堤防管涌的成因与治理及管理措施

堤防管涌的成因与治理及管理措施

作者：罗志卫

来源：《城市建设理论研究》2013年第31期

摘要:本文针对枢纽堤坝管涌险情，简要论述了其产生原因及处理措施和堤防的管理，以供在处理类似事故中参考。

关键词:管涌成因；管涌防护；堤防管理 中图分类号：TV 文献标识码：A 1、概况

飞来峡水利枢纽位于广东省清远市清城区飞来峡镇，以防洪为主，兼有航运、发电、改善生态环境等多项功能。枢纽与北江大堤、潖江天然滞洪区共同组成北江下游防洪工程体系，通过“上蓄、中防、下泄”联合调度，提高北江大堤防护区内广州、佛山、清远等珠江三角洲地区的防洪减灾能力，为广东省的社会经济持续发展和社会安全提供有力的保障。作为防洪体系中重要的一环，加强堤防管理对于确保水利工程安全具有重要的现实意义。 2、管涌险情的成因

一般堤防基础为典型的二元结构，上层是相对不透水的粘性土或壤土，下面是粉砂、细沙，再下面是砂砾卵石等强透水层，并与河水想通。在汛期高水位时，由于强透水层渗透水头损失很小，提防背水侧数百米范围内表层底部仍承受很大的压力。如果这股压力冲破粘土层，在没有反滤层保护的情况下，粉沙、细沙就会随水流出，致使堤坝基础下形成由小变大的空洞，若不及时处理，堤坝下的空洞逐渐扩大，最终与堤坝江水想通，酿成溃堤失事。 2012年7月13日，飞来峡水利枢纽社岗蓄滞洪区内即社岗防护堤北段银英公路连接处的银英公路东侧发生管涌险情，险情点距大堤坡脚约60米，初期管涌口直径约5cm，附带粉细砂，手感冰凉；三小时后管涌发展成直径约30~40cm，冒高约20cm，出水量0.1~0.2立方米/米，原因是银英公路扩建施工飞来峡段地质钻探钻孔钻穿不透水层所致。（下图为出险点） 管涌点

3、探地雷达勘探

为了对渗漏带进一步的了解，渗漏区域进行探地雷达对地下渗漏进行勘探，为决策提供科学依据，探测结果如下：（见图L1、L2测点） L1测线

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

L2测线

雷达探测基本结论：

渗漏带位置从北江边靠铁门南约20米位置开始，斜穿出险点，宽约90米。 4、抢险工作

根据探测雷达勘探后的会议纪要。渗漏带位置从北江边靠铁门南约20米位置开始，斜穿出险点，宽约90米，现抢险铺压宽度有点小，再往南扩充20米。

4.1沿坡脚线的半圆形反压平台，半径为20米，在现有反虑围井高程基础上加高2米，即达到22.5米高程。

4.2抢险时，飞来峡水库水位应不高于22米；抢险工作完成后，库水位可逐渐稳步提高到23米，每日提高不超过0.2米，具体应结合观测情况确定。

4.3加强观测管涌险情点、其它钻探点及其周围变化，检查是否有新的管涌点出现，注意有无牛皮胀等情况。 5、施工方法 5.1临时施工道路

出险地段在社岗防护堤内侧银英公路的内坡角，填筑反滤体补步估算砂石料约3500～4000m3，为尽快排除险情，必须采取大规模机械作业，若从银英公路顶下料将影响交通，而且容易出现交通事故，因此需从公路对面的木材加工场筑一条临时施工道路至反滤体填筑区域。由于该道路所处位置长期有水流经过，水深较大，且水下存在一定厚度的淤泥，因此必须采用块石填筑，块石采用自卸汽车从石场运至填筑现场，卸车后采用挖土机抛填，道路有效行车宽度为10.0m。 5.2反滤体填筑 （1）反滤土工布

在填筑临时道路的同时，由人工进行土工布的铺设，共铺四层，土工布的铺设范围必须大于反滤体底面，土工布的搭接宽度保证在30～50cm范围内。 （2）反滤砂

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

反滤砂在临时道路填筑完成后进行填筑，砂料采用自卸汽车从砂场运至填筑现场，卸车后采用装载机推运至反滤体范围内，再由挖土机铺填、整平。 （3）反滤碎石

在反滤砂填筑并整平完成后进行反滤碎石的填筑，碎石采用自卸汽车从石场运至填筑现场，卸车后采用装载机推运至反滤体范围内，再由挖土机铺填、整平。 （4）反滤体边坡碎石包

为保证反滤体边坡的稳定，在反滤体填筑过程中，同时进行边坡碎石包的砌筑，碎石包由人工装袋、砌筑。 5.3混凝土排水管

抢险施工区域原来为排水通道，而临时施工道路在抢险后又不能挖除，因此为保证该区域的排水通畅，在反滤体施工完成后，将临时施工道路挖开后敷设Φ1200mm的混凝土排水管，然后再将道路回填、恢复。根据临时道路的总体宽度，混凝土排水管需埋26m长，施工时采用挖掘机挖开道路，形成管沟，管沟底比原水面低40cm，然后再用挖掘机将混凝土管吊入管沟内，排好沟内混凝土管后，首先回填砂，待砂回填至管顶以上1.0m时再回填块石，恢复路面，最后在道路两侧管道周围采用砂包防护，砂包砌筑至与道路路面同高。 6、加强堤防管理确保水工建筑物安全运行

堤防管理是确保水利工程安全的重要措施之一，只有采取合理、有效地管理措施才能对水利工程的安全使用提供保障。

6.1 加强堤防巡查，重视隐患探测与观测

加强堤坝巡视检查，制定日常巡视与管理的制度，并做好巡查记录，对存在的隐患进行探测与观测，对资料进行整理分析，及时发现问题、解决问题。对年久修建的堤防和新筑堤防，应加强对堤防的探测工作，找出堤防工程存在的内部缺陷和隐患，编制集中处理规划，有针对性地设立专项维修整治项目，有的放矢，分步治理，通过加戗、灌浆、基础加固等措施消除隐患、恢复强度、保障安全。

6.2 设立专项维修和日常养护费用

在工程巡视、隐患探测、观测资料整理分析的基础上，翔实掌握工程现状准确发现问题，确定专项维修和日常养护项目，参照水管单位实际情况做出中长期养护规划，根据恢复设计标准要求，合理划分专项和日常项目。同时，把维修养护的重心转移到日常维护上来，才能更好地保证堤防管养的整体效果。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

6.3 创新完善养护模式

很多地方水利工程堤防日常养护的模式是在养护队内分段承包、分散经营、全程养护。这种模式养护力量分散，监管难度大，也难以调动养护人员的积极性，使养护效率低下。因此，可以采取集中定量养护的模式，即把养护人员集中起来管理，共同完成当月任务清单下达的施工任务，同时，养护人员兼顾自己分包段的养护项目。这种模式的优点是将薄弱的养护力量集中起来，使工作绩效得到有效提升。 7、结束语

堤防是防治洪水侵袭的挡水建筑物，是水利工程防洪体系的重要组成部分。掌握堤防存在的险情类别及成因，并以此为根据此对堤防建筑物进行科学地管理，能够有效加强堤防运行管理的效果，并带来巨大的社会效益与经济效益。

库区周边修建银英公路扩建工程，交通部门应预先告知飞来峡水利枢纽管理处，按规定办理相关手续，公路线路及其地质勘探宜在飞来峡水利枢纽社岗防护堤150米以外开展。 该段公路路基避免采用破坏基础渗流稳定的方案，或修改线路或采用扩大性基础。