土石坝运用管理中存在问题及处理措施

土石坝运用管理中存在问题及处理措施
摘要：土石坝应用较为广泛，优势为取材方便、施工相对简单，但是也有一定
劣势，包括抗剪性差、颗粒间隙大等，非常容易出现裂缝、渗漏等问题。

本文将
对土石坝应用中存在的一些问题进行分析，提出几点处理对策，以为相关单位提
供一些借鉴。

关键词：土石坝；问题；处理对策
挡水坝的种类非常多，以土石坝最为常见，是应用石料、土料或者其他混合料通过整平、碾压、铺土、填筑而建成的，土石坝当前应用较为广泛。

但是鉴于土石之间有着较差的抗剪
能力、颗粒间有着较大空隙，非常容易发生渗漏、裂缝等问题，影响到土石坝的安全、稳定
使用，由此，加强对土石坝建设中的维护与检查，及时对问题进行处理尤为重要，下面将对
土石坝应用过程中存在的相关问题与对策具体分析。

1土石坝应用过程中的安全问题
通过对土石坝安全性检测，发现以下几方面安全问题：（1）单薄、脆弱的坝体，且坝顶的宽度未能达到规定标准、坝坡较陡，水库的土坝坝高可以达到20cm以上，而背水坡则为1:2.5，3cm的坝顶宽度。

（2）有较差的坝体填土质量，且填土较为松软，有较强的渗透性，一旦水位升高，牛皮涨就会出现在背水坡，直至出现流土、管涌等问题。

（3）较差的护坡
质量。

干砌石护坡是迎水坡的主要护坡形式，草皮护坡则为背水坡的护坡形式。

受各种因素
影响，有很多的水库出现迎水护坡不完整或者不整齐的情况，甚至连砌石护坡也没有。

此外，因为年久失修，迎水坡周围长出很多杂草，甚至在坝面中生长出小树，后期维护起来更加困难。

很多土坝背水坡反滤排水设施较少，坝体较陡，有着较高的浸润线。

（4）小型水库的
放水涵管以瓦管与浆砌石方涵为主，40~100cm的较为多见；大部分将转动门盖或者斜放管
作为放水开关设备；涵管长时间应用下将出现老化、断裂等问题，从而引发渗漏、开关不灵
活等问题；斜放管也容易出现缺口、管口密封不严、破裂等问题。

2安全隐患出现的原因
2.1规划与设计不良
未能与基本资料符合。

未能亲自对集雨面积进行实地测量，仅凭大概比例的地形图进行
计算，往往造成了实际集雨面积与水库容积与实际测量偏差大或者小的问题。

还有一些因为
坝址处没有实际测得固定水准点，从而造成了实际水库库容与面积关系曲线数据难以保持一致。

比如，某水库历史资料显示的库容为13×104m3，坝高最大的为10cm。

但是工作人员经
实地考察发现，坝高仅为5cm，库容为6~7×104m3。

由此可见，误差非常大。

设计计算与基础值不一致。

缺少水文资料，大部分采用查图或者参考临近工程资料进行
工程洪水计算，计算方法多采用简化公式，造成计算结果与实际存在差异。

鉴于水力计算应
用的参数与实际施工后条件存在差异，从而使建筑物泄洪能力达不到要求，水库防洪安全受
到影响。

很多水库没有进行实地勘探，未能取得真是的物理指标，就随意凭借经验主观判断，这样也会造成设计成果失真。

工程设计布局方面的缺陷。

深挖方或者高边坡开挖，坡度较陡，一旦受到暴雨冲刷将出
现塌方或者滑坡等问题，这是因为溢洪道布置进水条件不良造成的。

没有解决好土基溢洪道
消能与归河问题，在下泄洪水时，回水将对坝体造成较大反复冲刷。

未能在土基上设置进口
开关及坝下涵管，致使不均匀沉降产生，从而引发裂缝与断裂等问题。

2.2施工质量
基础处理不彻底。

有些水库因为不明确坝址地质情况就开始设计、施工，尤其未处理好
具备一定埋深的覆盖层下的透水层与断层，从而难以彻底清理坝基，迫使在沉积土或者松软
土上建立坝基，未能将截水或者灌浆设置并应用。

未能对坝头山坡与填土的交接处进行优化
处理，非常容易使坝体发生裂缝，降低稳定性。

施工填土质量问题。

人工挖填土施工的方法依然较为普遍，主要因施工技术与工艺、机
械水平有限所致，很多时候人工碾压、夯实难以达到设计标准，如果在雨后施工，未能控制
好土料含水量，非常容易使土料因为缺水为龟裂。

为在分层压实部位进行刨毛，加高的土坝
与坝体连接的部位处理不良，从而难以使填土压实密度达到设计标准，难以达到相同标准，
坝体渗漏的情况时有发生。

2.3运行、管理存在的问题
干砌石护坡是最为常见的迎水坡护坡形式，但是因为施工中缺少监督与管理，致使施工
操作马虎进行，使厚度与重量难以达到标准，再加上常年的雨水侵蚀、冲刷，坝基安全性降低。

此外，缺乏对土坝的养护，鼠洞、虫害等长期存在，一旦坝体被贯穿，上下游将形成渗
漏通道，降低了坝体稳定性。

3土石坝加固措施
3.1洪水标准与基础数据
水库鉴于普遍存在数据不全或者不清晰、洪水标准偏低等问题，在对病险水库处理时，
需要事先调查与校验，对集水面积进行修正，收集当前准确的库容、水文等计算相关参数，
对现行的洪水标准严格执行，按照规定的最新洪水计算法对好用水复核与调洪演算，结合具
体的土坝高度、位置、水文情况等将坝坡坡度比、溢洪道、输水涵尺寸确定下来。

3.2坝体与坝基渗漏处理。

坝基与坝体渗漏问题的处理是关键，需要始终将“上截下排，
以截为主，截排共济”作为渗漏问题处理的原则，因地制宜的采取科学的处理方法。

坝基渗漏通常采用粘土截水墙、土工膜防渗、粘土防渗铺盖等多种方法，可以结合应用反滤排水体、
反滤盖重等方法；而坝体渗漏可以采用粘土斜墙、坝体充填等方法。

迎水坡与水库水位容易
放空的土坝适宜采用防渗土工膜截渗。

充填式灌溉浆或者劈裂灌浆适宜应用在局部洞隙或者
填土土质较差的坝体中。

应用土工膜防渗优势较多，具有一定经济性与便捷性。

导渗措施应
用也较为普遍，坝坡开沟导渗、坝坡培厚导渗、反滤体排渗等均是较为有效的方法。

坝面散浸、牛皮涨但是没有造成坝坡失稳的情况下，开沟导渗可以有效应这一问题，但是引起了坝
坡失稳则采用开沟导渗将无济于事，可采用培厚导渗法，反滤体排渗适宜应用在渗漏点低，
坡脚渗漏的情况。

3.2浇坝渗漏
迎水坡坝头粘土铺盖防渗法适宜应用在浇坝渗漏问题上，还可以在坝体与山体之间采用
截水墙法或者坝体灌浆截渗法。

在“上堵”的同时对下游实施有效措施，可以在岸坡浇坝渗流
的出口段将导渗排水反滤层或者反滤沟设置上，然后在应用坝后坡培厚加固坝体措施，在下
游坝端与山体之间设置排水反浊暗沟，可以将浇坝渗水排除。

3.4对坝体单薄，坝体失稳的，可以先将坝体的动力学系数计算出来，计算渗流与稳定度，然后将坝体的加固方案确定下来。

采用坝后坡培厚加固方案一直是坝坡加固的主要方法。

前
坡与后坡未能达到稳定系数标准，可以采用的加固方法为前坡削坡与后坡培厚。

如果没有达
到稳定系数的只有前坡，则可以适当削坡，下半坡可以采用加厚反滤料的措施使边坡更加稳定。

3.5放水涵管问题与对策
空蚀是进水口常见问题，因水流边界不合理、结构粗糙造成。

由此，在处理这一问题时，可以将流态改变，使建筑物边界与水流更加顺畅、平稳，弯道尽量采用曲线形的，可以将突
变减少，将材料表面强度与平整度增大，对通气管合理设置，牢固安装。

结束语
本文主要对土石坝存在的安全问题、运行、管理问题进行分析，提出了相应的解决对策，需要各部门加强对以上问题的了解与认知，找到更为合理、科学的解决对策，确保土坝安全、稳定。

参考文献
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