超過地層捏蓋重，水茂沖破地層啦帶砂出露呆而成。墳滲透壓力酬的大小決屠定于滲透稱坡降和透足水體的土脾力學特性健。對于某嚴一擋水土灣體能否出煙現流土或甜管涌，常慈常用出現店流土，管帆涌時的臨狂界滲透水粗力坡降來產判斷（即具）。秋的計算可決用汰沙基重經驗公式嗎估計：嫩—添—賢土粒比重郵，描n煉：土壤孔謊隙率配這個公式悼，實質上尤是考慮動地水壓力和汪土的浮重姜平衡原理興演變而來輝的。累當流土或貴管涌已經泡發(fā)生，則輕可以采取蚊加重出口閉重蓋的措罷施來處理床，重蓋的沙厚度可用判力平衡原蔥理建立公終式來估算胞：變t貼:雙滲流某點艱以上重蓋滲總厚度；禮h等：某點的涉滲透壓力蓋，以水柱魄高計；供r弄：為重蓋明材料（土其、水和導嚼濾料）的就浮溶重。反K極：安全系役數，粘性騾土落取歸1.壟5帆～譜2.耽0盼，非粘性渴土篩取青2.互0思～鎖2.美5姑。芹關筍于終h預值的確定籍，若有歷哭年的滲透嫩觀測資料名，可用實剩際資料分廢析估算：裳用現時浸踏潤線坡度沃，減去滲飄流破壞坡攔度梅，乘以滲熄徑長勺度饑L餡即是，蛙。如（圖厚八）所示蛋。谷當無實測刺資料時，慌可以現場塞估算。估洋算的辦法慣是：可在王流土管涌健出口點扣州桶，讓其錦水位升高鑰最大值，倡此時流土甩管涌基本點停止，則懸桶內水深掌即頌為纏h某值，由于紐桶和土的樂接觸面不館可能絕對鋸不漏水，坡因此此法痕所妨得辱h霞值應視實答際情況適門當加大。膠有了上述詢估算方法邊，我們就模可以按照惠流土管涌豆處理的總師原則制定乘具體措施賀。帽198治3續(xù)年汛期黃臟石西塞堤等嚴重漏水拜。其上游悄堤段主要面漏水處都氏集中在溝礎洼處。處遣理的措施窗：通過現弱場估算水努位，一般輛在恨2c砌m室左右，滲缸透壓力不羨大，采取揭堵溝蓄水惰控制，水膛面稍低于諷地面，實痛際水深奮約芝0.3等m晉時，流土煉管涌大部塑分停止。吸為防江水祝上漲，水滾中填鋪砂聰、石導濾鈴料蒙0.2嬌m世（相當于魔低反濾圍稿堰）。率3.1.挑3著易脫坡的處槳理院脫坡的原組因是滑動收力超過了澆抗剪力。病處理的原舌則是設法矛減小滑動螞力，增加妙抗剪力，肚其做法可瞇歸納嚴為剖“障上部減載拍、下部壓白重逆”脈，如因滲西流作用增蒸加滑動時真，必須同吸時采盤取蝶“腥前堵后義排跌”贈的措施。頓上部減載宏的措施是績在滑動體典上部與裂貨縫上側陡旅坎部分削藍坡，臨時但挖除滑動邪體上部松視土，迎水浩坡做防滲淺體，背水任坡開溝導敘濾，壓坡挎體與原堤恢中間做反燦濾排水層糖；下部壓迷重的措施喚是放緩堤輕坡，堤腳擋做鎮(zhèn)壓臺舌及滑坡體矮下部做壓棋坡體，究如灘198耗3鴿年代司灣匆堤脫坡處蛙理，就是是采用這種匠辦法處理岡的。練3.1.累4害彩漏洞的處誤理耍漏洞的處蝶理直接有舍效的措施儲是迎水坡豬堵塞漏源盟，漏洞進乏口小的可翼用鐵鍋扣悔堵，或用郵棉衣棉絮涌堵口；洞愛口較大或怨周圍有幾廣個小洞，想可用棉被對張開，順循坡下蓋住挖洞口，然非后再用土下袋做外幫屠填土高出制水面。泉水下找洞推十分困難朵，發(fā)現漏塌洞后必須龜立即在漏碰洞出口（遣堤內）做愿導濾井，隔如果圍堰槐導濾不及鞏，可以扣屆桶導濾，榴再在桶外何圍堰填土懸固接。駐198混3勻年汛期黃溜石西塞堤哄下游堤段撥主要漏水竄處都發(fā)生壤在廢棄的弱地質探井誦口。處理尾的措施：市在漏水出出口處扣桶悠，桶內填子鋪砂、石態(tài)料導噸濾言,際桶外圍堰焰填土固接蝴。效果較稍好。舊除此之外蹈，還可開搜槽截堵，刊這是比較祖徹底但是勁最危險的鐘辦法，一飽般是不采肢用的，只績有在別無衰他法而又他堤身寬大己、人力材崗料充足的副情況下采專用。吳3.2呼孝沉陷病害域的處理鑼堤身沉陷郵一般不大靈，處理比絕較簡單，開及時填土紋加高即可階。束堤基沉陷侵，處理比萌較復雜（排在軟基上悲修堤必須吹慎之又慎塌）聲,鉛通常情況工下，采取鐮在堤腳外稱緣拋石或袋打樁固基英，防止或利減緩堤基患土溜滑，先同時加高伶堤面，以風保證必須存的堤高，辣在加高時迫，數量不敢宜過大，留否則有引肚起超重加舍速地基沉翠陷的可能支。譜若是不均哥