土石坝几种主要病害的成因分析、判断与处理
土石坝病害成因分析及处理

粘土斜墙 , 坝后做排渗体导渗。 结构及构造性病害 , 其 发病机理主要 是结 构强度 、 稳定 和刚度不 青斜墙 、 . 2 - 2 坝基及绕坝渗漏 足, 以及构造措施不合理 ; 主要包 括滑坡 、 沉 陷、 裂缝 、 护坡排水设备和 2 坝基水文地质条件不 良, 如岩体破碎及松动 、 覆盖层透水性大等 . 溢洪道 问题等 又 未做防渗处 理或措施 不当 ; 坝 体与坝基 、 坝肩岸坡 接合处深度 ( 渗 2 . 1 . 1 滑坡 不足 、 密实度太低。 处理方法 : 对坝基渗漏可以在坝前做铺盖 、 截渗 滑坡 的主要原 因是 由于坝坡过陡 、 坝 体土料抗剪强度 太低 、 施工 径 ) 截渗墙 , 也可做帷幕灌 浆; 对绕坝渗漏可在坝肩处做铺盖 、 截渗槽 、 压实度不 足 、 下游坝坡浸润线过高等造成 。处 理方法 : 一是 . 堆石 ( 抛 槽 、 截渗墙 、 灌浆处理 石) 固脚 。在滑坡坡脚增设 堆石体 , 是 防止滑动 的有效方法 , 如果用于 . 2 - 3 岩溶渗漏 处理上游坝坡的滑坡 。 在水库有条件放空时 . 可用块石浆砌而成 . 具体 2 在石灰岩溶 区. 坝基岩溶 、 溶蚀裂隙引起渗漏 , 主要原因是防渗措 尺寸应根据稳定计算确定。当水 库不能放空时 , 可在库岸上用经纬仪 难 以奏效 。处理方法 : 做 隔离堤 、 铺盖 、 封堵。 定位 , 用船 向水 中抛石 固脚。 二是 , 放缓坝坡。 当滑坡是 由于边坡过 陡 施单一 , 2 . 2 . 4 涵洞渗漏 所造成时 , 放缓坝坡才是彻底 的处理措施 。 即先将 滑动土体挖 除. 将坡 涵管未设截水 环 ; 涵管纵 向不均匀沉 降引起横 向裂缝 : 设计标准 面切成阶梯状 , 然后放缓坝坡 加大 断面. 用原坝体土料分层填筑 . 夯压 如采 用瓦管做输 水涵 : 碾压不 当造 成涵洞破坏 以及涵 洞周围的土 密实 。 三是, 开沟导渗滤水还坡。 由于坝体原有的排水设施 质量差或排 低 . 周边漏水 的可做截流环灌浆 : 裂缝 、 断裂 的可 水失效后浸润线抬高 , 使坝体饱 和 , 从而增加 了坝坡的滑动力 . 降低 了 层压实不足 。处理方法 : 套钢管灌浆 ; 迎背水坡近距离的可部分翻筑更换 ; 严重破 阻滑能力 , 引起滑坡者 , 可 采用开 沟导渗滤水还坡法进行处理 。四是 , 补砼再衬砌 , 或坝 中断裂错位 的小管径则要全面翻开。 清淤排水 。 对地基存在淤泥层 、 湿陷性黄土层或液化 的均匀细砂层 . 施 坏老损的 . . 2 . 5 白蚁 工 时没有清 除或清除不彻底而引起的滑坡 . 处理时应彻底清除这些淤 2 白蚁产生的连通蚁洞 , 引起 管涌、 危及大坝安全。处理方法 : 对洞 泥、 黄土和砂层 。 五是 , 裂缝处理。 对土石坝伴随着 滑坡 而产生 的裂缝 平 时注重预防 . 防治方法 有找标杀 . 找标挖 ; 碱料覆 必须进行认真处理。因为土体产 生滑动 以后 . 对土体的结构和抗剪强 穴进行堵洞 充填 , 毒土墙 ; 长效药灌浆 ; 生物防治可在堤坝上放鸡鸭。 度都发生 了变化 . 加 上裂缝 后雨水或渗透 水流侵人 . 使 土体进一步软 盖 ; 2 . 3 土石坝病害 的根本原因浅析 化, 将使与滑动体接触 面处 的抗剪强度迅速减小 , 稳定性降低。 处理滑 土石坝病害的根本原 因. 与设计 、 施工和管理三大方面有 关 坡裂缝时应将裂缝挖开 , 把 其中稀软土体挖 除 。 再用与原坝 体相 同土 2 . 3 . 1 设计方面 料 回填夯实 . 达到原设计干容重要求 工程标准偏低 , 体现在原设计 、 校核洪水标准低于现行标准 . 大坝 2 . 1 . 2 坝体变形 大坝坡比 、 坝顶宽度 、 防渗体 顶高程 、 泄水建筑 物导墙顶高 土石坝变形如位移 、 沉 降、 偏移等过量之后便出现裂缝 、 塌陷 。其 坝 顶高程 、 设计基础资料不详 , 如地质钻探资料缺乏 、 测量精 中裂缝出现频繁。主要原 因 : 软基未处理 . 坝基承载力不足 . 坝址两岸 程未达到设计要求 ; 水账不清 ; 坝体结构及构造措施不合理 : 稳定 、 渗流 、 变形欠缺计 岸坡地形起伏较大 , 坝体内部以及岸坡接 合处压实不 足 . 坝体不均匀 度差 、 相 当多 的土坝边坡 、 防渗设计 以经验为主 ; 很多土石坝设计 中 沉降等。处理方法 : 浅层缝开挖 翻筑 ; 中层缝套井开挖 回填 : 深层缝灌 算依据 , 未设置变形 、 渗 流观测设施 设备 ; “ 四新” ( 新技 术 、 新材料 、 新 工艺 、 新 浆充填。 设备 ) 的推广不够或效果欠佳 。 2 . 1 _ 3 护 坡 问题 . 3 - 2 施工方面 波浪的冲击 导致上游 护坡受 到冲刷和淘蚀而损坏 。主要原因有 : 2 施工质量差 . 具体 表现在施工工艺 不合理 . 施工设备 和器材不符 干砌石 的厚度不 足; 单块石 料轻 , 石料质量差 ; 下垫层厚度不 足 . 垫层 坝基清理不彻底 , 土料种类 和含水量不合要求 , 碾压工作 料质 量差 ; 干 砌石 、 下 垫层施工质 量差 ; 混 凝土和浆 砌石护坡 厚度太 合专业要求 , 面划分不 当、 搭接处压实度差 , 擅 自 更改设计 。 等等 。 薄, 板缝太宽 , 排水孔失效 。 处理方法 : 翻修 . 重新设计合理 的护坡厚度
土石坝渗流破坏类型分析及防治措施
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土石坝渗流破坏类型分析及防治措施摘要:根据国内外大量失事大坝资料证实,由渗透破坏引起的事故占到四成以上。
因此渗流问题是影响土石坝安全的主要因素。
本文对土石坝渗流破坏机理进行分析及总结出防治方法措施关键词:土石坝渗流破坏防治措施土石坝是应用最广的挡水建筑物,用散粒材料填筑在不同的坝基上,挡水后上下游的水头差引起了水通过坝体、坝基及两岸坡向下游渗流。
由于勘测设计不当、施工质量不良和管理运行不当以及渗流、地震等,使土石坝及其坝基发生缺陷病害,甚至垮坝失事。
重要的病害有渗流破坏、滑坡、裂缝、地震震害和液化及其他病害。
针对这些病害必须采取选用这种或那种坝体和坝基加固技术,以保证土石坝的安全及其水库的正常运用。
根据国内外大量失事大坝资料证实,由渗透破坏引起的事故占到四成以上。
因此渗流问题是影响土石坝安全的主要因素。
一、土石坝渗流破坏类型坝体渗漏浸润线从坝坡逸出将导致坝坡湿润或沼泽化:这种现象一般发生在均质坝或混合土料坝型中,过高的浸润面增加了滑坡的可能性,同时由于渗流的长期作用和气温及降雨的影响,坝坡土体的抗剪强度减小,局部渗透破坏,导致滑塌的可能性加大。
下游坝面出现集中渗漏;坝体在分层填筑时土层较厚,施工机械的功率不足,致使每层填土上部不密实,局部疏松,形成水平集中渗漏带,有的坝由于施工组织落后,特别是大规模的人工填筑施工,采用分段包干的填筑方法,土层厚薄不一,上升速度不一致,致使相临两段的接合部位出现了少压或漏压的松土带。
坝体裂缝渗漏:坝体开裂是形成坝体隐蔽渗漏的原因之一,由于心墙或斜墙后坝壳一般是强透水的土料,通过裂缝的集中渗漏将在坝壳中扩散,因而难以发现集中渗漏区,根据坝壳浸润面观测成果也难以判断渗漏的存在。
2、坝后地面渗漏土石坝外坡坝后地面出现砂沸、砂环、泉涌、管涌或沼泽化是经常遇到的渗漏现象,其成因与地层的构造及未能采取有效的渗流控制有关。
对表层透水性较小的粉细砂、淤泥或壤土,其下为强透水的砂砾石或砂层地基,若坝后没有采取排水减压措施(减压井、减压沟)或有排水设施,但是由于这种地层的渗流出逸坡降较大,当出逸坡降大于表层土的临界坡降时,坝后地面即出现砂沸等破坏现象。
土石坝安全监测与维修养护—混凝土面板堆石坝的病害处理
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目 录
1 病害的形式及成因 2 病害处理
01
病害的形式及成因
1. 面板裂缝问题
因防渗体面板与堆石体两种材料性质的差异及其它因素的影响,使两者 变形不协调,导致混凝土面板产生裂缝,如果裂缝继续发展,也会产生严重 后果。面板裂缝的成因主要是:
①混凝土材料的品质不良及施工工艺不当,导致混凝土抗裂能力降低; ②忽视温度控制,在寒潮或冬季形成过大温降和拉应力; ③缺少必要的洒水养护,尤其在水库长期空库的情况下,使拉应力增大;
02
病害处理
1. 面板裂缝的处理
对于开度在0.3mm以下的裂缝,一般不需处理,认为其蓄水后会自行愈 合;开度在0.3~0.5mm的裂缝要做简单的嵌缝处理;开度大于0.5mm的裂缝 可采用沿缝凿槽清洗干净后,填充优质嵌缝材料,然后封闭表面;对于较 宽的贯穿性裂缝,可以采用环氧基液刷封、环氧砂浆嵌缝和凿槽充填止水 材料等方法处理;对于裂缝密集带可采用贴GB胶板或涂刷环氧材料保护膜 的处理方法;国外对于漏水的裂缝还有在水下抛填粉质细砂或覆盖一层粘 土作止水处理的。
4. 止水破坏的处理
根据破坏的部位及程度不同可采用GB封闭、土工膜处理及止水片修复 等处理措施。
1. 面板裂缝问题
④面板下的垫层坡面不平整,尤其是坡面的上下层堆石碾压交接处超填 或欠填,形成对面板底面过大约束和应力集中;
⑤坝体堆石的不均匀沉陷,引起面板过度变形; ⑥坝体填筑后立即浇筑混凝土面板,没有错开堆石变形高峰期,若水库 水位迅速上升,可加速坝体变形。
2. 趾板裂缝问题
有的面板堆石坝,在趾板上发现许多裂缝,其产生原因主要是在采用滑 模施工,趾板未设伸缩缝,同时也未对施工缝作出具体规定的情况,当趾板 混凝土因温度应力变形时,就受到地基及锚杆的约束,而产生裂缝。其次, 当帷幕灌浆采用高压浓浆施灌时,趾板可能被顶裂。另外,趾板混凝土养护 不好,也会产生裂缝。
浅析土石坝溃坝原因及防治措施
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浅析土石坝溃坝原因及防治措施发表时间:2016-03-16T16:38:15.893Z 来源:《基层建设》2015年26期供稿作者:易定永[导读] 广西润宏水利水电勘测设计有限公司中国的溃坝问题也居于世界前列,本文就土石坝的形成,概念,土石坝溃坝的原因,影响因素进行分析,找出问题所在,希望能够提出有效的防治措施现在已经变得异常重要,希望有关部门能够关注。
广西润宏水利水电勘测设计有限公司广西南宁 530007摘要:土石坝是一种最常见的水利工程项目,因为它具有很多独立的特性,在施工便利及取材方面还有考虑到经济性的要求,土石坝与其他坝型相比都是具有很大优势的,因此,土石坝的应用也是最为广泛的。
中国大坝数量居世界首位,然而,中国的溃坝问题也居于世界前列,本文就土石坝的形成,概念,土石坝溃坝的原因,影响因素进行分析,找出问题所在,希望能够提出有效的防治措施现在已经变得异常重要,希望有关部门能够关注。
关键词:土石坝;土石坝溃坝的影响因素;防治措施前言:土石坝溃坝的问题现在也是异常严峻的,也是最为常见的工程事故,它不仅会使工程受到巨大损失,甚至会威胁到人们的生命安全,使生命财产遭受严重损失。
分析土石坝溃坝的原因,影响因素,认识到它的危害性,尽可能减少土石坝溃坝所造成的损失,对于发挥水利工程的作用,保证人民生命财产具有重要意义。
1.土石坝概述土石坝是指用当地的土料,石料或土石混合料填筑而成的坝,又称当地材料坝,坝的主要稳定性主要靠坝的坝身来维持,坝身是土石坝的主体,防渗体,是防止渗透破坏或者减少渗透流量,排水体是用于安全排出渗水,防止变形,土石坝是散粒体结构,是依靠土体的抗剪强度来控制稳定,不会出现整体滑动失稳的问题,她的坡度大,断面大,体积大,是为了维持坝体稳定。
1.1土石坝的优点筑坝材料可以就地取材,与混凝土坝相比,节省大量钢材,水泥,木材等大型建筑材料,也就自然而然减少了远途的运输及运输费用,而且土石坝的建造对于地质地形的要求很低,任何不平稳或危险的不良地基经过处理之后都可以建造土石坝,另外,施工技术简单,方法灵活,工序少,易于加高,扩建,便于组织机械快速施工。
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述 张敏
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土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述张敏发表时间:2018-03-21T16:34:04.950Z 来源:《基层建设》2017年第35期作者:张敏[导读] 摘要:土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
南京市溧水区水务局江苏南京 211200 摘要:土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
与其他坝型相比较,从经济和施工工艺方面,土石坝具有较大的优势,据不完全统计,中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
土石坝常见的病害有裂缝、渗漏、滑坡等,如何预防裂缝的产生和对裂缝的处理是土石坝工程建设和运行管理中非常重要的工作。
关键词:土石坝;裂缝;防治处理 1.土石坝设计的技术要求 1.1.不允许水流漫顶,对洪水总量估计偏低、坝顶高程不足、溢洪道设计过流量偏小、水库调度运用不当等都可能导致土石坝漫顶事故。
统计资料表明在土石坝的事故中由于水流漫顶而失事的约占1/3,所以须要设计泄洪能力足够大的泄水建筑物。
要考虑坝体沉降预留超高,防止水库近坝区的滑坡、涌浪,运行时要加强管理优化调度水库。
1.2.满足渗流控制要求土石坝易存在坝体渗流和绕坝渗流等问题。
若渗流量太大,会影响水库效益,因此在避免坝体和坝基渗透变形发生的同时,还需设计合理的防渗体并确保施工质量。
1.3.坝体、坝基稳定可靠在土石坝的事故中,由于坝体滑坡导致的险情约占1/4,所以需设计合适的坝坡坡比以保证大坝安全运行;另需考虑土石坝抗震设计烈度,确保地震发生时,坝体仍能稳定运行。
1.4.抵抗其他自然界的破坏作用土石坝还要抵抗其他自然力的破坏作用,如风浪淘刷坝坡、雨水冲刷坝体、冬季冰冻裂缝、夏季日晒龟裂、白蚁蛀空坝体等。
2 坝体裂缝原因分析 2.1 纵向裂缝(1)纵向沉陷裂缝常成直线,且多垂直向下延伸。
滑坡裂缝应为弧形,位于上游坝坡的滑坡裂缝,其两端将弯向上游;下游坝坡的滑坡裂缝,其两端弯向下游。
(2)纵向沉陷裂缝宽度较窄,一般仅几毫米到几十厘米,缝表面两侧错距较小。
土石坝病害的类型浅析
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土石坝病害的类型浅析一、土石坝是利用坝址附近的土石料填筑而成的挡水建筑物,亦称当地材料坝。
它所需土石料一般就地开采,同时还可充分利用各种开挖料,其造价低廉,施工技术简单,且具有对地形、地质条件适应性强等特点,从而得到国内外的广泛应用。
二、坝体渗漏原因包括坝基、坝体坝头、山体、泄水建筑物、埋管周围漏水,局部发生管涌、流土,因而水库只能在低水位运行,不能正常工作。
1.引起坝体渗漏产生的主要原因有:①心墙裂缝漏水。
由于心、斜墙与坝体其他部分的填筑土料不同,因变形模量的差异使变形不一致,导致心、斜墙开裂。
②筑坝质量差,如铺土过后、碾压不实或漏压等。
③坝体单薄或土料透水性大,最大可能引起散浸。
④反滤设施质量差,未按要求铺设反滤层,土石混合坝未设过渡段,以致破坏心墙、斜墙。
⑤坝后反滤排水体高度不夠,若下游水位过高时,淤泥倒灌淤塞反滤层,抬高出逸点,可能引起大面积散浸。
⑥坝下涵管、埋管的外壁与土体结合部回填不密实,涵洞未做截流环,引起接触渗漏,一级涵管自身质量差、涵管断裂等引起的坝体渗透破坏等。
2、渗漏的防治在规范允许范围内的正常渗漏一般不会对大坝造成渗透破坏。
但若发生渗流逸出点太高、下游坡面渗水散浸这些异常渗漏现象,则有可能出现险情并导致大坝的渗透破坏。
土石坝渗透处理总的原则是:“上堵下排”。
上堵的措施主要有垂直防渗和水平防渗,垂直防渗有混凝土防渗墙、粘土斜墙、粘土截水槽、灌浆和砂浆板桩防渗墙等;水平防渗主要有粘土铺盖等。
下排的措施有:在大坝的下游坡面开挖导渗沟、坝后做反滤层并压重、开挖减压井等。
一般地,垂直防渗处理可以比较彻底地解决坝基渗漏问题,水平防渗处理结合下游排水减压,主要是延长渗径,降低渗透压力,可以防止坝体或坝基渗透破坏,但仍会有一定渗漏损失。
在对大坝进行渗透处理时应根据工程等级及要求,按照技术可靠和经济合理的原则,比选确定。
三、滑坡包括坝体滑坡、坝体连同坝基深层滑坡。
这种类型占我国病害土石坝的7.8%。
土石坝的病害评价及对策分析
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土石坝的病害评价及对策分析【摘要】对土石坝进行病害分析评价可以有效的提高其工作效益,防止工程灾害给国家人民造成重大损失,本文对土石坝病害评价的目的意义、现状,主要的病害类型,土石坝病害评价的主要内容以及防止措施作了简要的综述分析。
【关键词】土石坝;病害评价;病害类型;治理措施土石坝长期处于干湿循环、动静相差比较大的恶劣环境中,在正常运行一段时间后,不可避免的会产生不同程度、不同种类的病害,不能正常的蓄水运用,成为病害堤坝,影响了工程的效益,对土石坝的病害成因、种类进行分析研究,制定出合理的维修对策具有重要的实际意义。
1 土石坝病害评价研究的目的及意义1.1 土石坝病害的发生是一个逐渐严重的过程,裂缝、渗漏以及滑坡都是在慢慢的量变达到一定程度引起质的损坏,所以土石坝老化病害的评价也要作为一个动态的过程进行研究。
从而可以为管理的领导者提供合理的决策依据,判断病害达到的程度、对大坝产生什么样的影响、如何进行预防加固等,这些都会对决策提供很大的帮助。
1.2 在对土石坝病害评价的过程中,也会很好的了解到病害形成的机理,总结产生病害的原因,从而在以后的设计、施工、维修、管理运行上提供理论基础和工程经验,在病害评价中不断的应用新的检测技术和计算技术,提高设计、施工和管理水平。
1.3 对坝体的病害评价过程中,要建立新的破坏标准和安全评价方法,这就需要管理和相关技术工作者提高专业知识,不断的保持工程实际和科学技术紧密的结合,增加评价的正确性和决策的科学性,对提高整个系统人员的业务水平有很积极的意义。
同时可以让人们认识到水利工程建设的重要性,提高对工程安全的意识,为整个水利项目的开展打好坚实的基础。
2 土石坝研究的现状目前的测试和评价手段缺少有效性,在测试方法上、精度上以及数据差异上都存在很大的问题,需要应用先进的测试手段,通过测试的到的和实际相近的数据为评价体系的建设提供可靠的基础依据。
权重的确定一直都是模糊评价工程的关键,需要对权重评价指标进行详细的论证研究,准确、科学的制定权重评价指标。
土石坝坝区病害成因及处理措施
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土石坝坝区病害成因及处理措施作者:高顺锋来源:《中国新技术新产品》2009年第16期摘要:大量建成于上世纪六、七十年代的土石坝工程在长期为社会经济发展带来巨大效益的同时,也呈现出纷繁复杂的病害现象。
本文在简要分析了土石坝特点的基础上,从坝体自身及外部因素两大方面,分析了病害成因,并有针对性的提出了初步的治理措施,所得成果可为土石坝坝区病害治理工作提供一定的参考。
关键词:土石坝;病害成因;治理措施1前言由于历史原因,我国在上世纪六、七十年代兴建了数量庞大的中小型水库,如位于我省信阳市境内的鲇鱼山水库大坝等。
在当时有限的物力、财力以及技术发展水平的情况下,这些水利工程大都采用了施工难度较低的土石坝形式。
在此后相当长的一段时间内,这些大坝对国民经济产生了巨大的积极作用。
但随着时间的推移,在当时情况下修筑起来的土石坝体已经不能完全满足当今社会发展对水利工程提出的较高的要求。
更严重的是,某些坝体由于年久失修、周边水文地质条件恶化等原因,出现了一系列的病害现象。
因此,对这些坝区内产生的病害现象的成因进行初步分析,并在此基础上提出相应的治理措施,具有重要的现实意义。
2 土石坝特点土石坝泛指由当地土料、石料或混合料,经过抛填、辗压等方法堆筑成的挡水坝。
当坝体材料以土和砂砾为主时,称土坝、以石渣、卵石、爆破石料为主时,称堆石坝;当两类当地材料均占相当比例时,称土石混合坝。
为方便起见,我们一般笼统的称为土石坝。
土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
近代的土石坝筑坝技术自20世纪50年代以后得到高速发展,并促成了一批高坝的建设。
土石坝相对于重力式混凝土坝、拱坝等坝型来说,具有造价低廉、施工难度低等特点。
但运行时间过长后,会出现一系列的病害现象,如坝基掏蚀、坝体渗漏、坝体迎水面砌石脱落等。
3病害产生原因分析根据病害产生原因,可以把病害分为自身及外部两大类。
3.1自身原因产生病害现象方面由于大坝建设时期所采用的坝体材料分选过于随意、碾压不密实,加之当时社会经济条件下的设计标准已经不能满足水库在目前情况下的运行标准。
小型水库土石坝常见病害的巡视检查与分析
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摘要:近年来,我国的水库建设规模和建设数量,都在不断地扩张,但是,其中小型水库土石坝是农村常见的小型水利工程之一,其填筑材料就地取材,由松散颗粒土石料填筑碾压而成,土质和石块结合不是十分密实。某些小型水库由于建设年代久远、缺乏有效治理、自然的长期作用,从而造成水库被评为病险水库,其中存在着不可预计的众多危险因素,这会威胁人民群众的生命与财产安全。小型水库土石坝病害一般存在设备老化、渗漏、水毁等几种常见形式,其相关功能也会受到影响,亟需进行定期巡视,维护区域水资源安全。本文对小型水库土石坝巡视检查工作进行了详细分析,仅供同行参考。
[4]王甜甜,闫长城,夏峻.山区小型水库洪水调度分析研究[J].内蒙古水利,2020(06):49-50.
[5]高岩.小型水库运行管理中的问题分析与措施[J].吉林农业,2019(24):59.
2.2大坝集中渗漏现象的巡查
渗水成股流出则称为集中渗漏,大坝集中渗漏容易出现在坝下埋管出水口附近、坝体与坝肩结合部位、坝基、以及高水位时散?渗漏部位。发现集中渗漏时,注意观察渗水的浑浊程度和渗水量的变化,如果渗水由清变浑,并明显有土颗粒或渗水量突然增大,很可能是坝体内部发生渗透变形的征兆[3]。渗水量突然减少或中断,有可能渗透通道顶壁坍塌,暂时堵塞的结果,这时决不能疏忽大意,更应加强观测。若排水体附近、排水沟以外的地面,在晴天无雨的情况下,有明显的渗水逸出、或冒水翻砂、或沼泽化等现象,坝基异常渗漏。
3.4对滑坡现象的巡视检查
滑坡检查应从裂缝着手,及时发现裂缝,并准确判断是否是滑坡裂缝。滑坡裂缝两端向坝坡下部逐渐弯曲,在平面上一般呈弧形,裂缝的缝宽与错距随时间的延长而逐渐加快,裂缝发展到一定限度时,坝坡上部下陷,下部隆起,纵断面呈马鞍形[4]。随着裂缝的发展与加剧最后形成滑坡。滑坡分为浅层滑坡和深层滑坡,浅层滑坡主要是上游边坡和下游边坡的浅层滑动,深层滑坡是坝体和坝基一起滑动。滑坡检查要把握好关键时间段:水库高水位持续期间,要注意检查下游坝坡有无滑坡征兆;库水位骤降期间,要检查上游坝坡有无滑坡征兆;暴雨期间或持续降雨期间,应注意检查上下游坝坡有无因雨水饱和而产生滑坡;发生地震后,应全面检查上下游坝坡是否发生滑坡;解冻后,应注意坝顶和坝面有无滑动先兆[5]。
土石坝安全监测与维修养护—土石坝渗漏处理
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1. 斜墙法
(2)沥青混凝土斜墙。在缺少合适粘土料,且有 一定数量合适的沥青材料时,可在上游坝坡修筑 沥青混凝土斜墙。沥青混凝土抗渗水能力强,适 应坝体变形和抗震性能好,工程量小,投资省, 工期短,施工经验也较丰富,故近年来应用较多 。
1. 斜墙法
(3)土工膜防渗斜墙。土工膜是一种人工合成材料, 因其重量轻,运输量少,柔性及适应变形较好,耐腐蚀 ,铺设方便,易于操作,造价少等优点,再加上其品种 越来越多,工艺也越来越先进,故应用也越来越广泛。 在应用时,土工膜的厚度应根据承受水压力的大小而定 ,承受30m以上水头的,宜选用复合土工膜,膜厚度不 小于0.5mm;承受30m以下水头的,可选用非加筋聚合 物土工膜,铺膜总厚为0.3~0.6mm。铺完的土工膜上要 回填不小于0.5m厚的砂或砂壤土保护层,并压实。注意 土工膜与坝基、岸坡、涵洞等的连接处及土工膜本身的 接缝处理,因为这是保证整体防渗效果的关键。
坝基的防渗措施分垂直防渗和水平防渗两种。
(一)垂直防渗措施有: 对于坝基透水层较深,或地基中有大石块,修建防渗墙困难时,或基岩节
理发育,岩石破碎,造成坝基严重渗漏时,或用来处理坝基接触渗漏时可采取 灌浆法。高压定向喷射灌浆是采用高压射流冲击破坏被灌地层结构,使浆液与 被灌地层的土颗粒掺混,形成设计要求的凝结体,适用于各种松散地层,是近 年来发展起来的一项新技术。垂直铺塑技术是运用专门开沟造槽的机械,开出 一定宽度和深度的沟槽,在沟槽内铺设土工膜,再用土回填沟槽,形成以土工 膜为主体的垂直防渗墙。此技术是山东省水科院开发的,目前已成功完成的工 程的槽宽可仅为20cm,深度达12m。
2.表现特征
(6)集中渗漏。渗水通常是沿着渗漏通道、薄弱带或裂隙呈集中水股的形 式流出。可出现在坝坡、坝基和岸坡上,对大坝的危害较大。 (7)正常渗漏。从原有导渗排水设备排出,渗流量较小,水流稳定,水质 清澈见底,不含土壤颗粒。 (8)异常渗漏。往往渗水量较大,水质浑浊,透明度低,渗水中含有大量 的土壤颗粒。其渗透坡降较大,易使坝体发生管涌、流土破坏,进而造成 滑坡、垮坝事故。
土石坝几种主要病害的成因分析、判断和处理办法

2、处理:
浅层缝开挖翻筑,中层缝套井开挖回填, 深层缝灌浆充填。
3、施工注意事项:
(1)灌石灰水标深。 (2)开挖深度要超过裂缝深0.3-0.5米。 (3)灌浆为泥浆。
(四)纵向裂缝
其特点是缝线接近于直线,平行于坝轴,错距 小。
1、成因: (1)坝基横向地质不一致,由不均匀沉降而产生。 (2)坝基横向地形落差大,由沉降量不一致而产生。 (3)由填坝土料不一致,碾压质量不一致而产生。 (4)坝体骑在条形山嵴上(叫骑局加坝),坝体向 2两、侧处沉理降:而同产横生向。裂缝。
(5)坝下涵管,埋管的外壁与土体结合部回填 不密实,涵洞未做截流环;涵管断裂;涵管自身质 量差;砖、石、碑砌涵管等(引起大坝渗透破坏, 造成大坝塌坑或跨蹋)。
(6)生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。 (7)坝体不均匀沉降引起的横向裂缝,水平裂 缝(引起坝体集中渗透破坏)。
2、坝基渗漏产生的原因(4种) (1)清基不彻底,筑坝前一是未将杂草、树 根等清除;二是破碎风化层未清到新鲜层面(引 起层面、接触面渗水)。 (2)缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基础 坝 前未做铺盖,或厚度不够,质量不好被水压击穿, 二是强透水基础,坝体与坝基部位未做截水 槽、截水墙。
4、绕坝渗漏:均质坝,心墙坝的处理方 法相同,都是在坝肩处作铺盖,截渗槽、截渗墙、 灌浆、处理。如为心墙坝,其坝山接触面漏水, 只能用灌浆的办法处理。
5、输水涵管渗漏:
(1)周边漏水的可做截流坏灌浆。 (2)裂缝、断裂的可补砼再衬砌,套钢管灌浆。 (3)迎背水坡近距离的可部分翻筑更换。 (4)严重破坏老损的,或坝中断裂错位的小管 径则要全面翻开。
(二)冻融裂缝
1、成因:寒冷地区粘壤土均质坝、心 墙顶面未设防护,因冰冻产生的收缩缝。
探讨土石坝渗透变形的成因、形式及治理措施
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探讨土石坝渗透变形的成因、形式及治理措施土石坝在我国水利工程施工中由来已久,它的主要材料是由本地的土料、石材以及土石混合材料构成,经过有序的碾压、回填等方式筑成的挡水大坝。
由于使用的材料不同,土石坝可以分为以下几种:石坝、土坝以及土石混合材料铸成的混合型大坝。
随着我国经济的发展,水利工程的发展也有了较大的进步,由于受到各方面环境条件的限制,在一些情况下,因为土石坝的渗漏问题,如果不及时处理,有可能会对人们生命财产安全造成严重危害,所以,必须采取有力措施,防止土石坝渗漏。
1 土石坝渗透变形的含义及危害土石坝由于长期在水中受到浸泡和冲刷,周围土体在渗透作用下发生浮动变形,当土体的质量小于浮容重时,土石坝的土石就会逐渐被带走,从而使土石坝发生变形。
刚开始的大坝渗透能力不会造成土石流失,但是,如果不及时治理,日积月累,成年累月的冲刷,就会发生较大的土石坝滑坡或重大事故。
要根据土石坝出现渗透变形各个部分的实际情况进行分析,如果大坝下游坝坡的边缘,发生的危害就大,如果在大坝的坝基里面发生涵洞,就会出现建筑物下陷,有时候还会出现塌陷等严重后果。
2 土石坝渗透变形的成因土石坝渗透变形有以下几种形式:泥土受到冲刷后发生流失、管涌以及接触性流土。
因为泥土的颗粒的大小不同以及渗透程度的不同使土石坝发生渗流变形,主要是因为:(1)坝基的不透水层没有和土石坝下面的截水槽相连,对于不稳定的地基没有很好的处理,都会使坝基出现渗流,如果任其发展,就会使坝基变形或出现空洞甚至溃坝。
(2)因为选用的土石材料在力学方面没有认真思考,在建成土石坝工程时进行储存水源时,对浸润线的设置不合理,以至于土石坝的渗漏流出的水流从下游的坝坡斜面流出,使下游坝坡极不稳定。
(3)在进行输出水的涵洞和施行工程施工中,使用的浆液不均匀、混凝土比例配合没有按照一定的标准,周围的黏土夯实不严密,有时候在回填时不结实,也会使土石坝出现涵洞,从而引起渗透变形发生。
土石坝常见病害成因及其处理对策
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2010 NO.03SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION建 筑 科 学由于各种不同的原因(如自然灾害、勘测和设计、施工、运行和管理),在我国修建的土石坝不同程度存在着不安全、不稳定的因素,大坝的安全、稳定直接影响着农业生产发展、城镇居民生活、生产用水,工矿企业生产用电的可靠性。
如果土石坝的病害得不到及时的整治处理和加固,一旦失事将造成不可弥补、不可挽回的损失;但从另一个方面来讲,土石坝的病害是可以预防和整治加固的,只要发现问题及时,分析和处理得当,土石坝的病害是完全可以及时得到整治处理和除险加固的,水库大坝的险情是可以安全排除的,农田灌溉用水,城镇居民的生产、生活用水,工矿企业的用电是可以得到保障的。
1 土石坝病害的主要原因(1)自然灾害问题。
土石坝建筑物受到自然界难以预测或难以抗拒的灾害的作用,致使水库大坝发生灾害性事故,造成无可挽回的损失。
总的来讲土石坝可能遇到的自然界灾害有:一是遭遇非常洪水、特大水流。
二是遭遇强烈的风暴、地震、山崩、滑坡等自然界灾害。
(2)设计阶段的失误。
总结以往工程设计经验和教训,在设计阶段容易出现失误:一是缺乏勘测资料就盲目进行工程设计,或因勘测的深度、精度、范围和方法不当,勘测设计资料不准确,以及勘测和设计工作脱节等。
二是土石坝枢纽建筑物布置受地形、地势限制,在未作充分地质勘测及工程论证基础上,就确定坝址,由于大坝选址不当带来工程整体的不安全、不稳定隐患。
三是土石坝泄水建筑物设计标准偏低,达不到防汛泄洪要求,严重影响整个枢纽工程及下游区域防洪度汛的安全。
(3)施工阶段遗留下的隐患。
一是坝基基础开挖不到位,未开挖至设计基岩,而不作特殊处理,或开挖至设计高程,但基础仓面清理不到位,留下碎石、浮土、杂物等影响工程质量隐患,就进行下一道工序施工。
二是坝体回填土料(或石料)含水率不符合设计要求,土料(或石料)含水率高于或低于设计碾压含水率。
三是土石坝坝体土料(或石料)填筑质量差,每层土石料铺筑厚度超设计要求。
探讨小型水库土石坝病险问题及除险加固措施
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探讨小型水库土石坝病险问题及除险加固措施本文簡单介绍了我国小型水库情况,通过对常见的小型土石坝水库病险问题的分析,总结出常见的病险问题类型,分别论述了各种病险问题的除险加固措施,为小型土石坝水库除险加固提供一定的参考。
标签:小型水库;土石坝;除险加固小型水库是我国水利工程体系的重要组成部分,承担着防洪、供水、灌溉等十分重要的功能。
据统计,我国共有8.7万座水库,其中小型水库8.3万座,约占全国水库总量的95%。
小型水库中,约95%的水库为土石坝水库,因此可以说,我国土石坝水库最多,分布范围也最广。
我国小型水库大部分建于上世纪50-70年代,由于先天不足、后天失修,经年累月积病成险,不仅严重威胁下游群众生命财产安全,而且严重影响水库效益的发挥。
小型病险水库治理早已引起中央和各级政府的重视,根据国务院常务会议部署,要求加快小型水库除险加固步伐,到2015年底前全面完成病险水库除险加固任务。
一、小型水库土石坝病险问题小型水库建筑物通常由土石坝、溢洪道和放水涵组成,由于小型水库建设标准低,管理不善,经多年运行,普遍存在着防洪、结构、渗流、管理等方面的问题。
小型土石坝水库的主要病险问题如下:1.防洪不满足规范要求主要表现为大坝坝顶高程不够或溢洪道泄洪能力不足。
主要原因有:①原设计洪水标准偏低,不满足现行规范要求;②坝顶高程不能抵御设计洪水,漫顶造成溃坝;③溢洪道过水断面不足造成泄洪能力不足或人为抬高堰顶高程导致防洪不满足规范要求。
2、结构不安全主要表现为:①大坝坝身单薄,坝坡太陡,出现滑坡或经复核抗滑稳定性不满足规范要求;②坝体填筑质量差,蓄水后,出现滑坡、裂缝、塌陷等现象;③未设置溢洪道,不能满足正常泄洪要求,或者布置不合理,下泄洪水回冲坝脚;④溢洪道经多年运行,堰体和挡墙开裂,或者为土体结构,未护砌;⑤受修建时历史条件限制,放水涵多为圬工结构,比如卧涵,抗震性能不满足规范要求,使用不方便;⑥放水涵闸门、启闭设施老化,锈蚀,丝杆弯曲,不能正常使用。
土石坝常见病害成因及其处理对策
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关键词 : 土石 坝 病害 对 策 中 图分 类 号 : TU7
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 : 7 -3 9 ( 0 ) 1 c一0 6 -0 1 2 7 1 2 1 o () 0 1 1 6 o
由于 各 种 不 同 的 原 凶 ( 自然 灾 害 、 如 勘 石坝 定 期 安 全检 查 不 够细 致 , 致 坝 体遭 受 导 测 和 设 计 、 工 、 行 和 管 理 ) 在 我 国修 建 白蚁 的 侵 灾 严重 。 施 运 , 三是 对 水库 大 坝 及枢 纽 建 的土 石 坝 不 同程 度 存 在 着 不 安 全 、 稳 定 筑物 的 日常 维修 和 养护 不 及 时 , 底 。 不 彻 的 因素 , 大坝 的安 全 、 定 直 接 影 响 着 农 业 稳 生 产 发 展 、 镇 居 民 生 活 、 产 用 水 , 矿 2 土石坝 常见病害处理对 策 城 生 工 企 业 生 产 用 电的 可 靠 性 。 果 土 石 坝 的 病 如 害 得 不 到 及 时 的 整 治 处 理 和 加 固 , 旦 失 一 事 将 造 成 不 可弥 补 、 可 挽 回的 损 失 ; 从 不 但 另一 个 方 面 来 讲 , 石 坝 的 病 害 是 可 以 预 土 防 和 整 治加 固的 , 要 发 现 问 题 及 时 , 析 只 分 和 处 理 得 当 , 石 坝 的 病 害 是 完 全 可 以 及 土 时 得 到 整 冶 处 理 和 除 险 加 固 的 , 库 火 坝 水 的 险情 是 可 以安 全 排 除 的 , 田 灌 溉 用 水 , 农 城 镇居 民的 生 产 、 活 用 水 , 矿 企 业 的 用 生 工 电是可以得到保 障的。 2 1土 石坝 裂缝 . 2. . 1 1开挖 回填 法 对 于 斜 墙 和 铺 盖 等 防 渗 体 上 的 干 缩 裂 缝 , 了保 证 有 足 够 的 防 渗 厚 度 , 将 裂缝 为 应 表 层 全 部 清 除 , 后 按 原 设 计 土 料 下 容 重 然 分 层 填 筑 压 实 。 均 质 土 坝 表 面 产 生 的 较 对 深 、 窄 的 干 缩 裂 缝 , 应 开 挖 回填 , 较 也 同时 在 其表 面 填 筑厚 3 c 0 m~5 c 0 m以上 的砂性 土 料 保 护 层 , 免继 续 干 缩 开 裂 。 以 横 向裂 缝 的 开 挖 回 填 处 理 , 向 裂 缝 横
土石坝滑坡的原因及预防防护措施和加固措施

土石坝滑坡的原因及预防防护措施和加固措施土石坝是一种常见的水利工程结构,用以堵塞河道或沟渠,形成水库或调节水流。
然而,由于地质条件、工程设计或施工等原因,土石坝滑坡的风险也相应增加。
本文将探讨土石坝滑坡的原因,并介绍预防防护措施和加固措施。
土石坝滑坡的原因主要可以归纳为以下几点:1.地质条件:地质构造、岩性及地下水位等因素对土石坝的稳定性有着重要影响。
例如,地质构造的断层或节理破碎带会导致土石坝滑坡的发生。
土石坝所处的地层的岩性、厚度和倾角等也会影响其稳定性。
此外,地下水位的升高或变化也可能引发土石坝滑坡。
2.设计和施工:不合理的设计和施工是土石坝滑坡的另一个重要原因。
设计阶段未充分考虑地质条件和水文地质特征,使得土石坝在实际运用中出现问题。
施工过程中,未严格按照设计要求进行操作,或者使用了低质量的材料,都会增加土石坝滑坡的风险。
3.自然灾害:地震、洪水和降雨等自然灾害是引发土石坝滑坡的重要因素。
地震会引起土体的震动,进而导致土石坝的破坏。
洪水和降雨会使土石坝饱和,增加土石坝滑坡的可能性。
为了预防土石坝滑坡的发生,需要采取一系列的防护措施和加固措施:1.地质勘察和监测:在土石坝建设前,应进行详细的地质勘察,了解地质条件、地下水位及地质构造等情况。
同时,还应建立完善的地质监测系统,实时监测土石坝的变形和应力状况,及时发现问题。
2.合理设计和施工:土石坝的设计和施工应充分考虑地质条件和水文地质特征,采用合理的坝型和材料。
在施工过程中,要严格按照设计要求进行操作,确保质量和稳定性。
3.加强排水系统:土石坝的排水系统对于保持土体稳定起着重要作用。
应合理设置排水管道和溢流设施,及时排除土体内部的水分,降低土体饱和度。
4.加固土体:对于已建成的土石坝,可以采用加固措施来提高其稳定性。
常见的加固措施包括增加坝体自重、加固坝体底部、加装防渗层、增设抗滑桩等。
5.加强监测和维护:对土石坝进行定期的监测和维护工作至关重要。
土石坝病害特点及除险加固技术
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土石坝病害特点及除险加固技术土石坝是历史最为悠久的一种坝型。
其优点是:就地取材,节省钢材、水泥、木材等重要建筑材料,减少了建坝过程中的远途运输;结构简单,便于维修和加高、扩建;土石坝的坝身是土石散粒体结构,有适应变形的良好性能,对地基的要求低;施工技术简单,工序少,便于组合机械快速施工。
其缺点是:坝身一般不能溢流,施工导流不如混凝土坝方便,粘性土料的填筑受气候条件影响较大等。
本文主要对土石坝工程类别、工程建设中存在的病害进行分析以及在施工实施过程中应如何确保工程质量。
标签:土石坝;病害特点;除险加固工程近些年来,随着国家经济的快速发展,国家加大了对于水利设施的投入力度,各地掀起了一轮建设水利设施的高潮。
在这一建设过程中,土石坝以其所具有的优势在建设过程中占据着重要的地位。
在广泛应用土石坝的过程中,由土石坝病害所导致的变形乃至溃坝问题不容忽视,应当做好对原有及新建土石坝相应的防渗加固措施,提高土石坝的使用可靠性及使用寿命。
1、土石坝病害的原因1.1设计问题设计质量差的问题,由于小型土石坝设计工作大多由建设单位组织工程设计招标,具有高水平设计技术能力的设计单位不屑来承揽业务,中标单位基本为一些资质等级较低的设计公司中标,存在着设计水平较低,专业性较差。
设计人员组成的主力大部分为刚从院校毕业的学生,所完成的设计成果同现场情况脱节,水力水文计算数据不准,施工图设计粗制滥造,造成施工过程中发现问题后返工,酿成质量事故和经济损失。
1.2施工原因土石坝大坝出现渗漏时对坝体的破坏一般有两种情况,即渗透造成的破坏和坝体发生变形后的破坏。
由于渗透造成的破坏经常是大坝基部出现渗流,使坝基周围岩石层的土粒发生松动并出现变形,这种现象就属于渗透变形破坏。
在渗流的破坏下,坝体抵抗水流的冲击张力变小,很容易在一些工程质量薄弱部位出现裂缝、弯曲变形、滑坡甚至溃坝的危险。
由于土石坝大坝渗流处理不恰当,或处理不及时,使水从围护区域内向外渗水,从而出现大量储水渗出的现象,如果不能有效防治,就有可能出现土石坝围坝或者大坝基部渗出水的量很大,不但蓄水量降低,还有可能使下游的水位升高,会出现农田淹没、建筑物基部浸水等现象,给人们生命财产安全造成较大损失。
水利工程中土石坝渗透变形的成因及防治
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水利工程中土石坝渗透变形的成因及防治摘要:土石坝是水利工程中较为常见的堤坝类型,具有地基适变性强,技术成熟,可就地取材,造价低等优点,在世界水利工程中被广泛采用。
是以土料或土石混合料为主材的典型散粒体结构。
土石坝经过长期运行,由于水文地质变化及蓄水等外力及因素的影响,出现水库病害,其中渗透变形及破坏最为常见,降低了土石坝运行的安全可靠性,缩短水库的使用寿命,水利工程的经济效益与社会效益受到影响。
本文将针对水利工程中土石坝渗透变形病害的成因及防治措施展开研究。
关键词:水利工程;土石坝;渗透变形;成因;防治一、水利工程土石坝渗透变形的主要表现1.流土现象水利工程中的土石坝在水环境的长期渗透力作用下,很容易出现坝体内部的土料整体上浮的情况,上浮的土料容易随着流水而被冲走,造成坝体土料的流失,这就是流土现象。
流土现象是土石坝渗透变形病害的一个重要表现,轻微的流土现象并不会直接对土石坝的结构稳定性及使用安全造成威胁,但当流土体积达到一定程度后,就可能导致坝体内部出现空洞、表面局部隆起,还可能造成坝体表面结构脱落、断裂,严重情况下甚至会出现垮塌、决堤等事故,造成严重安全隐患。
2.接触冲刷现象土石坝建造中所使用的土料或土石混合料在粒径上往往存在差异,水的渗漏作用下形成的渗流,会将接触面的细小颗粒物冲刷带走,这样就会导致坝体内细颗粒土料的流失,这就是接触冲刷现象,是渗透变形病害的又一表现形式。
同时由于渗流的影响是长期存在的,就会将接触面的细小颗粒逐层冲刷带走,造成渗流接触面的破坏程度不断加大,产生坝体裂隙、裂缝等。
同时,被渗流带走细小颗粒可能随着水流移动至其他位置,并再次聚集,这样就会造成坝体的变形,影响坝体结构的整体稳定性,以及堤坝原本设计功能的有效发挥。
3.接触流失现象接触流失与接触冲刷现象类似,同样是在渗流作用下的堤坝病害表现。
接触流失主要是指坝体内不同渗透系数的土层之间,出现层间渗透,使细小颗粒物随渗流进入其他土层。
土石坝病害成因分析课件
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土石坝日常管理和维护不当,如不 及时清理上游集水区的树木和垃圾 ,可能增加土石坝承受的压力,导 致滑坡、泥石流等灾害。
材料因素
土壤性质不良
建造土石所需的土壤和岩石材 料性质不良,如抗剪强度低、渗 透系数大等,可能影响土石坝的
稳定性和耐久性。
粘土材料老化
土石坝使用的粘土材料老化,可 能导致土石坝的变形和裂缝,影
定期对土石坝进行安全监测,及时 发现潜在的病害风险,并采取相应
的预防措施。
B
C
D
建立健全的防洪体系
合理规划水库的防洪调度,加强与上下游 的水利工程协调配合,降低洪水对土石坝 的冲击和破坏。
提高施工质量
严格控制施工材料的质量,采用先进的施 工工艺和技术,确保土石坝的施工质量符 合规范要求。
治理措施
加固和修复坝体结构
地震
风化作用
长时间的风化和侵蚀可能导致土石坝 表层岩石和土壤的剥落,影响土石坝 的稳定性和耐久性。
地震产生的震动可能导致土石坝的裂 缝、滑坡和坍塌,对土石坝的安全造 成威胁。
人为因素
设计缺陷
土石坝设计不合理,如溢洪道宽 度不足、坝体高度不够等,可能
导致洪水漫坝、冲刷等灾害。
施工缺陷
土石坝施工过程中存在质量问题, 如填筑不密实、碾压不充分等,可 能影响土石坝的稳定性和耐久性。
渗漏
震陷
土石坝的渗漏分为坝体渗漏和基础渗漏两 种,主要原因是防渗体存在缺陷或施工质 量不佳。
地震作用下,土石坝可能会发生震陷,导 致坝体变形、裂缝等破坏。
02 土石坝病害成因分析
CHAPTER
自然因素
降雨
长时间的强降雨会导致土石坝上游集 水区的水量增加,增加了土石坝承受 的压力,可能导致滑坡、泥石流等灾 害。
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(4)坝后反滤排水体高度不够;下游水位过高 淤泥倒灌淤塞反滤层,抬高出逸点(引起大面 积散浸)。 (5)坝下涵管,埋管的外壁与土体结合部回填 不密实,涵洞未做截流环;涵管断裂;涵管自身质 量差;砖、石、碑砌涵管等(引起大坝渗透破坏, 造成大坝塌坑或跨蹋)。 (6)生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。 (7)坝体不均匀沉降引起的横向裂缝,水平裂 缝(引起坝体集中渗透破坏)。
(四)危险性渗漏的判断
1、通过渗漏部位判断(以下部位渗漏最危险) (1)坝基接触面及坝山接触面(渗透变形, 接触冲刷,管涌)。 (2)各种原因造成输水涵(管)周边渗漏 (渗透变形,接触冲刷、管涌)。 (3)水平裂缝,横向裂缝处的渗漏(渗透 变形,管涌)。 (4)反滤坝排水体上部的渗漏(脱坡)。
2、通过色、温、量的变化判断 (1)色——水中抽烟,冒浑水,带砂(清水 恒量正常)。 (2)温——库中底层水冬暖夏凉与气候相反 ,山坡水冬冷夏热与气候一致(判断连通性)。 (3)量——渗漏量增大不依库水位高低而变 化,而且依时间推延而变化(即同一水位下, 渗漏量随时间增长而增大)则为有害渗漏。
2、坝基渗漏产生的原因(4种) (1)清基不彻底,筑坝前一是未将杂草、
树 根等清除;二是破碎风化层未清到新鲜层面(引 起层面、接触面渗水)。 (2)缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基 础坝 前未做铺盖,或厚度不够,质量不好被水压击穿, 二是强透水基础,坝体与坝基部位未做截水 槽、截水墙。
(3)库内粘土铺盖下未设反滤层,渗 水压力破坏了铺盖。
(三)三种渗漏产生的原因
1、坝体渗漏产生的原因(7种) (1)筑坝质量差。铺土过厚,碾压不实或
漏 压;粘土心墙或斜墙层面结合不好等。(引起 渗漏) (2)坝体单薄或土料透水性大。(引起散 浸) (3)反滤设施质量差。未按要求铺设反滤 层, 土石混合坝未设过度段,以致破坏心墙、斜墙 (引起管涌塌方)。
5、输水涵管渗漏:
(1)周边漏水的可做截流坏灌浆。 (2)裂缝、断裂的可补砼再衬砌,套钢管灌浆。 (3)迎背水坡近距离的可部分翻筑更换。 (4)严重破坏老损的,或坝中断裂错位的小管 径则要全面翻开。
6、溢洪道渗漏:接触面和山体渗漏,分别 上做截渗墙、灌浆,下设滤水沟、排水孔。 7 、库内溶洞:可做隔离堤、铺盖、封堵。 8、生物洞穴:堵洞充填。
(5)由地震、爆破的影响产生。
2、处理:
浅层缝开挖翻筑,中层缝套井开挖回填, 深层缝灌浆充填。
3、施工注意事项:
(1)灌石灰水标深。
(2)开挖深度要超过裂缝深0.3-0.5米。
(3)灌浆为泥浆。
(四)纵向裂缝
其特点是缝线接近于直线,平行于坝轴,
错距小。 1、成因: (1)坝基横向地质不一致,由不均匀沉降而产生。 (2)坝基横向地形落差大,由沉降量不一致而产生。 (3)由填坝土料不一致,碾压质量不一致而产生。 (4)坝体骑在条形山嵴上(叫骑局加坝),坝体向 两侧沉降而产生。 2、处理:同横向裂缝。
土石坝几种主要病害 的成因分析、判断与处理
一、裂 缝
(一)干缩裂缝
1、成因:发生在均质坎和粘土斜墙坎的 面、粘土心墙坝的顶面及施工期的填筑面。为蒸 发干缩产生的龟裂缝,其特点是密集交错,无特 定方向。 2、处理:翻筑,特别是施工填筑面 的龟裂缝要处理,遇雨可增加土体的含水量,使 工程质量达不到要求,均质坝、斜墙坝表面裂缝 较浅的可以不处理,让其自然闭合。
(五)有害渗漏的处理
总原则是上截下导,上堵下排。 1、内部水平裂缝、横向裂缝形成的渗漏 处理方法为翻筑,套井回填,灌浆充填。 2、坝基渗漏:均质坝可以在坝前做铺盖 截渗槽、截渗墙,也可以作帷幕灌浆;但心墙 坝只能做帷幕,灌水泥浆形成。坝基钻孔深按 参水头控制。
3、坝体渗漏:均质坝在迎水坡铺土工 膜再压土及防护层,或做沥清斜墙、粘土斜墙, 坝后做排渗体导渗。如为心墙坝,则在心墙上灌 浆横泥浆充填,或劈裂灌浆防渗,坝后仍然要做 排渗体导渗。 4、绕坝渗漏:均质坝,心墙坝的处理 方法相同,都是在坝肩处作铺盖,截渗槽、截渗 墙、 灌浆、处理。如为心墙坝,其坝山接触面漏水, 只能用灌浆的办法处理。
(4)管理问题。一是施工时库内取土破 坏了天然铺盖;二是空库时形成的铺盖裂缝未 处理;二是坝后取土、挖鱼池破坏了地基的渗 流稳定。
3、绕坝渗漏的原因(3种)
(1)山体单薄,复盖层也单薄,阻水性不 好。
(2)岩层破碎,节理发育,倾向不好,或 有岩溶生物洞穴处理,形成透水层或漏水通道。 (3)岩石风化严重,坝山接合部清基不彻 底,接合不好。
(二)冻融裂缝
1、成因:寒冷地区粘壤土均质坝、心 墙顶面未设防护,因冰冻产生的收缩缝。 2、处理:翻松夯实后,再设防
护层, 施工中的土坝则翻松夯实的再填筑。
(三)横向裂缝
1、成因: (1)由坝基纵向地质不同造成不均匀沉降而 产生。 (2)由坝基纵向地形落差大,沉降量大小不 一而产生。 (3)由坝体与砼、砌石建筑刚柔连接的沉降 差产生。 (4)由于大坝碾压质量,密实度不一致,造 成不均匀沉降而产生。
(五)坝体内部水平缝
其特征具有隐蔽性和层面性。 1、成因: (1)施工时层面新旧 结合不好,处理不完善形成。 (2)由“拱效应”形成,心墙与代料沉 降不一 致,未做过渡带。 2、处理:浅层开挖回填。深层以灌 溉为主。
二、滑 坡
其特征是外露滑坡缝,土体移位,呈弧形、 大错距、渐变性。 1、成因: (1)坝体含水量体。 (2)坝坡陡 (3)土壤摩擦角小。 (4)放水骤降。 2、处理:减载缓坡、压坡固脚,而后加 压力或自重灌浆闭缝。
三、渗 漏
(一)渗漏的三种形态
渗漏——渗透其形——渗透破坏 正常 异常 危急
异常渗漏是土石坝的多发病之一。
(二)大坝渗漏的三种类型
1、坝体渗漏 可以分为散浸和集中渗漏两种,其逸出点或 逸出面在下游坝坡和坝脚。 2、坝基渗漏 渗水通过坝基的透水层,从坝脚或坝脚外 复盖层较弱处出逸,使坝后形成沼泽,严重的可 产生变形,出浑水或翻砂。 3、绕坝渗漏 渗水绕过坝头两端渗向下游,在下游岸坡 出,这种渗漏随远离坝端逐渐减弱,最严重的情 况是:山体与坝端的接触面渗漏。