堤坝管涌的成因、危害及抢险

　　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。第二，管涌险情如果出现在坑塘之中，那么水面上会翻出含泥的水花，具体的深度可以潜水勘察，并查看管涌口是否已经形成了沙环。第三，一般发生在农田当中的管涌，都会形成管涌群，会表现出类似“煮粥”翻滚的情况，如果涌出来的是清水，那么情况还算比较稳定，可以暂时不进行处理，但是要时刻进行观察，并准备好相关的抢险物资。第四，有的管涌点距离堤坝的位置比较远，但是范围却越来越大，带出的泥沙也越来越多，那么这就是比较严重的险情，应该及时进行抢险。第五，如果背水坡出现了裂痕或者鼓包，那就应该引起重视，这可能是出现管涌的前兆。

　　2.2 管涌抢险的原则
　　
　　在进行管涌抢险的时候应该遵循一定的原则，不能随便地进行抢修，这不但不会缓解情况，可能还会加剧险情。工作人员应该遵循“反滤导渗，蓄水反压”的原则，具体的就是减少涌水带沙量，并留出可以渗水的出口。当前最为有效的应急抢险措施就是通过改变几何条件，在渗水出口铺设反滤层。

　　3 堤坝管涌抢险措施
　　
　　3.1 管涌检查
　　
　　为了更好地预防管涌情况的发生，工作人员应该不定期对堤坝进行检查，可以采用一些有效的方法进行检测，例如，用脚渗入堤坝附近的水中，如果感觉到水温比平时要凉，那么就应该引起注意了。

　　查看堤坝附近是否有漩涡现象。判断是哪种管涌，应该用舌头舔水，如果含有沙子那就是“浑涌”,反之就是“清涌”.

　　3.2 管涌抢险
　　
　　3.2.1 反滤围井这种抢险形式一般都是在背水坡出现一个管涌或者是比较集中的多个管用群。必须保证围井和地面的接触紧密，如果不够紧密就会出现渗漏进而造成水位无法升高。当围井的高度超过一点五米的适合，就可以建造内外围井，这样能够避免漏水现象的发生，但是一定要使用透水性材料。

　　（1）管涌抢险形式有很多，当前最为常用的一种形式就是砂石反滤围井，这种方式凭借自身的优势在应急抢险中取得了很好的效果。下面讲解一下具体的使用方法。第一，先清理建造围井范围内的杂物，挖除零点一到零点二米的软泥，在使用土袋垒成围井的形状，内部使用反滤料。第二，针对零点一米的小管涌，可以使用比较细的反滤材料，厚度大约为零点二到零点三米，针对那些口径比较大的管涌，应该先使用块石垒在出口处，减小管涌的形势，再使用反滤材料，然后实时观察，如果出现不好的情况可以累计使用反滤材料。第三，当管涌情况得到缓解之后，应该在合适的高度插一个排水管，降低围井内的水位，避免出现二次管涌。对于孔比较小的管涌，可以在出水口位置放一个汽油桶，在桶中加入反滤材料。对于经常发生管涌的位置，应该备好反滤材料。

　　（2）先清理好管涌周围区域，特别是保证不出现尖锐物，才能够使用土工织物。在使用之前应该现在该区域撒上零点三到零点五米厚度的粗砂，然后再铺上，这样能够控制好涌水的压力，在土工织物上还应该使用一些透水性强的材料，例如块石，然后再进行压盖，做好围井的反渗工作。

　　也就是说土工织物的设置直接关系到整个管涌抢险工作能否顺利完成。所以说一定要重视对土工织物的选择和使用，保证所使用的土工织物的孔径和涌水中的泥沙直径相符合。

　　3.2.2 反滤层压盖出现大面积管涌或管涌群时，可采用透水性好的材料作为反滤层压盖。采用砂石反滤压盖时，应先清理铺设范围内的杂物和软泥，同时对其中涌水涌沙较严重的出口用块石或砖块抛填以消杀水势，然后在已清理好的管涌范围内，铺一层厚约 0.2m 的粗砂，再铺厚度各 0.2m 左右的小石和大石，最后压盖块石保护。采用梢料反滤压盖时，梢料末端应露出平台脚外，以利渗水排出；同时，梢料的厚度以能够制止涌水携带泥沙、变浑水为清水、稳定险情为原则。采用土工织物反滤压盖时，应先对地基进行清理，把一切带有尖、棱的石块和杂物清除干净，并加以平整。然后满铺一层土工织物，其上铺砂石透水料，最后压盖块石或沙袋。

　　3.2.3 蓄水反压当遇到：（1）涵闸或泵站的内渠道（坑塘、低洼地）发生的管涌险情；（2） 距堤脚很近的管涌，防止一处控制后又在附近出现新的管涌；（3）大面积的管涌群；（4）已经出现明显的面积较大的流土险情。

　　须采用蓄水反压方法处理。采用围井反压时，由于井内水位高、压力大，围井要有一定的强度，不得在围井附近取土。同时，应加强巡视，避免围井周围出现新的管涌。

　　4 管涌抢险中应注意的事项
　　
　　造成堤坝损坏的因素有很多，管涌就是其中最为常见的一种。

　　通过大量的抢险实践证明，有效的应急抢险措施如下，第一，在针对堤坝背面区域的抢险时应该使用一些不透水材料；第二，对于背水坡的压渗平台不能使用粘性的材料，一旦使用就可能造成一些内部的渗水没办法排出去，使险情更加严重；第三，在对围井进行反压时，除了要保证井壁围堰有足够的高度，同时还应该避免在围井周围取土；第四，所使用的反渗透材料，其颗粒应该达到一定的标准，而且不能不同材料一起使用。

　　5 结束语
　　
　　综上所述，堤坝的管涌问题会造成很大损失。文章对管涌问题及其应急抢险措施进行了分析。为从根本上避免管涌问题的产生，就应该保证堤坝的质量，作为工作人员也应该对堤坝的修建和维护加以重视。希望能够在未来我国的水利事业能够得到更大的进步。