浅谈宝江水库大坝右岸边坡裂缝原因分析及应对措施

浅谈宝江水库大坝右岸边坡裂缝原因分析及应对措施

发表时间：2013-04-07T10:19:57.030Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年12月Under供稿作者：刘春华[导读] 根据当时的施工总体计划，2008年12月开始水库放空工作，水库放空速度控制在每天20cm～25cm。

刘春华

南雄市河堤管理处广东南雄邮编：512400

摘要：本文通过对宝江水库大坝边坡裂缝的勘察及分析，得出其应对措施。供同行参考！关键词：水库大坝；边坡裂缝；分析及应对措施 1工程概况

宝江水库位于南雄市浈江支流宝江河上游，地处水口镇下楼村黄竹坪。水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、输水隧洞、放水塔及坝后电站等建筑物组成。水库控制集雨面积48.1Km2，坝顶高程203.086m，主坝最大坝高42m，坝顶长180m，坝顶宽6m；副坝最大坝高11m，坝顶长40m，坝顶宽6m。水库正常蓄水位为198.086m，正常库容1901万m3，总库容2350万m3，是一宗以灌溉为主兼顾防洪养殖等效益于一体的中型水利工程。

水库建于1982年，目前水库工程各水工建筑物出现了不同程度的安全隐患，经安全鉴定水库大坝为二类坝。为消除工程隐患，发挥水库工程功能和效益，决定对水库进行除险加固，加固工程按50年一遇设计，1000年一遇校核。

2 水库坝坡裂缝情况

根据当时的施工总体计划，2008年12月开始水库放空工作，水库放空速度控制在每天20cm～25cm，2008年11月14日当水库放空至水位172.64m附近时，坝顶及右岸坝体与山体接触面出现长短不一的裂缝，裂缝最宽处达到8cm，长度2.5m～34.8m不等，水库管理所立即停止放水，并对出现裂缝部位予以标记并详细记录了裂缝的开展情况，根据现场统计，裂纹主要出现于桩号主0+141～主0+239段，共计出现裂缝25条，裂缝宽度0.1～8cm，其中宽度大于1cm的裂缝共有9条，超过8cm的1条，小于1cm的16条，裂缝主要集中于主坝迎水面上游右岸坝坡与岸坡相接部位、坝顶及坝面部位。照片1：大坝迎水面右岸坝坡裂缝图

岸坡、坝面裂缝情况统计表表1

3 水库裂缝规模勘察

裂缝出现后，工程管理所停止了水库的放空工作，以避免坝顶裂缝的进一步扩大。同时于坝顶裂缝出现部位布置探坑，对裂缝的深度与范围进行进一步的确定，沿坝顶靠近右岸山体侧共布置4个探坑，探坑开挖完毕后立即回填，避免汛期洪水渗入坝体对坝体稳定产生影响，各探坑的规模与裂缝开展情况统计见下表2，探坑布置与裂缝开展情况见所附照片2～3。

探坑规模与裂缝开展情况统计表表2

4 裂缝原因分析

根据现场探坑分析，初步确定产生坝顶及坝面裂缝的原因如下： 1、根据水库运行记录，水库建成至今，也从未出现过超低水位172.64m运行工况，本次安全加固工程施工放水，虽然放水速度较慢，但是由于水位较低，坝体本身存在的问题在放水过程中进一步发展、暴露。

2、根据水库放空后岸坡的出露情况，结合坝坡勘测成果，大坝右岸部分岸坡接近80度～85度，局部甚至出现反坡，水库坝体填筑施工时对右岸岸坡未进行充分的修坡处理，使得坝岸之间存在明显的沉降剥离空隙，这也是右岸坝体渗水的一个重要原因。本次施工中，随着水库水位的下降，右岸长期渗漏形成的缺陷与坝体放水后土体干缩脱水共同作用下，右岸相关部位产生较大沉降，致使土体与岸坡岩石之间剥离加剧，接触面裂缝规模加大，抗剪面进一步减小，局部

土体沉陷同时拉动附近土体，在坝顶、右岸上游坝面形成较大的竖向沉降张拉裂缝，根据现场观察，坝坡未产生滑动。

3、宝江水库土坝施工是在80年代初，坝体材料主要由粗粒砂壤土组成，当时坝体施工填筑采用的方法是水中填土，坝体土料均匀性及施工质量较难保证，并且由于这种施工方法本身的特性，填筑的土料颗粒呈分散状，级配差，易形成粗、细颗粒相间层的蛋糕层状，细粒层由于其力学指标尤其是抗剪强度指标的不足，形成薄弱层面，当水库水位由正常蓄水位放空至死水位过程中，水位下降较快，由于坝体填筑土料的不均匀性，水位下降过程中带走一定量的土颗粒，产生坝面的不均匀沉降，这也是裂缝产生并进一步加剧的内在原因之一。照片2：坝顶探坑布置图

照片3：坝顶1#探坑裂缝视图

5 裂缝出现后采取的应对措施

根据迎水坡现场出现裂缝的测量记录,共出现25条裂缝,总长144.1米，大于1cm以上的裂缝主要集中于岸坡与坝体接触面及坝顶，上游坝面出现的裂缝宽度均小于1cm，并且长度在2.5～4.2m，因此裂缝处理主要针对坝顶及坝体与岸坡接触面进行，裂缝处理综合了瀑布水库处理方法并根据实际情况，采用开挖裂缝槽，回填粘土塞的加固措施。出现裂缝部位开挖深度至出现裂缝界面以下至少1.0m，具体处理如下图：

土坝裂缝表层处理图

回填土设计指标根据钻孔试验资料，干容重γd取1.55t/m3, 湿容重γs取1.76t/m3，内磨擦角ψ取27°，粘结力c值取2.4t/ m2。回填土要求分层填筑,每层厚度不大于250。土体填筑严格按碾压土石坝规范进行，土料渗透系数不大于0.0004cm/s,有机质含量不大于5%，水溶盐含量不大于3%；土料的压实度不小于96%。

6、结束语

由于及时采取了以上应对措施，避免了水库大坝右岸边坡裂缝的进一步发展，为后续水库除险加固打下了基础。