浅谈堤防管涌（翻沙鼓水）险情的出险原因、抢护原则及方法（郑继红,王庆温,岳风玲）

时间：2022-02-21 15:14:18 浏览量：次

当汛期高水位时，在堤防下游坡脚附近或坡脚以外（包括潭坑、池塘或稻田中），会发生翻沙鼓水现象，这种翻沙鼓水现象称之为管涌或流土险情。下面就管涌险情的形成原因、抢护原则、抢护方法及注意事项谈一下自已的体会。

一、形成原因

堤防背河出现管涌的原因，一般是堤基下有强透水砂层，或地表虽有粘性土覆盖，但由于天然或人为的因素，土层被破坏。在汛期高水位时，渗透坡降变陡，渗流的流速和压力加大。当渗透坡降大于堤基表层弱透水层的允许渗透坡降时，即发生渗透破坏，形成管涌。或者在背水坡脚以外地面，因取土、建闸、开渠、基坑开挖等原因破坏表层覆盖，在较大的水力坡降作用下冲破土层，将下面地层中的粉细砂颗粒带出而发生管涌。

二、抢护原则

堤防发生管涌，其渗流入渗点一般在堤防临水面深水下的强透水层露头处，汛期水深流急，很难在临水面进行处理。所以险情抢护一般在背水面，其抢护应以“反滤导渗，控制涌水带沙，留有渗水出路，防止渗透破坏”为原则。对于小的仅冒清水的管涌，可以加强观察，暂不处理；对于流出浑水的管涌，不论大小，均必须迅速抢护，决不可麻痹疏忽，贻误时机，造成溃口灾害。“牛皮包”在穿破表层后，应按管涌处理。对管涌险情抢护，临时采用修筑后戗平台等压的办法，企图用土重或提高水体来平衡渗水压力，经实践证明是行不通的。有压渗水会在薄弱之处重新发生管涌、渗水、散浸，对堤防安全极为不利，因此防汛抢险人员应特别注意。

三、抢护方法

（一）反滤围井

此法一般适用于背河地面或洼地坑塘出现数目不多和面积较小的管涌，以及数目虽多，但未连成大面积，可以分片处理的管涌群。根据所用材料不同，具体做法有以下几种。

1、砂石反滤围井

在抢筑时，先将拟建围井内杂物清除干净，并挖去软泥约20cm，周围用土袋排垒成围井。围井高度以能使水不挟带泥沙从井口顺利冒出为度。并应设排水管，以防溢冲塌井壁。围井内径一般为管涌口直径的10倍左右，多管涌时四周也应留出空地，以5倍直径为宜。井壁与堤坡或地面接触处，必须做到严密不漏水。井内如涌水过大，真筑反滤料有困难时，可先用块石或砖块袋装填塞，待水势消杀后，在井内再做反滤导渗，即按反滤的要求，分层抢铺粗料、小石子和大石子，每层厚度20cm~30cm，如发现填料下沉，可继续补充滤料，直到稳定为止。如一次铺设未能达到制止涌水带沙的效果，可以拆除上层填料，再按上述层次适当加厚填筑，直到渗水变清为止。

2、梢料反滤围井

在缺少砂石的地方，抢护管涌可采用梢料代替砂石，修筑梢料反滤围井。细料可采用麦秸、稻草等，厚20cm~30cm；粗料可采用柳枝、芦苇等，厚30cm~40cm；其他与砂石反滤围井相同。但在反滤梢料填好后，顶部要用块石或土袋压牢，以免漂浮冲失。

3、土工织物反滤围井

土工织物反滤围井的抢护方法与砂石反滤围井基本相同，但在清理地面时，应把一切带有尖、棱的石块和杂物清除干净，并加以平整，先铺符合反滤要求的土工织物。铺设时块与块之间要互相搭接好，四周用人工踩住土工织物，使其嵌入土内，然后在其上面填筑40cm~50cm厚的一般砖、石透水料。

（二）无滤减压围井（或称养水盆）

此法适用于当地缺乏反滤材料，临背水位差较小，高水位历时短，出现管涌险情范围小，管涌周围地表较坚实完整且未遭破坏，渗透系数较小的情况。具体做法有以下几种。

1、无滤层围井

在管涌周围用土袋排垒无滤层围井，随着井内水位升高，逐渐加高加固，直至

制止涌水带沙，使险情趋于稳定为止，并应设置排水管排水。

2、无滤水桶

对个别或面积较小的管涌，可采用无底铁桶、木桶或无底的大缸，紧套在出水口的上面，四周用土袋围筑加固，靠桶内水位升高，逐渐减小渗水压力，制止涌水带沙，使险情得到缓解。

3、背水月堤（又称背水围堰）

当背水堤脚附近出现分布范围较大的管涌群险情时，可在堤背出险范围外抢筑月堤，截蓄涌水，抬高水位。月堤可随水位升高而加高，直到险情稳定为止。然后安设排水管将余水排出。背水月堤必须保证质量标准，同时要慎重考虑月堤填筑工作与完工时间是否能适应管涌险情的发展和保证安全。

（三）反滤压（铺）盖

此种方法一般适用于管涌较多，面积较大，涌水带沙成片，涌水涌比较严重的堤段。根据所用反滤材料不同，具体抢护方法有以下几种。

1、砂石反滤压（铺）盖

在抢筑前，先清理铺设范围内的软泥和杂物，对其中涌水带沙较严重的管涌出口，用块石或砖块抛填，以消杀水势，同时在已清理好的大片有管涌冒孔群的面积上，普遍盖压一层粗砂，厚约20cm，其上再铺小石子或大石子各一层，厚度均约20cm，最后压盖块石一层，予以保护。

2、梢料反滤压（铺）盖

在铺设时先清基和消杀水势与砂石反滤压相同，然后先铺细梢料，如麦秸、稻草等厚10cm~15cm，再铺粗料如芦苇、柳枝等厚15cm~20cm，粗细梢料共厚约30cm，然后上铺席片、草垫等。这样层梢层席，视情可只铺一层或连续数层，然后上面压盖块石或砂土袋。必要时再盖压透水性大的砂土，修成梢料透水平台。但梢层末端应露出平台脚外，以利渗水排出。总的厚度以能制止涌水携带泥沙、浑水变清水、稳定险情为度。

3、土工织物反滤压（铺）盖

在铺设时先清基和消杀水势与砂石反滤压盖基本相同。先铺一层土工织物，再铺一般砖、石透水料40cm~50cm，或铺砂厚5cm~10cm，最后压盖块石一层。在单个管涌口，可用反滤土工织物袋（或草袋）装粒料排水导渗。

（四）透水压渗台

在河堤背水坡脚抢筑透水压渗台，可以平衡渗台，延长渗径，减小水力坡降，并能导渗滤水，防止土垃流失，使险情趋于稳定。此法适用于管涌险情较多、范围较大、反滤料缺乏，但砂土料丰富的堤段。具体做法是：先将抢筑范围内的软泥、杂物清除，对较严重的管涌或流土的出口用砖、砂石填塞，待水势消杀后，用透水性大的砂土修筑平台，即为透水压渗台。其长、宽、高等尺寸视具体情况确定。

四、注意事项

（1）在堤防背水坡附近抢护管涌险情时，切忌使用不透水材料强填硬塞，以免截断排水能路，造成渗透坡降加大，使险情恶化。

（2）堤防背水坡抢筑的压渗台，不能使用粘性土料，以免造成渗水无法排出。违反“背水导渗”的原则，必然会加剧险情。

（3）对无滤层减压围井时，井壁围堰要有足够的高度和强度，以免井壁被压垮，并应严密监视围堰周围地面是否有新的管涌出现。

（4）应用土工合成材料抢护各种险情时，要正确掌握施工方法。

（5）修筑反滤导渗的材料，如细砂、粗砂、碎石的颗粒级配要合理，既要保证渗流畅通排出，又不让下层细颗粒土料被带走，此外，反滤层的分层要严格掌握，不得混杂。

作者单位：河南濮阳台前黄河河务局

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