管涌
管涌(piping effect),别称翻沙鼓水,是在渗流作用下,土体细颗粒沿骨架颗粒形成的孔隙,水在土孔隙中的流速增大引起土的细颗粒被冲刷带走的现象。
管涌发生时,水面出现翻花,随着上游水位升高,持续时间延长,险情不断恶化,会引起建筑物塌陷,造成决堤、垮坝、倒闸等事故1。
基本信息
- 中文名
管涌
- 现象
坝基内的土壤颗粒被渗流带走
- 别称
翻砂鼓水(湖北)、泡泉(江西)
- 危害
造成决堤、垮坝、倒闸等事故
- 形成
排水设施效能低、损坏失效
- 外文名
piping effect
基本简介
坝身或坝基内的土壤颗粒被渗流带走的现象称为管涌。是指在汛期高水位情况下,堤内平地发生“流土”和“潜蚀”两种不同含义的险情的统称。这种险情在湖北一般叫翻砂鼓水,江西叫泡泉。
形成原因
(1)堤坝、水闸地基土壤级配缺少某些中间粒径的非粘性土壤,在上游水位升高,出逸点渗透坡降大于土壤允许值时,地基土体中较细土粒被渗流推动带走形成管涌;
(2)基础土层中含有强透水层,上面覆盖的土层压重不够;
(3)工程防渗或排水(渗)设施效能低或损坏失效。
无粘性土产生管涌必须具备下述两个条件:(1)土中粗颗粒所构成的孔隙直径必须大于细颗粒直径;(2)渗透力能够带动细颗粒在孔隙间移动2。
产生危害
管涌发生时,水面出现翻花,随着上游水位升高,持续时间延长,险情不断恶化,大量涌水翻沙,使堤防、水闸地基土壤骨架破坏,孔道扩大,基土被淘空,引起建筑物塌陷,造成决堤、垮坝、倒闸等事故。
抢护方法
抢护方法:临截背导,导压兼施,降低渗压,防止渗流带出泥沙。
反滤围井
在冒水孔周围垒土袋,筑成围井,井壁底与地面紧密接触,井内按三层反滤要求分铺垫沙石或柴草滤料,在井口安设排水管,将渗出的清水引走,以防溢流冲塌井壁。如遇涌水势猛量大粗沙压不住,可先填碎石、块石消杀水势,再按反滤要求铺填滤料,注意观察防守,填料下沉,则继续加填,直到稳定为止。
此法适应于地基土质较好,管涌集中出现,险情较严重情况。
养水盆
在管涌周围用土袋垒成围井,井中不填反滤料,井壁须不漏水,如险情面积较大。险口附近地基良好时,可筑成土堤,形成一个蓄水池(即养水盆),不使渗水流走,蓄水抬高井(池)内水位,以减小临背水位差,制止险情发展。
此法适用于临背水位差小、高水位持续时间短的情况,也可与反滤井结合处理。