管涌 piping
定義:在滲流作用下,土中的細顆粒通過骨架孔隙通道隨滲流水從內(nèi)部逐漸向外流失形成管狀通道的現(xiàn)象。
學科:水利科學技術(shù)_巖石力學、土力學、巖土工程_土力學(水利)
相關(guān)名詞:滲流 土石壩 防汛搶險

圖片來源:視覺中國
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管涌俗稱“翻砂鼓水”“泡泉”“泉涌”,指土體細顆粒被滲流帶出而發(fā)生滲透破壞的現(xiàn)象,堤防、土石壩、水閘等擋水建筑物發(fā)生滲透破壞大多屬管涌類型。
每年汛期,河流水位都較高,當高過河堤內(nèi)側(cè)地面時,就產(chǎn)生水頭差,如堤身堤基存在透水層,就有可能形成滲流,繼而產(chǎn)生管涌。管涌剛開始時,涌水口徑可能僅幾毫米,隨著河流水位的不斷升高,持續(xù)時間不斷延長,管涌險情就會不斷惡化,大至幾米,出現(xiàn)大量涌水翻沙,涌水口周圍多形成隆起的沙環(huán)。隨著細顆粒的涌出,滲流通道不斷擴大,基土被慢慢淘空,引起建筑物塌陷,造成潰堤、垮壩、倒閘等重大事故。所以及早發(fā)現(xiàn)管涌、及時搶險,是防汛工作最為重要的工作。
發(fā)生管涌的主要原因:1.堤壩、水閘地基土壤級配缺少某些中間粒徑的非黏性土壤,在江河或水庫水位升高,出逸點滲透坡降大于土壤允許值時,地基土體中較細土粒被滲流帶走形成管涌;2.基礎(chǔ)土層中含有強透水層,上部覆蓋的土層壓重不夠;3.工程防滲或排水(滲)設(shè)施效能低或損壞失效。
管涌出現(xiàn)后,應立即進行搶險保護。其搶護原則是臨截背導,導壓兼施。即臨水面截減滲流,背水面導走滲水,并在管涌點同時采取導滲和壓滲的搶險措施,目的是降低滲壓,防止?jié)B流帶出細顆粒,并給滲出清水留有出路。
搶護方法通常采用:
1.反濾圍井。在管涌口處用編織袋或麻袋裝土搶筑圍井,井壁底與地面嚴密接觸,井內(nèi)按三層反濾要求分層鋪填沙石或柴草過濾料,在井口安設(shè)排水管,將滲出的清水引走,以防溢流導致井壁塌損。
2.蓄水反壓(俗稱養(yǎng)水盆)。在管涌周圍用土袋壘成圍井,井壁不漏水,井中不填反濾料。如果管涌點多面積大,就在出險口附近略擴大范圍填筑土堤,形成一個蓄水池(養(yǎng)水盆),不讓滲水流走,利用滲水慢慢抬高井(池)內(nèi)水位,減少臨背水位差,從而阻止險情惡化。
3.濾水壓滲臺。當管涌點出現(xiàn)多個并連片時,可在面上分層鋪填粗沙、石屑、碎石,下細上粗,每層厚20厘米左右,最后壓塊石或土袋,形成壓滲臺。如險情處周邊缺乏沙石料,可用秸稈或樹枝做成排,再壓塊石或沙土袋。此法適用于處理管涌數(shù)目多、范圍較大的險情。
當大壩出現(xiàn)管涌時,在按上述搶護方法盡快處置險情同時,最佳方案是降低水庫蓄水位,通過減小水頭差降低滲壓力,從而減緩險情惡化,為防汛搶險贏得時間。
責任編輯:張鵬輝





