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：土石坝因其具有就地取材，施工简单，价格低廉而应用广泛，但由于自身强度低，抗剪能力小、颗粒间空隙大等原因，极易发生裂缝、渗漏、及护坡破坏等现象。本文比较全面的介绍了土石坝日常管理中易发生主要问题的处理措施，对以后的管理工作具有一定的指导作用。

关键词：土石坝、问题、处理措施

土石坝是指由当地土料、石料、或混合料、经过抛填、整平、碾压等工序堆筑成的挡水坝。是目前应用最为广泛和发展最快的一种坝型。由于土石料间的联结强度底、抗剪能力小、颗粒间的孔隙大等原因，故在运用中易发生坍塌、边坡滑动、裂缝、渗漏、深陷、冰冻、震动破坏及护坡破坏等现象。为确保土石坝的正常运用，除认真做好检查、维护工作外，还应发现问题及时处理，现将处理措施介绍如下：

一、裂缝处理

土石坝的裂缝是较为常见的，往往大坝的滑坡、渗漏等破坏，是由幼小的裂缝发展而成的。因此，认真分析裂缝的种类、原因，以采取有效的处理措施。裂缝处理之前，首先要根据裂缝出现的部位、征兆和异常情况，确定裂缝的具体位置，再探明其大小、走向。处理土坝的裂缝，一般是在裂缝趋于稳定后进行。常用的方法有开挖回填法、灌浆法、挖填灌浆法等。

1、开挖回填法

开挖回填是处理裂缝中比较彻底的方法，主要适用于深度较小的表层裂缝。一般在裂缝部位，将土料全部挖出，重新回填分层夯实，开挖的长度和尝试都应超过裂缝的长度和深度。常用的开挖回填法梯形楔入法、梯形加盖法和十字梯形法三种。开挖前应向裂缝中灌入白灰水，以掌握开挖的边界和深度，较深的缝要注意边坡稳定和安全，开挖后应保护坑口和结合面，避免日晒、风干、雨淋或冰冻，回填时要注意控制土料性质和含水量，分层夯实后干重度应比原坝体干重度稍大一些为宜。

2、灌浆法

对于较深的裂缝或内部裂缝，开挖困难或开挖危及坝坡稳定时，采用灌浆法处理是比较优越的。灌浆法一般分为重力灌浆和压力灌浆两类，前者是靠浆液自重灌入裂缝，后者是靠机械压力使浆液灌入裂缝。裂缝灌浆的浆液，可采用纯粘土或粘土水泥浆，灌浆时，布孔要先稀后密，浓度要先稀后稠，压力要有控制，防止压力过大而使坝体变形或被顶起。

3、挖填灌浆结合法

对于中等深度的裂缝，库水位较高不易全部开挖或开挖有困难的部位，可采用上部开挖回填、下部灌浆处理。先沿裂缝开挖2m左右深度后进行回填，并预埋灌浆管，然后对下部裂缝进行灌浆。

二、渗漏处理

土石坝渗漏现象是不可避免的，但对于引起土体渗透破坏或渗漏量过大的异常渗漏，必须及早发现并及时处理，心防止形成不可弥补的重大事故。

土石坝的渗漏首先要检查其产生的部位、性质、现象，并对浸润线、渗漏量、渗流水质进行监测、分析、判断是否存在危险性渗漏，以便采取相应的处理措施。处理时，要遵循|上截排“的原则，即在坝的上游坝体和坝基设防渗设施，阻截渗水，在坝的下游面设排水导渗设备排出渗水。下面介绍几种常用的处理方法。

1、上游截渗法

上游截渗方法很多，主要包括粘土斜墙、抛土或放淤、灌浆、防渗墙、粘土铺盖等。

（1）粘土斜墙法。主要用于均质土坝坝体施工质量差，渗漏严重；斜墙坝中斜墙被渗流顶穿；坝端岸坡岩石裂隙较多、节理发育或岸坡岩石为石灰岩，存在溶洞，产生绕渗，可在上游坝坡和坝端岸坡修筑贴坡粘土斜墙。

（2）抛土或放淤法。用于粘土铺盖、粘土斜墙等局部破坏的抢护，或岸坡较平坦时堵截绕渗和接触渗漏。当水库不易放空时，可用船只装运粘土至漏水部位，由水面向下均匀倒入消遣，抛土形成一个防渗层，封堵渗漏部位。也可在坝顶用输泥管沿坝坡放淤或输送泥浆在坝面淤积而成为防渗层。

（3）灌浆法。当均质土坝心墙坝施工质量不好，坝体坝基渗漏严重，特别是出现接触渗漏、坝体裂缝渗漏、绕坝渗漏，采用灌浆处理可以形成一道阴渗帷幕效果较好。根据情况可选用粘土水泥或化学材料进行灌浆处理。

（4）防渗墙法。可用于坝体、坝基、绕坝和接触渗漏处理，对于坝基透水层较深或不易放空水库的情况较为适宜。具体做法是利用专门的造孔机械以泥浆固壁法造孔，然后浇筑混凝土，形成一道直立且连续的混凝土墙。这种方法其防渗效果较为可靠，因此，在土坝及堤防工程中应用很多。

（5）粘土铺盖法。

对于土石坝的粘土铺盖防渗能力不足或因天然铺盖的损坏，坝基渗漏严重，而附近有丰富的符合标准的粘土情况，可将水库放空，在原铺盖或天然铺盖上再做一层新的粘土铺盖。（6）截水墙法。当坝体质量较好，坝基渗漏严重，岸坡有覆盖层，风化层或砂卵石层透水严重时，采用这种方法较为可靠，如粘土截水墙、混凝土截水墙、砂浆板桩截水墙等。

2、下游导渗法

为了增强坝体稳定性。应在不引起渗透破坏的情况下，将渗水顺畅地排出坝外。常用的下游排水导渗方法包括：导渗沟、贴坡排水、导渗砂槽、排渗沟、排水盖、减压井等。

（1）导渗沟法。在坝坡面上开挖浅沟，沟内用砂、砾、卵石或碎石按反滤要求回填而成的排水导渗沟。导渗沟按其在

平面图上的形状可分为I、Y和W三种形式。

（2）贴坡排水法。主要用于坝坡出现大面积较严重的渗漏，土坝的浸润线逸出点较高，坝坡湿润软化已处于不稳定状况时，采用这种措施，对于排除坝体渗水和增强坝坡稳定均有较好作用。

（3）导渗砂槽法。当散浸严重，坝坡绞缓采用导渗沟和贴坡排水不易解决时，可用导渗砂槽处理，在渗漏严重的坝坡上用钻机或相互搭接的排孔，搭接1/3孔径，一般要求孔径较大，孔深排水要求确定。在孔槽内回填透水材料，孔槽要各排水体相连，形成一条条导渗砂槽。

（4）排渗沟法。这种方法适用于坎迪斯渗漏严重造成坝后长期积水，使坎迪斯湿软，承载力降低，坝体浸润线抬高；或因坎迪斯面有较薄的弱透水层，坝后产生渗透破坏，而在上游难以防渗处理时，可在下游坝基设排渗沟。排渗沟可分为明沟和暗沟两种形式。排渗明沟应与坝轴线垂直布置若干条，两端分别与排水体和新挖平等坝轴线的排水渠相连；排渗暗沟是由透水的无砂混凝土管或其他透水材料做成，一般平行坝轴线布置，并连接排水沟将渗水排出。

（5）排水盖重法，对于较软弱的坝基，因浸湿将地面隆起，而导致坝基失稳，可采用排水盖重法进行处理。先清理相关部位的坝基，在渗水出露地段上铺设反滤层，然后在反滤层上铺筑石块，需要厚度较大的可先填上土后铺块石护面。这