涵閘工程具有擋水、泄水作用。但是在運行過程中由于設計不周、施工質量差、工程老化、維修養護不及時及水情變化等原因,均可產生滲漏、沖刷、裂縫等險情,如不采取有效措施,可造成重大的安全事故及經濟事故。
一、滲漏搶險
(一)滲漏的分類
涵能導致建筑物的毀壞。閘滲漏大致有三種:
(1)涵閘與堤壩連接處滲漏。
涵閘與堤壩結構的建筑材料不同,在結合處由于不均勻沉陷或止水設施失效等原因,易產生滲漏。
(2)閘基滲漏。
由于閘基滲徑不足,而產生滲漏。
(3)涵閘(洞)身滲漏。
因閘(洞)身基礎的不均勻沉陷,預制管段安裝時接頭處處理不當,填土質量差等原因,致使閘底板、洞身斷裂漏水。
(二)滲漏險情的搶護方法
涵閘滲漏的搶護原則與堤壩滲漏的搶護原則相同:上游堵截,下游導滲。
對于連接處的滲漏的搶護可采用堤壩滲漏的搶護方法。建在砂土地基上的涵閘發生閘基滲漏,汛期常在下游采用反濾導滲,降低滲透壓力等方法搶護。如閘后水深較大,作反濾有困難,可在閘后修筑圍堰,堰內充水以減少上下游水位差,制止險情發展。涵閘洞身滲漏可采用臨河圍堰、下游反濾圍井的方法搶護。臨河圍堰就是臨河修筑圍堰,將涵閘圍護在內;下游反濾圍井就是在涵閘下游滲水出逸點處搶做反濾圍井。對于滲漏嚴重而無有效的搶護措施時,可筑壩封閉,汛后作徹底處理。
二、裂縫搶險
砌石或混凝土結構發生裂縫,往往是險情的預兆。對在汛期產生的裂縫難以立即徹底處理的,必須加強防守檢查,并采取適當的搶護措施。
(一)裂縫的分類
涵閘的裂縫分為外部裂縫和內部裂縫,內部裂縫在汛期難以發現,處理也困難,這里不多敘述。主要介紹外部裂縫的處理方法。
(二)裂縫險情的搶護方法
涵閘外部裂縫的處理方法有:表面涂抹、鑿槽嵌補、化學材料修補。
1.表面涂抹
用水泥漿、水泥砂漿、防水快凝砂漿、環氧基涂液及環氧砂漿等涂抹在裂縫部位的表面,以堵塞漏水通道。處理前應用鋼絲刷將裂縫的表面刷洗干凈,涂抹時應盡力壓緊。
2.鑿槽嵌補
沿裂縫鑿一條深槽,槽內嵌填防水材料,槽的形狀一般有“V"型槽,多用于垂直裂縫;“U”型槽,多用于水平裂縫:‘匕”型槽,多用于頂面及有滲水的裂縫。槽的兩側砼面必須修理平整,槽內清洗干凈。填縫材料可采用瀝青砂漿、瀝青油膏、瀝青麻絲、預縮砂漿、聚氯乙稀膠泥等。
3.化學材料修補
目前使用較多的材料是水溶性聚氨脂。這種注漿材料是一種新型單組合高分子注漿堵漏材料,其與水聚合后的固結體具有良好的延展性、彈性及抗滲性,可用來處理剛性防水法不能奏效的混凝土建筑物伸縮縫漏水問題。這種搶護方法施工方便、造價低、效果好,不僅可用于伸縮縫防漏處理,而且還廣泛應用于水工建筑物施工縫、結構縫的滲漏處理。特別是在潮濕或有流水處,更顯示出其優越性。
三、沖刷搶險
涵閘發生沖刷破壞的現象常見于下游(或反向引水的上游)消能工、海漫和進出口翼墻及上游護坡等處,這類險情的搶險經常采用拋塊石、土袋、鉛絲籠搶險,以防止繼續沖刷,汛后再進行大修。拋投時盡可能關閉閘門,用船將拋投料運至拋投地點依次投放,避免斜亂架空的現象。
四、護坡損壞搶護
涵閘上、下游護坡損壞時,為防止破壞范圍擴大和險情惡化,可先采取臨時性搶護。當護坡局部松動脫落時,可用砂袋壓蓋損壞部位;當護坡局部塌陷時,則采用拋石壓蓋。若墊層及土體已被淘刷,應先拋填0.3m~0.5m厚碎石,再拋壓砂袋或塊石。
五、擋上墻損壞的搶護
涵閘上、下游擋上墻由于墻后土體、水壓力的增大,易使墻體發生斷裂或傾斜,汛期常采用的搶護方法是:
1.減壓排水
當墻后水壓力增大或墻后的含水土層膨脹,使擋墻損壞時,可挖除墻后土體減載,在墻下增設排水孔。如原來的排水孔堵塞,應予疏通。
2.拋石加撐墻
墻前水較深時,在不影響擋土墻前面正常使用的情況下,可以在擋墻前拋石加做撐墻,拋石高度視具體情況而定。
六、閘門事故搶險
涵閘閘門經常發生的事故主要有啟閉機螺桿損壞和閘門不能關閉兩種。
(一)啟閉機螺桿折斷
在涵閘沒有泄漏的情況下發生螺桿折斷時,可由潛水員下水探清螺桿斷口位置,并用鋼絲繩系住閘門吊耳,利用卷揚機繞轉鋼絲繩開啟閘門,待露出折斷部位后進行拆除更換。當事故發生時,若閘門已有較大漏水,可先拋置土袋,后用沉放鋼筋網方法封堵進水孔口,然后派潛水員按上述方法處理,再更換折斷螺桿。處理完畢,清除鋼筋網及土袋后,進行閘門啟閉試驗。
(二)閘門不能關閉
當涵閘閘門發生事故,不能關閉或不能完全關閉或閘門損壞大量漏水必須搶修,應采用以下應急措施。
1.鋼、木疊梁堵口
如閘身設有事故檢修閘門門槽而無檢修閘門時,可將臨時調用的鋼、木疊梁逐條放入門槽,如漏水仍較嚴重,可再將土(砂)袋沉放在閘門前后,堵塞孔口。
2.鋼筋網堵口
鋼筋網一般為長方形或正方形,其長度和寬度均應大于進水口的兩倍以上。沉堵前,先架浮橋用作通道,在進水口前扎排并加以固定,然后在排上將鋼筋網沉下。待蓋住進口后,隨即將預先準備的麻袋、草袋拋下,堵塞網格。若漏水量顯著減少,即為沉堵成功。根據情況,如需斷流閉氣,可在土袋堆體上加拋散土。
3.鋼筋混凝土管封堵
當閘門不能完全關閉時,采用直徑大于閘門開度20cm~30cm,長度略小于閘孔凈寬的鋼筋混凝土管。管的外圍包扎一層棉絮或棉毯,用鉛絲捆緊,混凝土管內穿一根鋼管,鋼管兩頭各系一條繩索,沿閘門上游側將鋼筋混凝土管緩緩放下,在水壓力作用下將孔封堵,然后用土袋和散土斷流閉氣。
以上介紹了堤壩和涵閘常見險情在汛期緊急搶險時的一般搶護原則和方法。汛期搶險是防汛緊急時刻所采取的應急措施,技術上難以達到規范要求,所以一旦險情穩定,要抓住洪水的間隙時間,認真分析發生險情的原因,判斷搶險措施的可靠性及防御能力,進行整修加固。汛后要進一步查清險情發生的原因、險情規模和破壞程度,進行徹底修復。