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滑动抢险

阻止水工建筑物滑动的紧急抢护工作。修建在土壤地基上的水闸、圬工坝等水工建筑物,高水位挡水时,在水、泥沙、渗流、风浪及地震等力的作用下,常有向下发生滑动的险情。若受力过大,建筑物失稳滑动,严重者可使建筑物损坏或倒塌。为确保水工建筑物安全,在挡水运用时,一般都有专人防守,并经常进行观测、检查,遇有滑动迹象或预计可能发生滑动险情时,要迅即分析情况,判明原因和滑动形式,及时抢护。

阻止水工建筑物滑动的紧急抢护工作。修建在土壤地基上的水闸、圬工坝等水工建筑物,高水位挡水时,在水、泥沙、渗流、风浪及地震等力的作用下,常有向下发生滑动的险情。若受力过大,建筑物失稳滑动,严重者可使建筑物损坏或倒塌。为确保水工建筑物安全,在挡水运用时,一般都有专人防守,并经常进行观测、检查,遇有滑动迹象或预计可能发生滑动险情时,要迅即分析情况,判明原因和滑动形式,及时抢护。

发生原因:①上游水位超过设计水位较多,水压力增加使滑动力加大,渗压力、浮力增加使地基摩阻力减小;②上游泥沙淤积厚度超过设计值较多,建筑物水平荷载增大;③止水设备破损或失效,引起渗压力增大或地基变形,使地基摩阻力减小;④其他原因引起的滑动力增加、抗滑力减小及地基失稳等。建筑物的滑动形式可归纳为表面滑动和深层滑动两种,当建筑物沿地基表面斜面滑动时,称表面滑动(图1);当建筑物连同地基的部分土体一起沿一曲面滑动,称深层滑动(图2)。滑动形式与平均地基应力大小有关,在相同水平荷载作用下,地基应力较小时,可能发生平面滑动;地基应力较大时,可能发生圆弧滑动。判别滑动形式的临界地基应力σk可用下式求得:

图1 表面滑动示意图

图2 深层滑动示意图

σk=KγBtgφ+2C(1+tgφ)

式中 σk为临界铅直压应力;γ为地基土容量;K为系数,变化在1.75~4.0之间;B为建筑物顺水流方向的宽度;C为土的饱和粘结力;φ为土的饱和内摩擦角;当平均地基应力σ<σk时,建筑物不会发生深层滑动;当σ>σk时,有可能发生圆弧滑动。

滑动险情的现场观测、检查内容主要有:①下游消力池、海漫、地面等是否变形或隆起;②建筑物的位移标点指针是否错动;③建筑物上、下游不均匀沉陷及建筑物倾斜情况。如有上述异常情况,建筑物可能发生滑动险情。

抢护方法应按照增加抗滑力、减少滑动力、稳定地基和就地取材的原则进行。平面滑动,一般采用顶部加压或修筑养水盆的方法抢护。顶部加压即在建筑物顶部摆放钢轨、块石、土袋、沙包等重物,增加建筑物重量提高地基摩阻力。所加重量由抗滑验算确定,以免过量加重引起较大地基变形。非不得已时,也不要向水闸闸室内抛重加压,以免砸毁闸底板或妨碍闸门启闭运用。修筑养水盆即在建筑物下游侧的一定范围内修筑围堤将建筑物围住,并在围堤内充水,提高下游水位,减少滑动力。圆弧滑动,可采用堆重加压或降低上游水位的方法抢护。堆重加压即在临界截条(滑动力为零的计算截条)下游测的滑体上或在变形、隆起处堆放块石、土、沙等重物,增加地基摩阻力。降低上游水位,即在有条件的地方,利用已有分、泄水工程将建筑物上游的水体减少,降低上游水压力及地基应力。用上述方法新做的工程均为临时抢险措施,汛后或高水位下降以后应予清除,并按照新资料重新确定的方案进行整修、加固,确保建筑物的安全。