堤防滑坡的原因及应对措施

2010-04-14 17:47沈春来贾兴延
水利科学与寒区工程 2010年3期
关键词:渗沟堤身坡脚

□ 沈春来 贾兴延

堤防建设时设定的防洪标准不同,其抗洪能力也有差别。因此,当发生暴雨、台风等情况带来超标准的洪水时,抗洪标准越低的堤防,在高水位作用下的危险性越大。这时,在高水位形成的压差作用下,渗透水流会从堤身背水坡和堤脚处溢出,使堤身出现潮湿、松软现象。这种现象如长时间持续并不断发展,就会使堤防出现弧形裂缝,造成内坡土体向下滑动,致使内坡面发生塌陷、堤脚隆起。有的堤防基础质量不良的,也会随之滑动、突起,产生脱坡。在河床水位变化的影响下,堤防在河流主流动力的冲刷下,水流与河床发生相对作用,水流首先冲刷岸坡的薄弱点,在长时间冲刷河床后,造成岸坡变陡,堤防含水量饱和或地下水外渗就将产生滑坡和崩塌。

堤防滑坡产生的原因:一是高水位持续时间较长,浸润线升高,土体抗剪强度降低,在渗透压力和土体容重增大的情况下,可能导致背水坡失稳,特别是在边坡过陡的情况下,更易引起滑坡。二是堤防基础清理不彻底,有淤泥层和软夹层,坡脚附近有水塘等。三是在堤防施工中,由于铺土太厚、碾压不实,且土体含水量偏高,干密度达不到设计标准等,致使填筑土体的抗剪强度不能满足稳定性要求。当堤防加高培厚,新老土体之间没有很好结合,在渗水饱和后,形成软夹层。

尤其需要注意的是:当堤身填土不实时,在高水位的作用下,临水坡土体含水饱和,抗剪强度相应降低。特别是当水位下降,临水坡失去外水压力支持,加之堤身的反向渗透压力和土体自重加大的作用,必将引起堤身失稳滑动,如遇持续特大暴雨或其他地质灾害时,均有可能引起滑坡。

堤防滑坡抢护的原则:先保护裂缝面,防止雨水渗入裂缝,对因地基软弱及堤身质量差引起的滑坡,抢护的原则是:“上部削坡减小滑动力,下部固脚压重,增加抗滑力”。对因渗流作用引起的滑动,必须采取“前截后导”的措施。

根据滑坡的范围,一般可分为堤身与地基一起滑动和堤身局部滑动两类。前者滑裂面较深,呈圆弧形,滑动体较大,坡脚附近地面往往被推挤外移隆起。后者沿堤身某一薄弱面滑动,堤坡有明显隆起或下沉。对堤身滑动均要及时处理,处理滑坡采取的措施有以下几方面:

一是削坡减载、固脚阻滑。背水坡滑坡,在保证堤顶有安全挡水断面的前提下,均可先将滑坡体主裂缝上部进行削坡减载,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,以阻止继续滑动,然后再实施堤脚加栈台,帮宽堤身。

二是滤水土撑。背水坡较长堤段滑坡,但剖面滑坡土体较小,裂缝错位不大的,可在其范围内全面抢筑导渗沟,导出滑坡体渗水以降低浸润线,并采取间隔抢筑透水土撑的方法,防止背水坡继续滑脱。具体做法是先将滑坡体松土清理,然后在拟筑上撑部位挖沟,沟内按反滤要求铺设反滤层,土撑可在导渗沟完成后抓紧抢筑,渗透水流由土撑后部排出。一般每条土撑向堤脚外延长10m左右,顶宽5m~8m,净距8m~10m,撑顶应高出浸润线逸出点。

所用的土撑应采用透水性较大的土料,分层填筑夯实。如堤防基础不好或背水坡脚临近水塘或渍水软泥等,需先用块石、沙袋固基,用沙性土填塘,其高度应高出渍水面0.8m~1.0m。也可采用撑沟分开,即在两土撑之间,在滑坡体上顺坡做反滤沟,两反滤沟之间同时筑土撑。滑坡长度较短的,最好筑整体式戗台,戗台长不小于5m,戗台顶宽不小于10m,若无固脚材料,可将戗台加宽10m,戗台高2m左右。

三是滤水还坡。采用反滤结构,恢复堤断面的抢护措施,均称为滤水还坡。该法适用于堤身浸润线升高,排水不畅而形成的严重滑坡。具体抢护方法:1.渗沟滤水还坡。先在背水坡滑坡范围内作好导渗沟,导渗沟完成后,将滑坡顶部陡坡削成斜坡,对导渗沟覆盖保护,然后用砂性土做好还坡。2.梢料(沙土)滤水还坡。当缺少砂石等反滤料时,采用此法;如基础不好,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。3.梢土还坡。当附近砂土缺乏时,可采用此法。地基清好后,在地面铺梢料厚约30cm(分三层,上、下层均用细梢料,厚8cm~10cm,中间用粗梢料10cm~15cm)。粗料梢头向外,伸出堤坡,以利排水。梢料铺好后,再压土,尽可能选砂性土,分层砌筑。

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