围井反滤在江西省圩堤堤基管涌抢险中的应用及若干认识
2021-01-26盛小涛江洎洧饶锡保
水利水电快报 2021年1期
盛小涛,陆 齐,张 伟,江洎洧,饶锡保
(1.长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室,湖北武汉 430010;2.安庆市长江河道管理处,安徽安庆 246003)
1 研究背景
在汛期高水位驱动下,江河堤防堤基易发生“管涌”[1](广义上的管涌定义)破坏。1998年长江中下游堤防出现较大险情共1 702处,其中管涌险情872处,占51.2%[2]。2016年长江干堤50处险情中,管涌险情30处,占60.0%[1];管涌险情占比均超过一半[3]。2020年长江流域再次遭遇大范围强降雨,长江干流及主要支流多站水位超警戒、超保证甚至超历史水位,长江流域多地堤基发生管涌险情。笔者参与了2020年江西省鄱阳湖圩堤和湖北省长江干堤防汛工作。堤防管涌险情产生地点多面广,可能发生在堤脚、坑塘、建(构)筑物周边、基坑等覆盖层薄弱地带,甚至距离堤脚几百米至1 km。江西永安堤距离堤脚600 m以外某处基坑发生管涌险情,湖北黄石长江干堤某管涌群距堤脚1.17 km。这是由于长江大堤堤基70%以上为双层或多层地基,地基中强透水层水压力传递快、衰减慢,堤内大范围地表土体受到承压水顶托影响,在薄弱处地表土体被承压水顶穿,产生管涌险情。
管涌险情抢护原则是反滤导渗,控制涌水带砂,流出渗水出路,防止渗透破坏。目前,不少研究指出应当重视管涌等渗流出口保护[4-5]。管涌口保护可采取的措施有围井(堰)反滤、蓄水反压、导滤堆等多种方式,其中围井反滤措施是针对管涌险情的一种常用并被证明有效的抢护方法。1998年7月17日洪湖干堤王洲段出现管涌险情,起始孔径1 cm,30 min内发展到15 cm,当即采用围井反滤措施,滤层为三级配粗砂、瓜米石和碎石,管涌口渗水转清,险情得到控制[6]。……
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