堤坝管涌是什么?堤坝管涌危害及成因

2020-09-03
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管涌是在渗流作用下,土体中的细颗粒被地下水从粗颗粒的空隙中带走,从而导致土体形成贯通的渗流通道,造成土体塌陷的现象。管涌破坏一般有一个发展过程,是一种渐进性的破坏。管涌一般发生在一定级配的无粘性土中,发生部位可以在渗流逸出处,也可以在土体内部,因而也被称之为渗流的一种潜蚀现象。

定义:坝身或坝基内的土壤颗粒被渗流带走的现象称为管涌。

是指在汛期高水位情况下,堤内平地发生"流土"和"潜蚀"两种不同含义的险情的统称。这种险情在湖北一般叫翻砂鼓水,江西叫泡泉。

危害:管涌发生时,水面出现翻花,随着上游水位升高,持续时间延长,险情不断恶化,大量涌水翻沙,使堤防、水闸地基土壤骨架破坏,孔道扩大,基土被淘空,引起建筑物塌陷,造成决堤、垮坝、倒闸等事故。

发生原因:

一、堤坝、水闸地基土壤级配缺少某些中间粒径的非粘性土壤,在上游水位升高,出逸点渗透坡降大于土壤允许值时,地基土体中较细土粒被渗流推动带走形成管涌。

管涌示意图

二、基础土层中含有强透水层,上面覆盖的土层压重不够。

三、工程防渗或排水(渗)设施效能低或损坏失效,无粘性土产生管涌必须具备下述两个条件:

1.土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒直径。

2. 渗透力能够带动细颗粒在孔隙间移动。

抢护方法:临截背导,导压兼施,降低渗压,防止渗流带出泥沙。

反滤围井:在冒水孔周围垒土袋,筑成围井.井壁底与地面紧密接触.井内按三层反滤要求分铺垫沙石或柴草滤料.在井口安设排水管,将渗出的清水引走,以防溢流冲塌井壁.如遇涌水势猛量大粗沙压不住,可先填碎石、块石消杀水势,再按反滤要求铺填滤料,注意观察防守,填料下沉,则继续加填,直到稳定为止.此法适应于地基土质较好,管涌集中出现,险情较严重情况.

养水盆:在管涌周围用土袋垒成围井,井中不填反滤料,井壁须不漏水,如险情面积较大.险口附近地基良好时,可筑成土堤,形成一个蓄水池(即养水盆),不使渗水流走,蓄水抬高井(池)内水位,以减小临背水位差,制止险情发展.此法适用于临背水位差小、高水位持续时间短的情况,也可与反滤井结合处理.

滤水压浸台:在大片管涌面上分层铺填粗沙、石屑、碎石,下细上粗,每层厚20cm左方,最后压块石或土袋。如缺乏沙石料,可用秸柳作成柴排(厚15-30cm),再压块石或土袋,袋上也可再压沙料,厚度以不使柴草压辱太紧为限。此法适用于管涌数目多, 出现范围较大的情况。如系水下发生管涌:切不可将水抽干再填料。 以免险情恶化。

流土为另一种渗透变形形式。渗透变形的形式一般有管涌与流土、接触冲刷和接触流土等。在非粘性土中流土表现为颗粒群的同时运动,如泉眼群、沙沸、土体翻滚等最终被渗流托起;在粘性土中,表现为土块隆起,膨胀、浮动、断裂等险情。抢护方法与管涌同。

管涌、流土险情的发展,将导致堤身裂缝、沉陷。在抢护管涌的同时,应迅速抢护堤身险情。外侧闭渗,防洪水沿袭缝渗漏,加固加高堤身,防洪水没溢。


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