双层堤基产生管涌的防治.pdf

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1、2012年第l2期黑龙江水利科技NI1．12．20l2(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(l'otal【l_40)文章编号：1007—7596(2012)12—0178—02双层堤基产生管涌的防治潘亨禹(贵州省仁怀市水利局，贵州仁怀564500)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。依据管涌冒水孔具有的承压井流特征，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。同时通过预测性探测，管涌可能发生的主要部位和管涌可能发牛的最大范围可以

2、被预测到，从而提高对双层堤基管涌的地质认识。双层堤基渗流呈静水承压状态，它具有特殊的水文地质结构。认识双层堤基静水承压渗流的特征，加强认清双层堤基管涌的地质特征，从而讨论预测性探测通过的方法，预测出管涌可能发生的主要部位和管涌可能发生的最大范围。通过仁怀市九仓河月亮湖防洪堤治理的设计，阐述双层堤基产牛管涌的防治。关键词：双层堤基；管涌判别；管涌防治；仓河月亮湖；防洪堤治理中图分类号：TV871．2文献标识码：B背水侧钻孔或一些结构不当的民用井而造成的渗流通道0引言2)建闸后，黏土层由于水流冲刷或渠道挖方的原因而减薄在中小河流治理，防洪干堤工程中，双层堤基的应用非3)堤

3、背水侧地面黏土层厚度不够，防御水位提高，增大渗水常广泛。管涌又称泉涌，主要是指在洪水期，受超高承压水压力。4)在堤背水侧取土加培堤防，将黏土层挖薄。5)溃口头的影响，堤后薄弱部位的黏性土盖层局部受到破坏，出现段内存在的黏土层被破坏后，堤背水侧留有黏土层较薄的渊冒砂喷水的现象。管涌是双层堤基最常见的渗透破坏形式。潭，常会发生管涌现象。6)由于其他原因造成堤背水侧表随着我国不断发展的堤坝工程，埘渗漏探测技术及堤坝隐患层挖薄。的研究工作也取得了一定的突破，研究和实践的方向主要是以下4个方面：电磁法探测、电法探测、放射性探测和弹性波探测。一般来说，我们通常在堤垸外或堤坝上的水

4、面上进行管涌渗漏探测，渗漏部位的确定主要是通过测定堤垸外的水面上的自然电位分布得到的。另外，目前还存在通过从L游探测到渗漏入[51的堤坝管涌渗漏探测系统，其探测日标集中图1管涌险情示意图于渗漏通道和渗漏入。然而对于双层堤基，它还仅仅停留2双层堤基渗流的特征在普通的管涌模式。双层堤基的结构是特殊的水文地质结构，密封的强透水1产生管涌的原因层存在堤后，形成一种渗而不流、承压渗流的独特现象，如目前，我国的堤防基础主要是二元结构，最下面是与河2所示渗而不流现象出现的主要原因就是在封闭渗流场r水相通的强透水层，上面是粉沙、细沙，最J二层是透水性不好能量守恒定律的应用。[}1于出

5、口受封闭，根据达阿定律，1‘，的壤土或黏性土，管涌险情的示意图见图1。当汛期高水位趋ru】O时，有V=Q／A也趋向0、V，O流时，堤外高势时，因为强透水层透水效果不好，大部分的水压力就会加在能(水头)很难被地下水将其转化为机械能(流动)，能锗没数白米范围的堤防背水侧内表土层底部。被转化为热能而散失，也没有Fh于克服阻力做功而损耗机械抗御水压力不好的堤防背水侧的地面黏土层遭到破坏能，导致堤内外势能(水头)近乎相等，水头(势能)没有明的原因可以分为以下几种：1)由于勘探爆破孔封闭不实、堤的损夫，堤后处于大范围相近高度的承压水头的作用F、[收稿日期]20l29一l4[作者简

6、介]潘亨禹(1973一)，男，贵州仁怀人，工程师，从事水文地质与工程地质工作。潘亨禹：双层堤基产生管涌的防治第12期能在堤后强透水层分布范围内发生。管涌可能发生的最大范围就是堤后压渗的最大范围，有事堤后强透水层分布范围。5管涌的防治5．1反滤层压盖当堤内出现管涌群或大面积管涌时，我们可以采用反滤图2双层堤基的承压渗流场层压盖的方法来制止地基泥沙流失和低涌水流速，以达到稳承压渗流具有以下4个基本特征：1)在高承压水头作用定险情的目的。反滤层压盖必须用透水性好的材料，切忌使下分布着大量的堤后强透水层，水头呈线性分布。2)损失很用透水性差的材料。根据所用反滤材料的不同，可分

7、为沙石小的承压水头，平缓的水力坡降，导致堤后数百米后仍存在反滤压盖和梢料反滤压盖两种形式。超高承压水头，从而产生管涌。3)极其缓慢的承压渗流速5．2蓄水反压度，即使在极强透水层(K=100m／d)中，仍有V<1m／d，近蓄水反压就是通过抬高管涌区内的水位来使得堤内外乎是不流的现象。4)堤内外水力密切联系，内数百米处的测的水头差得到降低，从而出逸水力坡降得到降低，渗透压力压水头与外江水位堤同步升降，近乎静水压力传递。上述特也得到降低，达到稳定管涌险情和制止管涌破坏的目的。使征中最根本的特征是渗流速度极其缓慢，几乎呈静水承压状用条件为：1)管涌区面积较大