堤坝渗水抢险技术

罗东志

（广西海河水利建设有限责任公司一分公司，广西 南宁 530022）

堤坝渗水抢险技术

罗东志

（广西海河水利建设有限责任公司一分公司，广西 南宁 530022）

堤坝渗水抢护的原则是“临水截渗，背水导渗”。临水截渗，就是用黏性土修筑前戗或用篷布、土工膜防渗，以减少进入堤坝体的渗水；背水导渗，就是用透水性大的砂石料、土工织物或梢料反滤导渗，保土排水，从而降低浸润线，保证堤坝稳定。

堤坝；渗水抢险；施工技术

（一）渗水抢险技术

堤坝在汛期持续高水位情况下，此时堤坝体浸润线和浸润线出逸点较高，而出逸点以下的背水坡及坝脚附近易出现的土壤潮湿或发软，并有渗水渗出的现象，称为渗水或散浸。如不及时处理，可能发展成管涌、流土、滑坡等险情。

（二）产生原因

1.高水位持续时间长，水位超过了堤坝设计标准；

2.堤坝断面不足，浸润线抬高，在背水坡出逸；

3.筑堤坝土料透水性大，或缺乏有效防渗措施；

4.筑堤坝土料杂质多，或夯压不实。

5.堤坝本身有隐患，如蚁穴等；

6.堤坝与涵闸，土坝与输水洞、溢洪道接头处填筑不实；

7.排水反滤失效。

（三）抢护原则

当堤坝发生渗水险情后，应先查明出险原因(如防渗体遭受破坏，排水、导渗损坏和失效等)和险情的程度。如渗水时间不长且渗出的是清水，水情预报水位不再大幅上涨，只要加强观察，监视险情变化，可暂不处理；如渗水严重，则必须迅速处理，防止险情扩大。

（四）抢护方法

1.临水截渗

通过加强迎水坡防渗能力，减小进入堤坝内的渗流量，以降低浸润线，达到控制渗水险情的目的。

适用于临河有滩地，水深和流速不大、风浪较小、渗水严重、附近有黏性土且取土方便的渗水地段或有必要在临背同时抢护的重要堤坝。

（1）黏土前戗截渗

根据堤坝前水深、渗水范围确定前戗修筑尺寸。一般顶宽3～5m左右，戗顶高出水位约1m，长度至少超过渗水段两端各5m左右。抛填黏土时，可先在迎水坡肩准备好黏土，然后将土沿迎水坡由上而下、由里而外，向水中慢慢推人。由于土料入水后的崩解、沉积和固结作用，即筑成黏土前戗。

（2）土工膜截渗

如水位较低，当缺乏黏性土时，可采用土工膜加保护层的方法，达到截渗目的。此法具有节省物料、施工简单、进度快的优点。

具体做法是：①先选择合适的防渗土工膜，并清理铺设范围内的坡面和坝基附近地面，以免损坏土工膜；②根据渗水严重程度，确定土工膜沿边坡的宽度，预先黏结或焊接好，满铺坡面并伸入迎水坡脚以外1m以上为宜，土工膜长度不够时可以搭接，其搭接长度应大于0.5m；③铺设前，一般将土工膜长度卷在8～10m的滚筒上，置于迎水坡肩上，每次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，应在上面满压一层土袋。由土工膜最下端压起，逐渐向上，平铺压重，不留空隙，以作为土工膜的保护层，如图1示。

图1 土工膜截渗示意图

图2 土袋前戗截渗示意图

（3）土袋前戗截渗

如堤坝前水位较低时，为防止戗土被冲走，可采用土袋前戗截渗，具体做法是：在迎水坡坝脚以外，用土袋筑一道隔墙，其厚度与高度以能达到填土截渗为度，然后再抛填黏土，如图2所示。

2.反滤导渗沟

当堤坝背水坡大面积严重渗水时，可采用开挖导渗沟，铺设反滤料、土工织物和加筑透水后戗等办法，引导渗水排出，降低浸润线，使险情趋于稳定。导渗沟的作用是滤土排水，即在渗水排出的过程中不让土颗粒被渗水带走。堤坝背水坡导渗沟的形式，一般有纵横沟，“Y”字形沟和“人”字形沟。导渗沟的尺寸和间距应根据渗水严重程度确定，如图3所示。

图3 导渗沟开挖示意图

在导渗沟内铺垫滤料时，滤料的粒径石顺渗流方向由细到粗，即掌握下细上粗、边细中粗，分层排列的原则铺垫，严禁粗料与土体直接接触。根据铺垫的滤料不同，导渗沟做法有以下几种。

（1）砂石料导渗沟

顺堤坝边坡的竖沟一般每隔6～10m开挖一条，沟深和沟宽均不小于0.5m。再顺坡脚开挖一条纵向排水沟，填好反滤料，纵沟应与附近地面原有排水沟渠相连，将渗水排至远离坡脚外。然后在背水坡上开挖与排水沟相连的导渗沟，逐段开挖，逐段按反滤层要求铺设滤料，一直做到浸润线出逸点以上。如开沟后仍排水不畅，可于竖沟之间增加密度或开斜沟，以改善反滤导渗效果。为防止泥土掉入导渗沟。可在导渗沟砂石料上面覆盖草袋、席片等，然后再压块石，砂袋保护。

（2）土工织物导渗沟

如当地缺乏砂石料时，町选用合适土工织物作为反滤导渗材料，沟的开挖方法与砂石，料导渗沟相同。导渗沟开挖后，将士工织物紧贴沟底和沟壁铺好，并在沟口边沿露出一定宽度，然后向沟内填满透水料，不必分层。填料时，要防止有棱角的滤料直接与土工织物接触，以免刺破。土工织物如尺寸不够时，可采用搭接形式，搭接宽度不小于20cm在滤料铺好后，上面铺盖草袋、席片等，并压以砂袋、块石保护。纵向排水沟要求与砂石料导渗沟相同，如图4所示。

图4 导渗沟铺填方式

（3）梢料导渗沟

当缺乏土工织物和砂石料时，可用梢料替代反滤导渗材料，用稻糠、麦秸、稻草当细料，用柳枝、芦苇等当粗料，其开沟方法与砂石料导渗沟相同。应注意的是，梢料容易腐烂，在汛期过后应予以拆除，重新采取永久性反滤导渗措施。

3.反滤层导渗

如堤坝渗水较严重，背水坡土体过于稀软，开挖反滤导渗沟有困难，而反滤料又容易取得时，可采用修筑反滤层来达到反滤导渗的效果。此法主要是在背水坡渗水范围内满铺反滤层，作用和导渗沟法相同，也是滤土排水。虽然导渗效果不如导渗沟法，但由于反滤层位于背水坡脚处，可以起到镇脚作用，增强堤坝稳定性。根据使用的反滤材料不同，反滤层导渗有以下几种方法：

（1）砂石料反滤层

修筑砂石料反滤层时，先将表层的软泥、杂物、草皮等清除，在渗水范围内坝坡挖深20cm左右，再按前述反滤要求将砂石料分层铺垫，上压块石。详细方法见砂石料导渗沟，如图5所示。

（2）土工织物反滤层

将背水坡渗水范围内清理后，先铺设一层合适土工织物，如尺寸不够搭接，搭接宽度大于20cm。然后在土工织物满铺透水材料，厚度约40～50cm。其上铺盖草袋、席片等，最后用砂袋、块石压盖保护，如图5所示。

（3）梢料反滤层

用梢料代替砂石料修筑反滤层，按下细上粗反滤要求铺垫细梢料层厚度大于10cm，粗梢料层厚度30～40cm，上面用块石压盖保护。修筑方法和构造可参考砂石料反滤层。同样，梢料反滤层是临时抢险措施，汛后应予以拆除后重筑，如图5所示。

4.透水后戗（透水压浸台）

此法适用于堤坝断面单薄，背水坡较陡，渗水严重，砂料充足情况。其作用是既能排出渗水，防止渗透破坏，又能加大堤坝断面，达到稳定边坡的目的。缺点是工程量大。

图5 反滤层示意图

在抢筑时，先将边坡渗水范围内予以清理，并挖深10～20cm再用砂料分层填筑压实。后戗一般高出浸润线出逸点0.5～1.0m，顶宽2～4m，长度超过渗水。段两端各3m以上，如图6所示。如当地缺乏砂石料，也可以筑梢土后戗。

图6 砂砾料后戗示意图

（五）善后处理

渗水抢险常用背水坡开挖导渗沟、做透水后戗和临水坡做黏土防渗层的方法，汛后应对这些措施进行复核。凡是处理不当或属临时性措施的均应按新的设计方案组织实施，在施工中要彻底清除各种临时物料。若背水坡采用了导渗沟，对符合反滤要求的可以保留，但要做好表层保护。不符合设计要求的，汛后要清除沟内的杂物及填料，按设计要求重新铺设。

[1]陈柏荣.防汛与抗旱[M].中国水利水电出版社,2005.9.

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1008-1151(2011)04-0104-02

2010-12-29

罗东志（1972－），男，广西罗城人，广西海河水利建设有限责任公司一分公司工程师，从事水利水电工程施工管理。