本部分介紹了河道整治工程——險工、控導工程的險情及搶護方法。組成險工、控導工程的丁壩、垛及護岸的險情有坍塌、墩蟄、滑動、壩襠后潰、潰膛以及漫溢等。搶護方法重點介紹了常用的散拋石、土袋、柳石枕、柳石摟廂等。
圖中多表現為單壩險情及搶護方法,對于一處工程多壩出險,搶護方法類似單壩,但應統籌安排,確保重點。同時根據河勢上提下挫的發展趨勢,搶護或加固較輕險情的壩垛,防止出現大險。搶險工作完成后,要安排專人,加強觀測,確保安全。
1、險工丁壩
工程介紹:險工由丁壩、垛、護岸組成。險工丁壩最具代表性,是由土壩基、坦石、根石三部分組成。根石是坦石的基礎,深淺不一,根石薄弱是出險的主要原因之一。
2、根石坍塌險情
險情及搶護: 根石坍塌對險工是指其壩垛根石坦或根石臺發生局部坍塌、坦石完好的一種險情;對控導工程是指其壩垛水面以上有少量坦石坦塌。這是最常見的一般險情。搶護方法是將坍塌缺損部位用亂石拋投填補,然后整平恢復至原狀 。
3、坦石坍塌險情
坦石頂未坍入水中險情: 坦石隨根石坍塌,但坦石頂尚未坍入水中,且土胎完好。該險情可發生在裹護段任一部位,多以慢蟄形式出現,偶有平墩形式。出險原因多是根石坡度陡、受正溜或回溜淘刷所致。
坦石頂未坍入水中險情搶護方法: 由于坍塌的根坦石增加了壩垛基礎,一般不需再拋石拋籠加固,僅將水上坍塌的根坦石用亂石拋投填補,按原狀恢復即可。如出險部位在上跨角或壩前頭,且溜勢較大,可適當拋籠固根,防止根石走失。
坦石頂坍入水中險情: 出險形式是根坦石坍塌后,坦石頂也坍入水中,但入水深度不大,壩基土尚未被沖刷。坦石坍塌長度可達20~30米,是一種較嚴重的險情。出險原因多是根石基礎淺,受正溜或回溜淘刷所致。
坦石頂坍入水中險情搶護方法: 當出險位置在壩垛迎水面的前部及壩頭時,因溜勢較大,可先拋散石補坦,再拋投石籠等加固根石。當出險位置在壩垛迎水面的中后部或背水面,因溜勢較小,可用僅拋散石不拋石籠方法搶護
4、墩蟄險情
墩蟄險情: 該險情多發生在壩頭或迎水面,不僅坦石入水,土壩基也有大幅度坍塌且險情具有突發性,是最嚴重的險情之一。出險原因:①壩垛根石淺;②基礎有粘土夾層(格子底);③摟廂部分或全部懸空;④水深溜急。
土袋搶護法: 適用于墩蟄險情中土壩基坍塌較少的情況,出險位置多發生在壩垛迎水面的中后部。搶護方法是在壩基坍塌部位拋壓土袋防沖。當土袋出水面約1米后,再在其前面拋散石,然后加修壩基恢復根坦石。
拋枕搶護法: 適用于墩蟄險情中土壩基坍塌較多的情況,出險位置多發生在壩垛迎水面的中前部。搶護方法是先拋柳石枕補填坍塌的土壩基,再拋投散石補根坦石,最后再拋石籠固根。
摟廂搶護法: 適用于墩蟄險情中土壩基嚴重坍塌的情況,出險位置多發生在壩垛迎水面的前部及上跨角,墩蟄長度可達數十米,寬度在3米以上。搶護步驟依次為:①用摟廂護土,出水約1米;②拋柳石枕護根;③拋籠堆護根;④修復土壩基;⑤拋散石護根護坦。
墩蟄搶險后圖樣: 土壩基按原標準修復,摟廂、柳石枕位于散拋石后部。石籠堆沿壩長方向每隔約10米間距一堆,每堆寬約2~3米,出水1米。主要作用是防止柳石枕前爬和籠堆間根石走失。
5、壩垛滑動險情
滑動險情:一般發生在險工砌石壩上。因壩高坡陡,穩定性差,當根石走失嚴重時,會造成根坦石連同部分土壩基從壩頂部沿弧形破裂面滑向河內,是嚴重的險情之一。
滑動險情搶護方法:圖中滑動險情是在低水位下發生,搶護方法用階段表示法依次是:削緩土坡、拋石護坦,并使新舊石料銜接;若在中、高水位下發生,需用摟廂、柳枕等方法先行搶護壩基坍塌部位,再拋石護坦;若發生在壩頭部位,因溜勢大,還需另拋石籠固根。
6、壩襠后潰險情
后潰險情及拋枕搶護法:受回溜或正溜的淘刷,壩襠灘岸坍塌后退,使上、下丁壩土壩基非裹護部位造成坍塌,嚴重時大堤或連壩也發生坍塌。這時可在坍塌部位拋柳石枕至水面以上1~2米,頂寬約2米。
回溜垛防潰法:如險情由下一道丁壩回溜引起,可在迎水面后半段的適當位置,用拋石的方法修建回溜垛,挑溜外移,減輕回溜對丁壩壩根、大堤或連壩的沖刷。
潰膛險情:亂石壩在水位較高時,壩胎土被水流或風浪淘刷流失,形成較大的溝槽,導致坦石陷落,壩基土外露??燮鍪瘔胃故c土、和搶護中摟廂(柳石枕)與土之間存有空穴流道,也可導致刷土成槽,造成坦石坍落。
8、漫溢險情
潰膛險情搶護方法:對于亂石壩,由風浪引起潰膛險情的搶護方法是,先清理潰膛處,用土工布鋪在潰膛底部及土坡上作防護層,再排壓土袋,土袋外拋石恢復原坦坡。若壩基土沖失量大,可就地捆柳枕填補土壩基,再外拋散石恢復坦坡。
漫溢險情及搶護:控導工程允許壩頂漫溢,一般不需搶護,如因局部連壩或丁壩壩頂低于設計高程確需防護時,可用土袋在這些部位修筑子埝,以防漫頂沖刷。如預估壩頂漫溢后會發生沖刷破壞時,也應加修土袋子埝,截流防沖。