第四节:閘涵漏水搶护

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内容出处: 《天津市防汛技术资料》 图书
唯一号: 020020020230025872
颗粒名称: 第四节:閘涵漏水搶护
分类号: TV66
页数: 10
页码: 255-264
摘要: 本文记述了天津市闸涵漏水抢护的情况。其中包括漏水情况、抢护措施、重点闸涵抢护、几点建议等。
关键词: 天津市 闸涵 漏水抢护

内容

市郊各河岸附近都为农田,由于利用河水灌溉或雨季排除瀝涝,設置了一些閘涵、揚水站和小型电力点。据初步統計,市郊排除拦河閘涵13座以外,还有沿河閘涵285座,揚水站34座,沟口72处及小型电力点247处(詳見附录六)。
  今年洪水主要来自大淸和子牙河系,我市子牙河、独流减河首当其冲。今年汛前对这些河道两岸的閘涵过堤管道,虽曾作了必要的防护,但在汛期仍然出現了堤坡沉陷、堤身裂縫、閘涵漏水等险情。有些严重的酿成险工,由于搶救及时,幸未成患。所以应該指出,由于我市閘涵过堤管道很多,汛期閘涵漏水問題很普遍,尤其是去冬今春施工的閘涵問題特別严重,应引起注意。
  一、漏水情况
  今年汛期,在閘涵过堤管道处出現险情的原因主要是由于漏水,有些因而引起堤身坍塌,个別閘涵构筑物因而出現沉陷、裂縫、傾斜甚而破坏。現按其发生原因分成7类分述如下:
  (一)由于进出水口閘門关閉不严,或閘板不严密而漏水,此种情况比較普遍。如:
  1.子牙河右岸下游楊柳青农場西揚水站,閘門汛前检修后关閉,汛期发現一孔未关严,空隙10—20厘米。后經潜水剔除石块,才关閉严密。
  2.子牙河左岸白滩寺涵閘,由于閘板底槽杂物未淸除,因而板底漏水,同时翼墙也漏水,汛期在閘后作了围埝。
  3.子牙河左岸沟尾巴涵閘,汛前匆促关閉,东側閘門不严,空隙15厘米,汛期在閘后作了围埝。
  4.子牙河左岸风河故道第二道排水閘,由于止水不良,加以閘板施工质量較差以致严重漏水,汛期在閘后作拦河垻。
  5.独流减河左岸新西琉城揚水站,今年七月竣工,汛前閉閘,幷在迎水坡前出口用草袋土堵死。第一次洪峰后8月20日发現閘門漏水,堤身新塡土下沉,出水池角片石护坡发生裂縫幷下沉。
  6.独流减河左岸小卞庄閘东側閘門未关严,空隙3~8厘米;第二孔閘板也不严,沿閘槽有寬4厘米长50厘米豎縫,造咸漏水。
  7.独流小泊閘系引水閘,汛前閘門关閉后仍严重漏水,經潜水检查,漏水原因系木閘板关閉不严,幷有釘孔,为此,閘前筑月牙垻中間作了塡土处理。
  (二)由于管基不良,发生不均匀沉陷而造成管道折裂漏水。如子牙河右岸12+663处楊柳靑鎭排水站,該处过堤管道为单排混凝土管,管径1.5米。由于基础下沉,管与貯水池接头处发生漏水現象。后将該处用水泥砂浆封閉,管的进口閘外作月牙垻中間用草袋土及素土填实,效果良好。
  (三)由于过堤管接头不良而漏水。如子牙河右岸上游3+050处的小型电力抽水点,該处过堤管由公社施工,汛前将迎水坡进水口封閉,在第一次洪峰时背水坡缸瓦管出口处即发現漏水,流量很小,时断时續,流出含乳白色分解物质。經检查离出口70厘米处缸管連接不好,做有一小孔,水从此处流出。当时决定注意覌察。公社曾用水泥堵塞,效果不大,俱漏水亦无发展。
  (四)由于回塡土不实造成堤坡沉陷堤身裂縫而漏水。这种現象也比較普遍,去冬今春施工的更明显。如:
  1.大柳滩北大洼排水閘系于冬季施工,堤身回塡冻土,汛期先发現閘門漏水,继而基础部分沉陷,迎水坡出現平行堤身的沉陷裂縫,虽經連續搶堵,最后堤身仍劈裂,出現二条垂直堤身的裂縫。裂縫相距14米,縫寬达20~30毫米。
  2.新西硫城揚水站肖8月12日减河水位由4.0米猛升至6.0米时,抽水房前池池壁发生裂縫。13日水位6.8米,池前堤埝即行沉陷。
  3.河故道第二道閘門因施工还土未夯实,汛期間閘頂发生塌裂二道,縫隙最寬达50毫米,閘側浆砌片石翼墙也全部散裂,閘身迎水坡及背水坡均出現严重裂縫。
  (五)穿过堤身的管道无防水隔墙,由于管壁和土壤接触不良形成过水通道,因而出現漏水和管涌。这种現象普遍存在,中小型閘涵尤为明显。
  (六)閘瘋透水。如复兴門舶閘8月20日发現閘底透水,延續十余日。經潜水人員检查幷連續三次在閘外采用藏袋片塞縫、蔴袋土堵洞、粘土灌縫,又在外側加作5米寬草袋土压盖閘外流沙,但漏水幷未全部制止。
  (七)特殊情况的漏水。如子牙河右岸下游楊柳青农場西揚水站发現的管涌現象。8月29日揚水站抽蓄水池水后,发現池水翻花1处,翻花面积1平米,混水范围3平米。經分析,由于池內水位驟降1.2米,使墙前堤身渗水压力使水由底板砌石縫隙处噴出,将底版长期淤积之泥土被掀起,故在水中形咸浮云混水状态,出現管涌。其特点是时噴时停,間隔时間逐漸延长。(如系上游水压而造成的管涌,則在当时水头压力六米下将連續不停地嘖射)。
  二、搶护措施
  (一)閘門关閉不严,应尽力設法继續关閉。汛期可由潜水員进行水下检查、搶堵及淸除杂物。今年汛期对縫隙較小經检查閘門尚完整、閘槽相符仍能正常启閉,而仅属下閘槽存有杂物时,一般在适当水位时緩緩提閘,利用河水冲除或不作处理。如局部存有杂物,可由潜水人員淸除。如检查閘門关閉不严,汛期不能检修时,可以使用棉絮掺粘土堵塞,一般堵一次可以止水10~15天。
  (二)塡堵进水口
  塡堵閘涵过堤管道的迎水坡洞口,是彻底防止閘涵漏水的方法。今年根据不同情况主要采用了以下儿种措施:
  1.迎水坡管口处有小型蓄水池者,采用管口砌砖水泥抹面,再用土将水池塡塞。这种方法操作簡单,解决彻底。
  2.閘外围筑草袋垻,中間塡土。草袋垻的大小按閘涵具体情况而定,但至少要保持中間塡土厚1.5米,垻頂高出水面0.5米以上。南运河右岸有些涵管,农民在塡堵时,先抽除二节,用素土夯实,然后再在管外作围垻,效果更好。如汛期水下作业則都先打短桩,然后围垻填土。以上方法适用于迎水坡有滩地或堤身較矮者。
  3.关閉閘門后閘槽封以粘泥。如鑄鉄閘門关閉后,采用此法有助于止水。
  (三)背水坡管口或閘涵后作围埝(俗称月牙垻养水盆)这种方法施工方便,解决問題比較彻底,但是用工用料較多。子牙河左岸的涵閘均采用此法。
  三、重点閘涵搶护
  (一)楊柳青农場西揚水站 該揚水站位于子牙河右岸15+300西河閘下隐賢村附近,机器房系在日伪时修建。解放后为了滿足农田灌溉需要,增建了进水管和排水管各两条,均为1.2米的鋼筋混凝土管,穿过堤身引入河內。进(排)水口在迎水坡外均設有鑄鉄閘門,背水坡下有6米寬后戧,戧后修建了面积約200平米进水池,池底高程0.3米左右。据了解池壁用浆砌片石,池底为片石灌浆。該处于8月9日根据水情关閉閘門,10日早晨发現东閘門漏水,約3~4小时后水池被漏滿。当时水站工人用抽水机随漏随排,坚持了三天。8月13日潜水員进行检查,发現一处閘門沒有关严,有縫隙約10厘米,随即用棉被套掺粘土堵塞,漏水才时停止。但至8月25日漏水又发展到原来情况,再次派潜水員下水,把閘門下垫的石块凿掉,关严閘門,才又解决了管內漏水問題。到8月29日6时揚水站排除池內积水,当排到水位高程2.5米左右时,发現池西北角距池边約1.5米处水面出現翻花,面积約1平米,混水范围約3平米。經現場检查,漏水原因仍不明,估計主要是由于排水使压力差增加而引起的管涌現象。当时决定先用蔴袋土和草袋土把水池塡平三分之二,延长渗水长度,如险情继續恶化时,再沿水池四周筑月牙垻。經拋碼蔴袋土1500条后,翻花情况当即消除,漏水也基本上停止。后經硏究,为了彻底解决問題,应先摸淸情况找出漏水原因再采取对策,故决定塡土暫时停止。經潜水員二次下水检查,只发現进水管八字墙与土的銜接处有一道寬約4厘米裂縫,其它位置沒有发現問題。8月30日下午,在已投土范围外約1.5米处,又出現冒混水和翻花現象,每隔2~5分钟一次,面积約0.5平米,情况不甚严重。以后翻花次数逐漸减少,混水变淸,延續到9月7日,河水逐日回落,翻花和目水情况亦就消除(見图9—23)。
  分析以上有象的原因,估計主要是土堤飽和水渗流集中所致。当时河內水位高,土堤浸泡时間久,堤內有較多的水份,因池壁是很厚的砌石挡土墙,又沒有排渗孔,抗渗能力較强,池底是片石灌浆,抗渗能力較弱。故在水池排水过程中,随池中水深减小,池底水头差增大,渗透水便在池底薄弱处涌現,做将池底淤泥带出,以形成冒混水和水面翻花的現象。
  (二)大柳滩北大洼排水涵閘 該閘涵位于西河閘北月牙堤与中亭堤銜接处即工农联盟抽水站以西0+663处。其位置(見图9—24)。
  根据原施工人員介紹:該涵閘系1962年冬季施工,共有穿堤涵管三排,管径1.5米,每排长度16米;管道净距0.5米;管基础采用片石灌浆,厚度70厘米;翼墙用片石灌浆砌筑。堤身均系冻土回塡,土块很多夯打不实。
  今年汛期涵閘虽然关閉,但东边的一个涵閘沒有关严,又因回塡土不实,故在今年汛期造成堤身裂縫下沉和漏水,幷引起堤身劈裂。
  該处閘涵发生漏水最早,也最严重。当洪水浸及閘門时,堤身背水坡就发現漏水。8月11日閘外水深1.6~1.7米,該处为了截流堵漏,楊柳青民工就在迎水坡涵閘外加碼草袋垻,中間用土填实,高程6.0米。到8月12日閘外水深2米,因所碼的草袋垻坍塌,中間塡土下沉,故又在其外面重碼一层,做拋入了一部分蔴袋土和草袋土护脚,但是由于搶护质量不好,所以堤身背水坡仍然漏水。后用葦蓆草袋貼坡导渗,做沒有彻底解决漏水問題。以后背水坡的漏水逐漸增加,涵管位置漏水成溜。8月13及14日經将迎水坡不断加厚,漏水才稍見减弱。8月15日在涵閘的西側,堤身发生沉陷,当时用土內外加寬,堤頂沉陷部分塡土夯实加高,幷于迎水坡拋石护脚,背水坡坡脚用片石碼成台阶形。但不久,漏水集中,堤后排水渠內出現管涌現象,漏水量相当于4吋水泵的流量,当时曾即采用围井措施。8月16日堤身发現横向劈裂二道,裂縫相隔14米,一道在涵管中綫外5米,一道在另一側中綫外9米。裂綫最寬处达20~30毫米,裂縫长由迎水坡通过子埝直貫背水坡堤肩。与此同时,在背水坡排水渠部分也出現纵裂,做有局部塌坍,背水坡漏水漸混,管涌漏水也含有泥砂。
  上述情况发生后,立即組織力量現場查勘,經分析研究,认为情况严重,必須采取紧急措施。經召开三結合会議,确定了打月牙垻方案。做組織人力当晚动工进行搶修。当时曾比較过两个方案,第一方案考虑作月牙垻,但是堤身要横跨15米寬的排水渠,渠域有約70厘米的淤泥层,加以涵管x近堤身直角端,地势非常不利。第二方案考虑外帮,但是原堤外当时水深約6米,且前已投入部分蔴袋土,如果继續外帮,非但断面很大,而且水下作业也有困难。另外如新筑前戧,基础落在河坡上,也有产生滑动的危险,如再采用打护桩,施工期限又不允許,所以选定了打月牙垻方案。围垻設計,垻頂高程8.5米;頂寬4米;迎水坡1∶1.5,用草袋装土碼砌护坡;背水土坡1∶2,(見图9—25)在月牙垻橫跨排水渠部分,水深2.4米,做有淤泥层,确定用挤淤泥的办法。首先在水面以下做3米寬的蔴袋土垻,待蔴袋土碼出水面以后,再在蔴袋土处向外填土,逐步将淤泥挤出。
  施工过程中,8月17日上午当蔴袋土将筑出水面时,蔴袋土垻出現渗水現象,經研究认为由于两側水位差压力所致,故决定必須搶填土方。經增加人力,加速进度,当月牙垻筑出水面平均約2米时,此現象已消除。垻筑成后又在背水坡脚处出現滑坡裂紋,为了防止因为河底淤泥未完全挤出而导致滑坡,故于堤脚处采取加筑草袋土后办戧法,一方面将淤泥继續外挤,一方面又可加固坡脚,做起导渗作用,对堤身稳定更有好处。經过积极搶救,滑坡迹象消除。
  (三)西琉城新揚水站 該揚水站1963年七月竣工。在8月12日减河水位由4.0米遽增至6.0米时,該处即出現排水口倒灌現象,机房前池內积水很多,池壁发現有裂紋。根据水情預計第一次洪峰即将到来,故在現場分析研究,采取了停止揚水关閉閘門的措施。在次日减河水位达到6.8米,已超过設計标准水位,这时池壁裂縫有新的发展。据分析属池內积水过多所致,馬上組織人力将涵洞口用草袋土堵閉,但是堵閉后,尚有渗透現象,做且池前堤埝出現部分沉陷。8月18日潜水員进行检查,当时正值退水时期,堵口大部外露,草袋碼砌表面整齐,仅坡度較陡,无严重险情。8月20日在水位回升时,检查发現堤身因新复土有一段下沉,閘板漏水,出水池池角有裂縫下沉及背水坡浆砌片石护坡有四处漏水等情况,当場研究了解决措施:
  1.出水池东西两側由大堤至出水池墙加高加寬围垻,頂与大堤相平,頂寬在近池壁处为3米,外坡1∶3。
  2.大堤后涵洞口,平行大堤筑蔴袋垻,連接出水池两側护坡,垻內塡土。
  3.出水池水泵出水管口,利用原有閘槽下板屯土堵死管口。
  4.厂房与出水池墙間由窗口起至池墙頂填土,做坡与围垻相連。
  以上工程于22日开始,到24日全部完成。(見图9—26)
  接着又在8月27日,9月2日、9日进行了三次检查,发現在东側废积水池內管口有渗水現象,废积水池北側临深水塘未做后戧,出水池西側土坡有渗水現象,拋石、堵口及翼墙均完好无損。
  检查后及时作了处理。首先在两个管口处砌砖抹面堵死,又在池后按設計标准补做一段后戧。但跟着又出現了新的問題,后戧表面和边緣处透堤水位升高,外层松軟,在砖房后面做有局部塌方現象,情况比較严重。当日(9月9日)检查后即进行了导渗工程,在一日內完成了砂石开沟导渗六道計40多米,砂石滤井一座,砖房后和出水池西側采用貼坡导渗52米,后經覌察效果良好。
  (四)凤河故道第二道排水閘:該閘在今年汛前竣工,7月份大量搶还土方时,除閘墙背后加夯外,其余土方均未夯打,此外,因竣工仓促,尚未驗收,有些工作还未全部完成。如原設計中除背水側閘門外,在迎水側尚有五块木閘板,但在汛前未能作好;新作閘門事先亦未試下,閘板本身与閘槽不合,止水亦不起作用。因而在洪水来临时閉閘,閉閘后漏水十分严重。搶护时先决定作柴排塡堵,但在施工中途,物料供应不上,漏水情况日益严重,又改在閘后排水渠沟距閘70米处筑拦河坦一道,始挡隹洪水。但因閘身处于洪水之中,造成津垻公路沉陷塌方,閘側浆砌片石翼墙全部发生散裂,津垻公路上发生断堤裂縫两道,閘身亦有严重裂縫。涵閘两側水面一直是随洪水涨落。(見图9—27)
  根据情况分析漏水与塌陷原因如下:
  1.风河故道与子牙河交口处,有第一道排水閘,此处閘門为二道排水閘,其目的在調剂洩量,保护二閘之間土地不因宣洩瀝涝而損失农田作物,故本身无防洪要求,止水在背水坡側閘門的上游,对洪水也不起止水作用。
  2.閘門在施工时未作好,与閘槽不合,据說在下閘門时,曾临时在現場修理,因而估計閘門与閘槽中間孔隙較大,也不能止水。
  3.迎水側原設計有木閘板,但未作好;临时采用柴排及拋塡草袋土搶堵,肯定中間有孔隙,造成大量过水。
  4.关于土坍塌及路面(堤身)开裂問題,主要由于还土不实所致。对照原設計图,由閘頂向上虛填土厚度达3.2米(閘頂高程約为5.8米,初期还土后路面高程为9.0米左右),經过洪水浸泡当然会有一定沉降,但实际沉陷过多(目力覌察达60毫米)以致路面干裂,裂縫寬者达5厘米,查对其裂縫位置,正好是新旧土接触部位。所幸內側連成围埝,垻內外水面相平,无水压力,否則将出大险。
  (五)第六堡附近南运河下游改道分洪閘 該閘修建于1951年,共二孔,每孔净寬6米。閘极因往年腐蝕稍有漏水。胸墙上部汛前驗查时也发現裂紋。幷据原設計人員介紹,該閘胸墙为鋼筋混凝土,两側接素混凝土,施工时曾在接連处发生裂縫。当时已灌浆处理。
  由于以上原因加以今年水位高,超过設計保証水位,閘前后水位差达6米左右故决定在其后修筑土垻,增高下游水位,平衡閘前水压,确保閘体安全。施工方案根据情况分为二期进行,第一期筑垻垻頂高程6.0米,寬3米,迎水坡1∶1.5,背水坡1∶2,垻位选于閘基外南运河河床上。8月28日第二次加高,壩頂高程达9.0米,頂寬及边坡如前。(見图9—28)。
  关于胸墙裂紋,現場錘敲声音晌亮无空洞,幷考虑水头淹沒裂紋均不足0.7米,水压不大,故当时只加强观測,未做处理。
  裂紋是汛前旧有,8月14日开始渗水,9月5日停止,渗水处均为水平方向短縫,共11处,其中5处較严重,渗水面积500~1600平方厘米。
  自八月二十七日对裂縫观測記录以来,至九月十九日裂紋均有所增长。一般增长5~10厘米,最长达到21厘米。
  四、几点建議
  (一)規划和管理方面
  1.郊区小型排灌点应全面規划統一布署。审批要有健全程序。个別管綫过密的地方应調正。
  2.过堤管道閘涵的建筑、管理、維修要設专人,分片負責。
  3.汛前要认眞检修各涵閘閘門。根据今年情况,閘門关閉不严,大都由于閘槽存有积物所致。閘門不严,在高水头下易形成閘后射流,对閘板的高頻率震动以及閘板后底部的冲刷均极为不利。今后除在設計中改进外,汛前检查維修,也十分必要。今年还发現有些閘門的止水胶皮被切割破坏,应加强維护。
  4.抽水房建筑現离堤埝一般太近,有碍堤埝稳固及汛期搶护,故应規定一定距离。
  (二)設計和施工方面
  穿过堤身的管道涵閘如設計施工得当,汛前加以检查維护,汛期险情是可以避免的。針对今年汛期涵閘发生的問題須应全面检查,重点反修。对新建改建閘涵,建議:
  1.閘涵的閘門启閉設备要求安全灵活不漏水,故新建閘涵閘門最好采用鉄閘板,閘外应設木叠樑閘。其优点:是坚固可靠,不易損坏;汛前便于填堵,止漏效果好;拆除比較簡便,易于彻底淸除。
  2.破堤开槽应有較大的边坡(1∶2~1∶3)幷开成阶梯形。回填土要确保质量。尤其是土质与密度更要严格控制;必要时应采用灰土。
  3.修建閘涵时应对邻近堤段进行检查加固,翼墙外最好作一段护坡,使近閘处稳固可靠。
  4.穿堤管道应加設防水隔墙延长渗径。
  5.建筑物附近堤埝背水坡必要时加設永久性导渗設施。
  总之,閘涵的設計施工,从生产需要及防洪要求都必須确保质量。子牙河、独流减河沿堤閘涵首先要滿足防洪要求。結构要根据条件,但符合規划的正式閘涵,标准应該高些。目前已經有不少砖砌閘涵,表面剝落,加以汛期搶护,損坏甚重。中小型閘涵,如条件許可,也应尽可能考虑石料,或鋼筋混凝土等結构。
  (三)汛期防护方面
  1.根据气象水文資料,对排水、用水、防洪要統一安排管理。对閘涵防护,不論是启閉閘門,堵砌管口,或汛前加固維护,均应有专人負責,使防护措施落实。
  2.汛期根据閘垻情况,,应提前作好分期防护方案,儲备必要的物資,加强巡視查险,注意观察記录。检查要强調管基与槽底,胸墙与閘台、閘体与堤埝等交接的地方。对閘門漏水,如原因明确,情况又不严重,可不作处理。
  汛期在迎水坡搶堵閘涵,采用筑草袋月牙壩中間塡土的方法,在防止漏水、抗击风浪及垻身稳固性上均較平垻好。只作草袋土壩,不能起止水作用。
  4.背水坡加筑月牙垻是个搶堵閘涵漏洞行之有效的成熟經驗,設計时要洼意断面的选定和导渗措施。施工应注意月牙塥和原堤接触的紧密。

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天津市防汛技术资料

《天津市防汛技术资料》

本文记述了天津市防汛技术资料的情况。其中包括庆祝抗洪斗爭的伟大胜利、海河流域概况、1963年雨情水情、堤防加固及辅助工程、尾闾分洪、海河洩洪及冲淤、市区护岸、碼头及桥梁的防护、市区排水、西河闸、海河闸汛期运用施工经验和护堤抢险等。

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