湖北土堤病害的整治（成因分析 整治措施）

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關(guān)鍵詞： 土堤工程 土堤病害成因分析 土堤病害治理 防汛搶險

內(nèi)容簡介

　　3. 土堤病害的處理　　土堤病害的產(chǎn)生，往往不是一種原因產(chǎn)生的，一般是幾種原因共同作用，幾種病害同時發(fā)生?！　?.1 滲流引起病害的處理　　如前所述，滲流引起的病害統(tǒng)稱滲透變形，都是發(fā)生在土堤持續(xù)擋高水位、堤內(nèi)最高浸潤線即將或已經(jīng)形成的時候。處理的總原則是迎水坡堵截、減壓，背水坡或腳導(dǎo)滲、抗壓。由于水位高水深大，一般情況下，在迎水坡采取截滲措施比較困難，而是在滲流出口采取措施，保護(hù)滲流出口，不使遭受破壞，避免病害發(fā)展造成失事?！　?.1.1 散浸的處理　　散浸處理最有效的辦法是用反濾層保護(hù)散浸出口。反濾層的層間粒經(jīng)級配應(yīng)滿足四個要求：　　a.各層內(nèi)部顆粒不得移動；　　b.較細(xì)一層的顆粒不得移動；　　c.除極細(xì)顆粒外，被保護(hù)的土壤不應(yīng)被帶入細(xì)層；　　d.允許帶走的土壤，不應(yīng)停留在反濾層內(nèi)，以免反濾堵塞；　　反濾層的結(jié)構(gòu),如（圖五）。為滿足條件①，反濾層同層內(nèi)的粒料不均勻系數(shù)應(yīng)滿足 ；為滿足條件②和③，相鄰層間的粒料系數(shù) ；為滿足條件④，砂礫中小于0.15mm和碎石中小于5mm的顆粒含量不應(yīng)超過5％，任何層中小于0.1mm的顆粒含量都不應(yīng)超過5％?！　?：表示某一粒徑，濾料中恰好有60％的顆粒小于這個粒徑。 意義相仿?！　?、 ：表示粗層和細(xì)層，或細(xì)層和被保護(hù)土壤的平均粒徑?！　》礊V層都用于土堤擋高水位時，散浸面積大，土壤嚴(yán)重飽和的情況。如1983年和1998年汛期黃石西塞堤、合興堤、二百二堤、鼎豐堤背水坡或腳散浸處，就是采取這種措施處理的，效果很好。　　如果堤身寬大，散浸初起，土壤飽和不嚴(yán)重，可在內(nèi)坡開溝，溝內(nèi)按上述要求填濾料做成導(dǎo)濾溝，導(dǎo)濾溝有縱溝，斜溝和縱斜溝聯(lián)合成“人”字溝三種，斜溝導(dǎo)濾范圍大，收效快；“人”字溝具有斜溝的優(yōu)點，又便于將滲水導(dǎo)出堤腳處，一般最為常用。　　“人”字溝布置，如(圖六）。溝深0.5～0.8m；溝寬0.3～0.8m，縱溝間距5～8m。1998年汛期黃石鼎豐堤普遍散浸，處理措施，大部分是“人”字溝法?！　≡诓捎脤?dǎo)濾溝，反濾層措施處理散浸時，如果濾料用量大，材料供應(yīng)或運輸有困難時，還可用柴草代替濾料，具體做法是，在散浸部位的坡面上，完全鋪一層厚5cm的稻草，上鋪一層5～10cm厚的蘆柴或細(xì)竹再蓋一層草袋或稻草，然后表面覆土夯實；同樣可用稻草包、蘆柴、細(xì)竹做成導(dǎo)濾溝。　　在做導(dǎo)濾層和導(dǎo)濾溝時，應(yīng)該特別注意其上、下界線，上界必須在浸潤線頂點稍上，下界必須直至堤腳處，這樣才能將滲水全部導(dǎo)出堤外，控制散浸的發(fā)展?！　?.1.2 流土、管涌的處理　　流土、管涌表象相似，一般極難區(qū)分，為分別病害輕重，作適當(dāng)?shù)膭澐质潜仨毜?，利用滲流出口沙離沙丘的沙量平衡法來判別，通過1983年和1998汛期的實踐證明，具有一定的可靠性。　　具體做法是：根據(jù)現(xiàn)場量測，可粗略地得到沙離的體積 和沙丘的體積 ，如（圖七），若 ，則說明滲水只帶動了出口的砂土，可算為流土，若擋水位穩(wěn)定或下落可暫時不處理；當(dāng) ，則表明堤基內(nèi)部砂土已被水流帶出，則管涌已經(jīng)發(fā)生，則必須立即采取措施處理，如1983年汛期，西塞堤滲流出口帶砂的險情多數(shù)屬于流土，有部分未作處理而只是嚴(yán)密觀察?！　×魍?、管涌是由于滲透壓力超過地層蓋重，水沖破地層帶砂出露而成?！　B透壓力的大小決定于滲透坡降和透水體的土力學(xué)特性。對于某一擋水土體能否出現(xiàn)流土或管涌，常常用出現(xiàn)流土，管涌時的臨界滲透水力坡降來判斷（即 ）。 的計算可用汰沙基經(jīng)驗公式估計：　　 　　 ——土粒比重，n：土壤孔隙率　　這個公式，實質(zhì)上是考慮動水壓力和土的浮重平衡原理演變而來的。　　當(dāng)流土或管涌已經(jīng)發(fā)生，則可以采取加重出口重蓋的措施來處理，重蓋的厚度可用力平衡原理建立公式來估算：　　 　　t:滲流某點以上重蓋總厚度；　　h：某點的滲透壓力，以水柱高計；　　r：為重蓋材料（土、水和導(dǎo)濾料）的浮溶重?！　：安全系數(shù)，粘性土取1.5～2.0，非粘性土取2.0～2.5?！　￡P(guān)于h值的確定，若有歷年的滲透觀測資料，可用實際資料分析估算：用現(xiàn)時浸潤線坡度 ，減去滲流破壞坡度 ，乘以滲徑長度L即是， 。如（圖八）所示。　　當(dāng)無實測資料時，可以現(xiàn)場估算。估算的辦法是：可在流土管涌出口點扣桶，讓其水位升高最大值，此時流土管涌基本停止，則桶內(nèi)水深即為h值，由于桶和土的接觸面不可能絕對不漏水，因此此法所得h值應(yīng)視實際情況適當(dāng)加大?！　∮辛松鲜龉浪惴椒?，我們就可以按照流土管涌處理的總原則制定具體措施?！　?983年汛期黃石西塞堤嚴(yán)重漏水。其上游堤段主要漏水處都集中在溝洼處。處理的措施：通過現(xiàn)場估算水位，一般在2cm左右，滲透壓力不大，采取堵溝蓄水控制，水面稍低于地面，實際水深約0.3m時，流土管涌大部分停止。為防江水上漲，水中填鋪砂、石導(dǎo)濾料0.2m（相當(dāng)于低反濾圍堰）。　　3.1.3 脫坡的處理　　脫坡的原因是滑動力超過了抗剪力。處理的原則是設(shè)法減小滑動力，增加抗剪力，其做法可歸納為“上部減載、下部壓重”，如因滲流作用增加滑動時，必

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