堤基管涌险情的判别.doc

1999年4月Journal of H unan U niversity(N atural Sciences Editi on)A p r.1999大堤管涌形成机理分析及治理方法α肖四喜　李银平(岳阳大学建工系,中国岳阳,414000) 摘　要　分析了大堤管涌形成的机理,并提出了其治理方法和措施,对今后治理管涌有一定的实际参考意义Λ关键词　流砂,管涌,动水压力分类号　TV142M echan is m A nalysis and R em edy of W ater Gu sh ingT h rough P i pes in M ain D amX iao Six i　L i Y inp ing(D ep t of C ivil Engineering Yueyang U niv,414000,Yueyang,P R Ch ina) Abstract　M echan is m of w ater gu sh ing th rough p i pes in m ain dam is analyzed and rem edy m ethods fo r it are given in th is p aper.Key words　flow ing sand,w ater gu sh ing th rough p i p es,danam ic w ater p ressu re近几年来,我国长江一带连续遭受了历史罕见的洪水灾害,特别是1998年洪水历经两个余月,大堤长期处于超高水位的浸泡,各种险情不断发生,如管涌、大堤内外滑坡、涡崩等,如不及时发现妥善处理,将会造成溃堤决口的灭顶之灾,给国家和人民的生命财产带来严重损失Λ本文就汛期险情出现频率较高、危害较大的管涌现象作一粗浅的分析,并提出一些治理方法,供参考Λ1　大堤管涌产生的机理1.1　流砂现象实践经验表明,具备下列性质的土在一定动水压力作用下,就有可能发生流砂现象Λ1)土的颗粒组成中,粘粒含量小于10%,粉粒(颗粒为0.005～0.05mm)含量大于75%;2)颗粒级配中,土的不均匀系数小于5;3)土的天然孔隙比大于0.75;4)土的天然含水量大于30%Λα:19980315.,,36, 因此,流砂现象经常发生在细砂、粉砂及亚砂土中Λ流砂产生的原因可通过图1试验说明Λ由于高水位的左端(水头为h1)与低水位的右端(水头为h2)之间存在压力差,水经过长度为L,断面面积为F的土体由左向右渗透,作用于土体上的力有:Χw h1F作用于土体左端a2a截面处的总水压力,其方向与水流方向一致(Χw为水的重度);Χw h2F作用于右端b2b截面处的总水压力,其方向与水流方向相反;TL F土骨架对水流的阻力(T为单位土体阻力)Ζ由静力平衡条件得:Χw h1F-Χw h2F-TL F=0,化简得 T=h1-h2LΧw,(1)式中h1-h2L为水头差与渗透路程长度之比,即为水力坡度以I表示Ζ上式写成T=IΧwΖ由于T与水在土中渗流时对单位土体的压力G D大小相等、方向相反,所以 G D=-T=-IΧw,(2)图1　流砂产生原因试验图 图2　大堤产生流砂原理图G D称为动水压力,其作用方向与水流一致,见图2,当G D≥Χ′w时(Χ′w为土的浸水容重)Ζ土颗粒失去自重,处于悬浮状态,土的抗剪强度等于零,土颗粒能随渗流的水一起流动产生流砂现象Ζ1.2　管涌产生的机理当大堤堤身含有细颗粒,且颗粒为均匀松散的非粘性土层时,在长期高水位浸泡下,其土层变成饱和土时,极容易产生管涌冒沙现象Ζ随着堤外洪水的上涨,即压力水头H加大(见图3)Ζ当HΧw>hΧ(式中Χw,Χ分别为水和土的重度),即水的渗透作用对堤内不透水地表土层的顶托力大于地表土的重量时,产生管涌,或管涌群,冒出大量泥砂,且管径不断加大,如不及时处理则造成溃堤决口,后果不堪设想Ζ2　大堤管涌易发点由以上分析及实践经验表明,管涌主要发生在以下地点Ζ1)堤边水井处Ζ水井一般打入透水层,随着堤外水位上涨,渗流加快,动水压力G D加大,当大于土的浸水容重Χ′w时,土颗粒处于悬浮状态,土的抗剪强度等于零,土颗粒随渗流的水一起流动,产生流砂管涌Ζ421 湖南大学学报(自然科学版) 1999年图3　大堤产生管涌机理图1.堤身,2.透水土层,3.压力水位线(H 为压力水头)4.不透水地表土层(h 为不透水层厚度),5.承压水顶托力2)堤边水塘、水沟等低洼处Ζ因这些地方其底部标高低于岸边较多,地表土(非透水层)较薄,自重小,是薄弱环节,当堤外水位上涨时,由于水的渗透对地表土顶托力加大,极易产生管涌Ζ3)堤脚附近(堤脚为砂土)Ζ砂土为透水层,大堤长期处于高水位浸泡,堤脚砂土变成饱和土,堤内脚出汗,当堤外水位上涨时,砂土中的动水压力G D 加大,当G D ≥Χ′w (Χ′w 为砂土的浸水容重)时,产生内脱坡形成流砂、管涌Ζ4)离堤脚100～200m 范围处(堤脚为砂土)Ζ当堤脚砂土位于堤内地面一定深度时,当大堤长期高水位浸泡,砂土变为饱和土,当水位不断升高时,由于渗流作用,则砂土中水的顶托力也加大,当大于其上部薄弱处覆盖土的重量时,则产生管涌或管涌群Ζ3　管涌的治理方法从近几年洪灾情况表明,管涌是产生溃堤的主要原因,且发生频率较高,如果不及时发现处理,将造成巨大的损失Ζ据以上分析可知:出现流砂管涌的重要条件是动水压力的大小和方向,因此防治流砂管涌的原则是治水Ζ从(2)式可知主要途径有消除、减少或平衡动水压力(顶托力),具体措施如下Ζ1)在管涌处抛大石块或砂卵石袋堆筑平台以平衡动水压力(顶托力),压住管涌Ζ如果是堤内水塘出现管涌,可以采用虹吸管将堤外水引入水塘,减小水头差,平衡洪水时江堤渗透的动水压力,压住管涌Ζ2)摸清管涌堤外渗水处,用大米、黄豆、粘土袋堵压,以减少洪水对江堤渗透的动水压力Ζ3)打板桩法Ζ在管涌处堤外打板桩,增加水渗入堤内的渗流长度,以减小水力坡度,从而减小江堤渗透的动水压力,防止流砂管涌Ζ4)采用土壤冻结法Ζ对于堤身地质条件、构造较复杂的情况采用冻结法形成冻结防渗冰幕,防止流砂管涌Ζ5)化学注浆法Ζ采用粘土固化注浆法,建立地下防渗帐幕防渗堵漏,或采用先灌大米等遇水膨胀的物质灌住缝眼,然后浇灌水泥浆,可较好的防治管涌Ζ6)对距大堤100m 范围内的鱼池、水沟、土坑等低洼处,全部运土分层碾压填平,增521　第2期 肖四喜等:大堤管涌形成机理分析及治理方法 加地面覆盖土层的自重,以平衡洪水对江堤渗透的动水压力(顶托力)Ζ7)在堤外用防水耐腐材料压堤防渗,减小动水压力Ζ管涌险情是大堤的重要险情之一,实践证明本文所采取的治理方法是切实可行的,可供来年抗洪参考Ζ长江大堤地质条件复杂,可能产生各种险情Ζ故而抗洪要采取多种科学方法,光靠水利等部门的科技人员难以胜任,要组织建筑、机械、矿山、地质等多学科的科技人员参与抗洪工作Ζ参考文献1　东南理工大学等编.地基及基础.北京:中国建筑工业出版社,19872　谢中渊.建筑施工.北京:中国建筑工业出版社,1985(上接第122页)378mm 2>Θm in bh =67.5mm 2;跨中截面所需的正弯矩钢筋截面面积 A s =69.11mm 2>Θm in bh =67.5mm 2. .确定纵筋的总用量支座截面、上部纵筋所需的截面总面积为A s =378mm 2加上2ф12,即 378+226=604mm 2跨中截面、下部纵筋所需截面总面积为67.5+226=293.5mm 2,实配2ф14,A s =308mm 2Ζ支座及跨中截面最后配筋情况如图3所示Ζ图3　支座及跨中截面配筋参考文献1　《建筑结构静力计算手册》编写组.建筑结构静力计算手册.北京:中国建筑工业出版社,19742　Salvado ri M ,L evy M .Structural D esign in A rch itecture .P renlice 2H all Inc Englew ood C liffs N J ,19673　孙训方等.材料力学.北京:人民教育出版社,1979621 湖南大学学报(自然科学版) 1999年。

管涌可能性的判别
土是否发生管涌，首先决定于土的性质。

一般粘性土(分散性土例外)．只会发生流土而不会发生管涌，故属于非管涌土；无粘性土中产生管涌必须具备下列两个条件。

（1）几何条件土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒的直径，才可能让细颗粒在其中移动，这是管涌产生的必要条件。

（2）水力条件渗透力能够带动细颗粒在孔隙问滚动或移动是发生管涌的水力条件，可用管涌的水力坡降来表示。

渗透变形的防治措施
防治流土的关键在于控制逸出处的水力坡降，为了保证实际的逸逐出坡降不超过允许坡降，水利工程上常采取下列工程措施。

（1）上游做垂直防渗帷幕，如混凝土防渗墙，板桩或灌浆帷幕等。

根据实际需要，帷幕可完全切断地基的透水层，彻底解决地基土的渗透变形问题；也可不完全切断透水层，做成悬挂式，起延长渗流途径、降低下游逸出坡降的作用。

（2）上游做水平防渗铺盖，以延长渗流途径、降低下游的逸出坡降。

（3）下游挖减压沟或打减压井，贯穿渗透性小的粘性土层，以降低作用在粘性土层底面的渗透压力。

（4）下游加透水盖重，以防止土体被渗透力所悬浮。

这几种工程措施往往是联合使用的，具体的设计方法可参阅水工建筑专业的有关书籍。

防止管涌一般可从下列两方面采取措施：
（1）改变水力条件，降低土层内部和渗流逸出处的渗透坡降。

如上游做防渗铺盖或打板桩等。

（2）改变几何条件，在渗流逸出部位铺设层间关系满足要求的反滤层，是防止管涌破坏的有效措施。

反滤层一般是l～3层级配较为均匀的砂子和砾石层，用以保护地基土不让细颗粒带出，同时应具有较大的透水性，使渗流可以畅通，具体设计方法可以参阅专业教材。

堤防险情分类
1. 漫溢险情知道不？就好比河水像个调皮的孩子，一个劲儿地往上蹿，都跑到堤顶啦！比如发大水的时候，水就不断往堤上涌。

2. 管涌险情可吓人啦！就像堤身下藏了个小怪兽，一个劲儿地往外冒水。

像有一处堤岸，突然就出现好多水往外涌。

3. 渗水险情呀，就如同堤身有个小漏洞，水悄悄地往里渗呢！比如说有些堤岸总是湿哒哒的，那可能就是渗水啦。

4. 漏洞险情可严重咯！这就像堤身被开了个大口子，水呼呼地往里灌。

就像曾经有个堤岸被冲开个大洞呢！
5. 跌窝险情像啥呢，就像堤身上突然凹进去一块，好危险呀！比如说走着走着发现堤上有个大坑。

6. 崩岸险情简直太可怕了，就跟堤岸要塌了一样！好比有一段堤岸突然就开始垮塌。

7. 风浪险情会让堤岸遭罪呢，那风浪就像小恶魔不停地拍打堤岸。

像刮大风起大浪的时候，堤岸被拍打得厉害。

8. 滑坡险情可不得了，就像堤岸要滑下去一大块似的。

比如说有的堤岸突然就开始往下滑。

9. 堤身沉陷险情的话，就感觉堤岸往下陷进去啦！就像有些地方的堤岸不知不觉就低了一块。

我觉得这些堤防险情都不能小看啊，得高度重视，一旦发现就得赶紧处理，不然可就危险啦！。

堤坝管涌的成因分析及应急抢险措施作者：韩晓东来源：《科技创新与应用》2015年第17期摘要：水利共层是我国基础工程建设中的重要组成部分，而堤坝则是构成水利工程的关键部分。

当前，我国各种类型的堤坝总千米数达二十五万，其中主要的堤坝就达六点五七万千米。

总结各种类型的堤坝问题如下：第一，堤坝基础性差，第二堤坝质量差，第三堤坝建成后的坑塘比较多。

上述这些问题会导致一旦发生洪水，那么就会造成堤坝险情，给国家和人民造成损失。

文章主要针对险情中的管涌进行分析，提出了应急抢险措施，希望能够给相关人士一定的借鉴。

关键词：堤坝管涌；应急抢险；施工技术1 管涌的成因及危害管涌是在渗透水流作用下，无粘性土或粘性很小的土体中的细颗粒通过粗大颗粒间的孔隙发生移动或被逐渐冲走的现象。

一般发生在背水坡脚附近地面或较远的潭坑、池塘或洼地，多呈孔状冒水冒沙。

1.1 管涌产生的原因（1）管涌险情产生的条件：一是地基为强透水的沙层；二是汛期高水位持续压力渗透；三是透水地基表层虽有粘性土覆盖但局部有薄弱部位。

（2）堤坝背水侧产生管涌的主要原因：防御水位提高，渗水压力增大，堤坝背水侧地面粘土层厚度不够；历史上溃口段内粘土层遭受破坏，修复后，堤防背水侧留有渊潭，渊潭中粘土层较薄；历年在堤坝背水侧取土加培堤防，将粘土层挖薄；建闸后渠道挖方及水流冲刷将粘土层减薄；在堤背水侧钻孔或勘探爆破孔封闭不实和一些民用井的结构不当，形成渗流通道；由于其他原因将堤坝背水侧表土层挖薄。

1.2 管涌的危害一旦出现管涌现象就会对堤坝造成非常不好的影响。

具体如下：第一，管涌带走的细沙一旦堵塞下游的排水，就会使整个堤坝的渗漏情况更加糟糕。

第二，由于堤坝是由土构成的，一旦这些细沙土被冲走，就会使整个堤坝的结构遭到破坏，甚至出现塌陷的危险。

2 管涌险情的判别及抢险原则2.1 管涌险情的判别由于管涌险情的特殊性，现在还是凭借经验以及实际情况进行判断。

我们可以通过以下情况进行判断。

堤防工程常见的险情及抢险方法摘要：堤防工程在设计及施工、维修养护等方面的各种原因，会导致提防工程在汛期会出现各种各样的险情，常见的险情有漫溢险情、裂缝险情、风浪淘刷险情、坍塌、崩岸险情、决口险情等。

针对不同的险情有不同的抢险办法，抢险本身是一个危险性极高的工作，需要很强的技术性、政策性，针对不同的险情有不同的抢险方法，在汛期到来之前要做好各种准备，宏观的布置全局，有可操作的实施办法，使抢险能够起到作用，化险为夷，笔者通过多年工作经验将常遇见的险情进行总结并分析其抢险办法，并报告如下。

关键词：提防工程；险情；抢救方法前沿堤防工程在实施的过程中经常会由于不同原因出现险情，而险情的多发期是汛期时期。

堤坝工程的险情主要是由于长时间的水冲刷，导致其堤坝出现裂缝并出现大面积的坍塌。

堤防工程一旦出现险情，就会对周围的居民及生态环境造成严重的危害，所以应及时找出抢险的有效措施，保证堤防工程的安全，从而延长其使用寿命。

1水利工程堤防险情的成因分析1.1渗水险情产生的原因分析超警戒水位持续时间长；堤防断面尺寸不足；堤身填土含砂量大，且无有效控制渗流的工程措施；堤防历年失修，致使堤内有明显的新老结合面存在；堤身隐患，如存在蚁穴、蛇洞、暗沟、易腐烂物、树根等。

1.2管涌险情产生的原因分析堤防位于砂质基础地区，透水能力较强。

上游天然铺盖等防渗设施遭到天然或人为因素的破坏。

下游取土过近、过深，导致渗透坡降增大等。

1.3形成漫溢险情的主要原因分析暴雨过分集中，洪水超过设计标准，水位高于堤顶高程；在设计时，对波浪的计算成果与实际不符，波浪致使达到最高水位时漫顶；施工时堤防未达到设计高程，或因地基软弱，填土夯实不足，以致产生过大的沉陷量，堤顶低于设计值；河道管理较差，淤积严重、违章建筑等使泄洪障碍物增多，洪水宣泄不畅。

1.4形成滑坡险情的原因分析临水面滑坡的主要原因：一是堤脚滩地迎流顶冲坍塌，崩岸逼近堤脚，堤脚失稳引起滑坡。

二是水位消退时，堤身饱水，容重增加，在渗流作用下，使堤坡滑动力加大，抗滑力减小，导致堤坡失去平衡而滑坡。

管涌险情抢护一、险情说明1、定义：管涌是在汛期高水位情况下，水流从堤基以下强透水层渗入堤内，冲破覆盖层，发生冒水涌砂现象。

2、原因：自然原因，二元结构：江汉平原土质结构属冲积层，表面是粘土，往下是粉细砂，在往下是强透水层。

在汛期高水位压力下冲破粘土层，使粉细砂随水流出。

人为原因，主要是人为破坏粘土覆盖层，堤内保护区内取土挖塘，堤外取土取砂。

二、抢护原则及抢护方法1、原则：以导水抑沙为原则，即制止涌水带沙，留有渗水出路。

2、方法：一般情况做个导虑堆，对于严重管涌险情，通过反滤围井，反滤层铺盖，蓄水反压等一种或多种方式达到降低渗水压力，对坑塘、渠道内进行导虑处理外，还可抢筑围堰、蓄水反压，控制管涌险情的目的。

三、注意事项1、滤料级配：料径大小要合理，既要满足渗流畅通，又要不让下层细颗粒被带走。

2、粒径大小：应用土工织物导渗反滤，要注意其有效孔径能否适应管涌冒出的沙土粒径。

3、围井高度和围井直径：要结合具体情况而定，一般情况围井内径为管涌孔径的10倍左右，围井不宜太高，一般不超过1.2米。

密切注意周围地方是否会出现新的管涌。

4、蓄水反压：注意下级渠道的变化。

5、其它：注意清基除杂，化纤带装土不宜多，虑料要干净。

四、实施步骤1、辨真假（砂成分、部位、能量、颗粒大小、水温）；2、观察出水流量和孔径，确定导滤井大小，围井高度一般不超过1.2米。

3、清基（淤泥杂土），装袋土（5、6成，用粘性土或沙壤土，不能用砂土，不能太干，也不能太湿）；4、码土袋，每一层土袋要踩紧夯实，层间要铺一层粘土，层间袋口宜错开，内层抹稀泥巴。

5、投料，砂、石（保证干净不带泥）料按顺序投放，一般每层20-30厘米；6、观察是否有清水流出，没有要调整，主要调整砂、卵石厚度，保证导水虑砂。

7、安装好出水孔，倾斜3-5°；8、水管下防冲；9、座哨观察，6定，领导，劳力、技术、行政、物质、联系方式。

堤防险情的种类及抢护方法堤防是防御洪水的重要工程设施，由于主要由土体筑成，易受渗流穿透，水流冲刷。

可能出现：渗水、管涌、漏洞、滑坡、裂缝、坍塌、陷坑、漫溢、决口等险情。

险情可能多类同时发生，江河、支河、水库发生险情机率较高，堤防险情如果抢险不及时，会造成洪水灾害。

1、渗水：背水坡及坡脚附近出现土壤潮湿或发软，有水渗出，主要抢险方法有：1.1临水截渗：临水坡用透水性小的材料抛筑前线1.1.1散抛粘土截渗：当水深较小，水流不急，附近有粘土而且取土方使时采用。

1.1.2土袋前戗截渗：当临坡水浅但流速较大时，散抛土料易被冲失时采用。

1.1.3桩柳防冲墙截渗：在临水面坡脚隔0.5~1米打木桩桩顶高出水面，木桩用柳条、芦苇、枯杆等材料编成的篱笆或竹篱笆，速接在木计上，挂上土地布形成桩柳防护墙在防护墙后面抛填土料，主要用于工程量大，水流急，水深无法用土袋筑墙时。

1.1.4土工布加土袋保护层截渗：先清理铺设范围内坡面，将土工布卷在滚筒上从堤肩处往下滚。

土工布伸入坡脚处1米以上为宜，在土工布铺好后，由下向上压一层土袋，主要在取土困难时采用。

1.2背水导渗：背水坡用透水性大的沙石、土工布或柴草反滤1.2.1反滤沟导渗：当坡面大面积严重渗水时，要在堤背开挖导渗沟，铺反滤料：沙石、材料、土工布等，使渗水集中在沟内排出，避免水流带走土料，形式有“纵横沟”、“丫头沟”、“人字沟”，间隔距离6~10米为宜。

1.2.2反滤层导渗：清除坡面软泥，树枝等杂物，分层铺满滤料，再压上30厘米左右的块石或沙袋保护。

1.2.3透水后戗法导渗：堤身单薄，背水坡过陡，渗水严重时，在清理好的坡面和坡脚上直接填筑透水性强的沙土压实，形成透水后戗。

2、管涌：一般发生在背水坡附近或较远的潭坑，池塘稻田中，翻沙鼓水、泥泉、地泉、多孔冒水冒沙，土层隆起。

排斥原则是：反滤异渗，减缓渗流，防止渗透坡河，制止涌水带沙，留有渗水出路，抢护方法：2.1反滤围井法：砂石反滤围井，材料反料围井，土工织物反滤围井，档板围井【装配式围井】。

管涌抢险战法（一）险情想定本战法适用于各类水库、江河湖泊土石堤坝发生的管涌、管涌群等险情。

管涌除险特点主要表现为：（1）管涌可能发生的范围广，需要拉网式排查；（2）管涌发展易导致堤坝溃坝、溃堤，必须及时发现及时排除，除险时间紧；（3）管涌范围广，地形地质复杂，道路受阻，各种保障困难。

（二）除险战术1、围井导滤渗流破坏首先是从出逸口开始, 继而向堤基内部发展, 是“外因”(水位差) 通过“内因”(堤基土质结构)作用的过程。

设置围井导滤是保护管涌出逸口(增强“内因”) 不遭渗流破坏,抑制堤基向恶化方向发展, 保证渗流稳定的主要措施。

其作用有二点: 一是可以限制和引导水流集中在一个方向向外流出, 而不使管涌出口周边土层受到破坏,限制管涌口的扩展; 二是围井内的导滤材料可以滤土滤砂, 通过滤土、滤砂、排水达到减压的目的。

只出水不带泥砂, 是检查围井导滤是否成功的主要标志。

围井导滤示意图2、蓄水反压当涵闸、泵站的内渠道发生的管涌险情, 或深龙潭及大面积的管涌群( 包括大面积的流土)时, 根据情况宜采用蓄水反压,其作用是减小堤内外的水头差( 改变产生管涌的“外因”), 达到除险的目的。

蓄水反压示意图（三）管涌抢险战法1、围井导滤（1）导滤材料必须冲洗干净，并满足级配的要求。

（2）当涌水涌沙量很大时，不要铺设土工布。

土工布在排出渗水的同时，能阻挡土料颗粒不被带出，因而具有反滤功能。

但是，由于管涌孔所冒出来的泥沙的粒径大小与土工布的规模不太相符，而且水流速度快，挟带的泥沙多，常常发生阻塞，以至冒出的泥沙一部分不穿过土工布而是沿着土工布底部向四周逸出，不能控制险情。

因此，在汛期使用土工布于紧急抢护管涌险情时要十分慎重。

1998年汛期有的地方采用两层纱窗布代替土工布，收到了比较好的效果。

（3）围井内的导滤材料不一定要一次到位，可视出水带沙情况作适当的调整。

宁可偏低，不要偏高。

偏低了不能完全有效地控制险情，但可以调整；偏高了则有可能把险情压到围井的外边再冒出来，使已经做的围井完全失去作用。

堤防查险与险情处理1、散浸险情说明在汛期水位高的时候，河水通过堤身土壤的空隙，从堤内坡下部或内坡脚附近渗出，象人身上流汗一样，堤坡湿润发软，甚至发生浸润水流,这种险情叫做散浸。

发生后应及时妥善处理,如果任其发展下去，就可能形成内脱坡或漏洞等更大险情。

原因分析造成堤身散浸的原因很多，主要是有：堤身单薄，内坡过陡；堤身土质砂重，透水性强；修堤质量关差。

如踩层厚,土块大，碾压不实,接头牙口处理不好；堤内有隐患。

如蚁洞，獾穴，树根，暗沟，棺材等。

所有这些，都是因为缩短了渗径，抬高了浸润线（即：干湿分界线)而形成的。

抢护原则堤外坡阻水入堤，堤身内坡砂土，土质不易饱和，堤身稳定，险情无发展趋势，可以加强监视，注意其变化.如果坡面散浸较严重，则需及进处理.抢护方法以导渗为主。

必要时，并应用粘土外帮阻渗，以减少江水渗入,同时兼收加强堤身之效果。

现将几种常用方法,分别说明如下：导渗明沟。

水位继续上涨，堤身发生散浸且有发展趋势，应立即在堤内坡开明沟导渗，让渗水集中沟内流走，降低浸润线，使内坡土壤干燥坚实，以稳定险情。

具体做法：从内坡散浸部位稍上一点的地方起,到堤脚以外止,从下向上顺堤开挖一些连续“V”字形导渗明沟。

沟的间距3~5米，沟深0。

4~0.8米，沟宽0。

3~0。

5米。

沟的断面一般上宽下窄。

散浸严重的堤段,沟可以挖深些密些。

沟尾要接通堤脚排水沟，使渗水能流出去.导滤沟。

如果开明沟后，沟内渗水大、流速快，挟带土粒，边坡坍塌，就应在明沟内放导滤材料，以保证流水不流土.导滤材料有两大类：一种是砂石料，一种是梢、秸料。

用砂石导滤材料,一般要铺垫三层：下层铺粗砂,中层铺瓜米石，上层铺卵石，每层厚约0。

2米。

如用梢、秸料做导滤材料,就捆成枕，直径0。

3～0.5米,外裹一层草包或稻草,上面压一层土草包，以免土粒阻塞空隙，失去滤水导渗作用.枕的大头向上，梢向下,由沟的下部向上铺，头梢接头处要重合交接,梢尾露出沟外，以利渗水排出.透水压浸台。

堤坝管涌的成因分析及应急抢险措施水利共层是我国基础工程建设中的重要组成部分，而堤坝则是构成水利工程的关键部分。

当前，我国各种类型的堤坝总千米数达二十五万，其中主要的堤坝就达六点五七万千米。

总结各种类型的堤坝问题如下：第一，堤坝基础性差，第二堤坝质量差，第三堤坝建成后的坑塘比较多。

上述这些问题会导致一旦发生洪水，那么就会造成堤坝险情，给国家和人民造成损失。

文章主要针对险情中的管涌进行分析，提出了应急抢险措施，希望能够给相关人士一定的借鉴。

标签：堤坝管涌；应急抢险；施工技术1 管涌的成因及危害管涌是在渗透水流作用下，无粘性土或粘性很小的土体中的细颗粒通过粗大颗粒间的孔隙发生移动或被逐渐冲走的现象。

一般发生在背水坡脚附近地面或较远的潭坑、池塘或洼地，多呈孔状冒水冒沙。

1.1 管涌产生的原因（1）管涌险情产生的条件：一是地基为强透水的沙层；二是汛期高水位持续压力渗透；三是透水地基表层虽有粘性土覆盖但局部有薄弱部位。

（2）堤坝背水侧产生管涌的主要原因：防御水位提高，渗水压力增大，堤坝背水侧地面粘土层厚度不够；历史上溃口段内粘土层遭受破坏，修复后，堤防背水侧留有渊潭，渊潭中粘土层较薄；历年在堤坝背水侧取土加培堤防，将粘土层挖薄；建闸后渠道挖方及水流冲刷将粘土层减薄；在堤背水侧钻孔或勘探爆破孔封闭不实和一些民用井的结构不当，形成渗流通道；由于其他原因将堤坝背水侧表土层挖薄。

1.2 管涌的危害一旦出现管涌现象就会对堤坝造成非常不好的影响。

具体如下：第一，管涌带走的细沙一旦堵塞下游的排水，就会使整个堤坝的渗漏情况更加糟糕。

第二，由于堤坝是由土构成的，一旦这些细沙土被冲走，就会使整个堤坝的结构遭到破坏，甚至出现塌陷的危险。

2 管涌险情的判别及抢险原则2.1 管涌险情的判别由于管涌险情的特殊性，现在还是凭借经验以及实际情况进行判断。

我们可以通过以下情况进行判断。

第一，出现管涌的位置距离堤坝越近，那么就说明这次出现的管涌险情就越严重，特别是在距离堤坝十五倍水位的范围内是最危险的，超出这个范围危险系数就相应减少。

双层堤基“管涌”探测李宁新（珠江水利委员会勘测设计研究院广州 510611）摘要双层堤基“管涌”产生的局部冒水孔实属承压自流井，由此形成的“管涌”实质为井涌。

加深对双层堤基“管涌”的地质认识，可以通过预测性探测，预测“管涌”可能发生的最大范围和“管涌”可能发生的主要部位；根据“管涌”冒水孔具有的承压井流特征，提出以堤后“管涌”点为中心，再向外追索“管涌”影响范围和扩展方向的“管涌”探测新思路。

关键词双层堤基承压井流“管涌”井涌“管涌”探测前言双层堤基在大江大河防洪干堤中非常普遍，洪水期，堤后粘性土盖层局部薄弱部位受超高承压水头顶裂破坏，出现喷水冒砂现象，一般通称为“管涌”或“泉涌”，是双层堤基最常见的渗透破坏形式。

20世纪90年代以来,随着我国对堤坝工程的日益重视，堤坝隐患及渗漏探测技术的研究工作得到较大进展,主要在电法探测、电磁法探测、弹性波探测及放射性探测方面作了大量的研究及生产实践[1]。

在管涌渗漏探测方面，一般是在堤坝上或堤垸外的水面上进行的，除了上述方法外，常用通过测定堤垸外的水面上的自然电位分布来确定渗漏部位[2]。

1999年，何继善院士等对堤防工程隐患探测方法理论及仪器设备系统进行了大量的研究，提出了流场法并研制出能在汛期“从上游探测到渗漏入口”的“堤坝管涌渗漏探测系统”。

流场法有一个极为重要的假设前提：即由于渗漏的出现，必然存在从迎水面向背水面渗、漏通道。

在出现管涌的情况下，此通道更为明显。

此通道既是客观存在的，也是探测管涌入口可以利用的物理实体[2]。

可以看出，上述方法探测目标集中于渗漏入口和渗漏通道。

显然，对于双层堤基，这种认识仍停留在传统“管涌”模式[3]。

研究表明[4]～[7],双层堤基具特殊的水文地质结构，双层堤基渗流呈静水承压状态；“管涌”冒水孔具承压井流特征，双层堤基“管涌”的实质是井涌，传统“管涌”模式值得怀疑。

因此，“探测管涌入口可以利用的物理实体（渗漏通道）”可能并不是“客观存在”，“从上游探测渗漏入口”的适用性值得商榷。

论河道堤防管涌成因及险情处置方法发布时间：2021-08-16T09:40:27.983Z 来源：《科技新时代》2021年5期作者：杨宁[导读] 遵循一定的原则，妥善处理河道堤防管涌险情，保障居民的生命财产安全。

江苏省扬州经济技术开发区朴席镇农业综合服务中心江苏省扬州 225000摘要：河道堤防管涌问题通常在背水坡脚周围或者距离比较远的潭坑、池塘或洼地中出现，表现出在渗透水的作用下，土体中的无粘性土或具有较小粘性的细颗粒在粗大的颗粒间孔隙中发生移动或被冲走。

此问题不仅会直接威胁居民的生命财产安全，而且还会引发更为严重的其他事故。

为此需要分析引发管涌问题的形成条件，在准确和快速判断管涌险情之后，遵循一定的原则开展及时有效的抢险工作，保护居民群众的生命财产安全。

关键词：河道堤防；管涌；成因；险情处置1引言河道堤防用于保护河道安全，如果在河道堤防建设过程中遗留质量隐患，出现堤基建设基础不牢的问题，或者在建设之后投入运行中缺乏有效的堤角保护措施，还存在数量较多的坑塘等现象，容易遭遇到洪水时导致管涌或滑坡等问题，威胁周围居民的生命安全。

这就需要分析和总结引发河道堤防管涌的原因并作出正确判断，遵循一定的原则，妥善处理河道堤防管涌险情，保障居民的生命财产安全。

2河道堤防管涌的成因及危害分析引发管涌问题的形成条件，一是沙层具有强透水性质。

二是在汛期具有较高的水位造成持续压力并引发渗透问题。

三是粘性土覆盖透水地基表层，但是其中存在薄弱环节。

总结引发此问题的原因，一是具有较高的防御水位，增加了渗水压力，但是堤坝背水位置的地面粘土层的厚度过小。

二是溃口段内的粘土层曾经被破坏过，虽然进行了修复，但是在堤防背水位置遗留有渊潭，而且在此渊潭中的粘土层厚度较小。

三是在日常维护工作中，采取取土对堤防背水位置加培堤防的方式，使得粘土层厚度逐渐减小。

此外，如果在建闸之后开展渠道挖方作业时，或者受到水流冲刷的影响，也会逐渐减小粘土层的厚度。

试析堤防工程常见的险情及抢险方法作者：杨雪峰来源：《农民致富之友》2015年第08期[摘要] ; 近年来，随着我国经济的不断发展，人们对于水利工程的建设工作给予了较大的关注。

堤坝工程的建设是水利工程建设的工作重点，而现阶段的堤防工程也由于多种原因时常出现险情，所以对于常见的险情应进行及时的抢险工作。

本文针对堤防工程中常见的险情进行分析，并提出具体的抢险方案，为水利工程建设工作提供有效的安全保证。

[关键词] 堤防工程 ; ;险情 ; ;抢险方法[中图分类号] TV871 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2015）04-0292-02堤防工程在实施的过程中经常会由于不同原因出现险情，而险情的多发期是汛期时期。

堤坝工程的险情主要是由于长时间的水冲刷，导致其堤坝出现裂缝并出现大面积的坍塌。

堤防工程一旦出现险情，就会对周围的居民及生态环境造成严重的危害，所以应及时找出抢险的有效措施，保证堤防工程的安全，从而延长其使用寿命。

1 ; 堤防工程检测1.1 ; 经常性检测在堤防工程施工结束后应将施工设计及实施过程中的相关资料递交于相关部门。

针对所接收的材料，相关部门应及时进行备案，并制定相关人员进行堤防工程实施质量的检测。

检测内容主要包括对其动力设备、护堤标木及堤基等相关指标的状况进行检测。

1.2 ; 定期检测在汛期前应对堤防工程的相关度汛进行检测，主要包括通讯设备、防汛物资及组织等方面的检查，重点对河边封堵情况进行检查，对河道弯道处及卡口处潜在的危险进行排查，并针对检测情况采取有效的度汛措施。

在汛期后，应对堤防工程进行详细的检测，针对损坏部位进行维修与加固。

1.3 ; 隐患检测针对汛期出现的险情堤防部位进行其隐患检查，并通过科学的推测及机器设备钻探的方式对堤防内部进行隐患检查。

近年来，随着科学技术的飞速发展，许多地区都采用电法勘探方式进行堤防工程内部的隐患检测，以减少对堤防工程的盲目钻孔，同时也有效的缩短了堤防工程维修的工期，大大降低了维修开支。

堤基管涌险情的抢护在渗流水作用下土颗粒群体运动，称为“流土”。

填充在骨架空隙中的细颗粒被渗水带走，称为“管涌”。

通常将上述两种渗透破坏统称为“管涌”，又称翻砂鼓水、泡泉等，管涌出水口冒沙并常形成“沙环”，故又称沙沸。

在粘土和草皮固结的地表土层，有时管涌表现为土块隆起，称为“牛皮包”，又称为鼓泡。

管涌一般发生在背水坡脚附近的地面或较远的潭坑、池塘或洼地，多呈孔状冒水冒沙。

出水口孔径小的如蚁穴，大的可达几十厘米。

个数少则一两个，多的可达数十个，称作管涌群。

一、堤基管涌形成的原因管涌形成的原因是多方面的。

一般来说，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，并与江河水相通。

汛期水位提高时，由于强透水层渗透水头损失较小，堤防背水侧数百米范围内表土层底部仍承受很大的水压力。

如果这股水压力冲破了粘土层，在没有反滤层保护的情况下，粉砂、细沙就会随水流出，从而发生管涌。

根据管涌产生的机理，抢护管涌险情的原则应是：制止涌水带沙，而留有渗水出路。

二、管涌险情程度的评估管涌一般发生在背水堤脚附近地面或较远的坑塘洼地。

距堤脚越近，其危害性就越大。

一般以距堤脚15倍水位差范围内的管涌最危险，在此范围以外的次之。

有的管涌发生在农田或洼地中，多是管涌群，管涌口内有沙粒跳运，似“煮稀饭”，涌出的水多为清水，险情稳定，可加强观测，暂不处理。

管涌发生在坑塘中，水面会出现翻花鼓泡，水中带砂、色浑。

有的由于水较深，水面只看到冒泡，可潜水探摸，是否有凉水涌出或在洞口是否形成沙环。

堤背水侧地面隆起，膨胀，浮动和断裂等现象也是产生管涌的前兆，因而对这种险情要高度重视并及时进行处理。

三、管涌险情的抢护方法1.沙石(土工织物、梢料)反滤围井沙石反滤围井是抢护管涌险情的最常用形式之一。

对管涌口不大、涌水量较小的情况，采用由细到粗的顺序铺填反滤料，即先装细料，再填过渡料，最后填粗料。

对管涌口直径和涌水量较大的情况，可先填较大的块石或碎石，以消杀水势，再按前述方法铺填反滤料，以免较细颗粒的反滤料被水流带走。