管涌破坏机理与加固方法

土体在渗流作用下的变形破坏，人们已研究得很多很多，据所研究的结论而采用的多种形式的防止渗流对堤坝与建筑物的破坏办法也比较成熟。但是值得引起人们注意的是这些研究大多是在试验室进行的，或是在特定的现场试验观测得到的，因此，应当明确地认识到这些试验环境条件与线长面广的堤防以及所处的抗洪抢险环境条件尚有很大的差别，如堤防土料的特性千差万别，堤防的边界条件也是各式各样，理论上的反滤层是很难办到的，渗流由土的表面逸出或由建筑物接触面逸出也是急剧变化的，……凡此等。环境条件的不同，势必会引起对反滤层“不通过”原则，或称“固沙排水”原则的应用产生质疑，因而传统上提出的对付管涌险情的抢护方法值得反思。目前抗洪抢险中大量堆压砂卵石以控制管涌险情措施，很明显的是不符合“固沙排水”的原则，因为堆压结果，原来的翻沙鼓水暂时被抑制，虽不流沙，也基本上不流水，对此现象，有人提出新的机理，认为是“物质交换填充”作用和“不通过”作用两手共同达到消除管涌险情目的。这一分析不无道理，但应提起注意，这种“物质交换填充”只是发生在地表层的浅层区，因此对付渗流逸出破坏早期险情采用堆填砂卵石可达到遏制险情目的是可能的。但是对付渗流已经从外坡到内坡形成贯穿通道的中晚期险情，光靠在逸出洞口进行物质置换充填作用是不够的，还应当设法堵截渗源，消除渗压和对已被淘空的部位加以充慎，才可完全达到除险效果。因此，根本之策消除渗源或平衡渗压。

据统计，洞庭湖区堤防在每年汛中发生的险情，有80%左右是属渗流变形破坏（群众俗称翻沙鼓水险情，学名则是管涌或流土），在溃垸险情中，则90%以从翻砂鼓水开始，所以人们大声疾呼，“管涌是堤防安全的最主要的祸害”。而过去传统抢险办法，不是有效性差，就是工作量大，投入也大，而且心中无底，盲目性较多。就洞庭湖区堤防而言，有近千公里堤防渗流源头来自外河冲刷很深的砂卵石层河槽中，目前人力尚无好的办法堵截。尽管多年来采用挖泥船吹填，但对近千公里两水夹堤，几乎是杯水车薪，进展很慢。1998年8月大水后，人们深切认识到填平堤防内坡脚100m左右的坑塘与渠道迫切性，有些地方已收到了良好效果，在1999年7、8月同样高洪水位考验下，此类险情减少很多，显然这项措施发挥作用的机理就是加厚覆盖层，延长渗径，平衡渗压，不让渗流逸出的办法。对于近千公里的河床砂卵石层地基已被冲开裸露的堤段，应切实保护不让其继续扩大加深，当前要严禁在外河大量采挖砂卵石行为。对于部分地方回填土料十分缺乏处，可以考虑采用田塘互换办法来防止渗流逸出破坏。上述虽不是汛中措施，但仍是针对性很强的有效对策。(www.xing528.com)

对于由管涌或流土引起的中晚期险情穿孔、塌陷和跌窝，可采用本文中前述框式布盖或链式布盖从外坡封堵渗水通道，随即采用大批量的充填土料办法，里外结合，比较有效。回填土料可就地取材，成本低，运距短，速度快；如适当加点水泥，对加快固结有好处。