土石坝的病害评价及对策分析

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。

目前研究大部分只是单纯的针对某个单独的水工建筑物进行研究，缺少整体的、综合性的评价标准，特别是在土石坝各种病害同时发生时的整体性判断，没

有很好的综合评价体系。

基于上述情况，目前完整的土石坝病害评价体系并不健全，所以在国内外研究的基础上，要进行大量的检测、调查研究分析，应用科学的方法建立一套全面、可行并易于操作的评价标准，以更好的指导水工建筑物的设计、施工以及管理维修，为病害的处理提供科学、可靠的技术依据。

3 土石坝主要病害分析

3.1 土石坝的裂缝

土石坝的裂缝按照不同种类可以分为表面裂缝、内部裂缝、横向裂缝、纵向裂缝、水平裂缝和龟纹裂缝。根据其成因可以分为沉陷裂缝、滑坡裂缝、干缩裂缝、冰冻裂缝和震动裂缝等。

裂缝产生的原因根据其特点的不同而有所不同，横向裂缝是与坝轴的轴线垂直或者斜交，危害极大，反映了在坝顶防浪墙和路缘石的开裂严重，这种裂缝通常是因为坝肩与河谷的中心部分的坝体有所沉降，不均匀的沉陷造成的。而纵向裂缝大部分是由坝体和坝基的不均匀沉陷或者滑坡引起的。

坝体内如果含水量过多，加上在施工期间工序不连续，在天气炎热或者寒冷以后，表面土层的含水会因为迅速蒸发或者冻结而使坝面上产生裂壁。这种裂缝成龟裂装，分布没有规律，纵横交错。内部裂缝由于事先不容易被发现，危害性很大，通常会贯穿上下游，形成渗漏通道。为了判断这种裂缝，必要时可以在坝体上钻孔检查，如果发现异常要及时的进行处理修补。

3.2 土石坝的渗漏

渗流按照发生的部位可以分为坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏、绕坝渗漏等，也可以分为正常渗漏和异常渗漏，分散渗漏和集中渗漏等。

渗漏产生的原因通常是因为在勘察时，资料整理不全，缺少基本的物理力学数据等；或者数据齐全时没有进行试验分析，只是理论计算和实际还是有一定的差异；在施工上没有严格按照施工工艺进行，对质量的控制不严格，造成病害发生的隐患存在；在管理上没有对其做到足够的重视，对小的渗漏现象没有及时的处理。

3.3 土石坝的滑坡

土石坝在滑坡刚开始时，通常会先出现纵向裂缝，随着裂缝的不断扩大，会慢慢向坝体内部延伸，裂缝弯向坝体的上游或者下游，造成坝面上出现袋装的隆起，最后脱离坝体的整体，形成滑坡。

从滑动机理上分析，当抗滑力小于滑动力时，滑坡基本上就会形成。影响抗

滑力的因素，首先是因为土颗粒组成和抗剪强度。土颗粒的组成影响着力学的性质，好的级配可以具有较高的密实度、透水性低、并且具有较大的强度。筑坝选用的材料对坝体滑坡具有重要的影响，当采用土质不好的土料时要很好的优化设计，在施工时精心控制，并进行科学的管理，避免滑坡的发生。

土石坝的型式也对滑坡有很大的影响，是土石坝稳定的基本条件，通常坝体型式不当会造成浸润线过高，防渗体和排水设施不当的话，引起积水，渗透压力过大，使抗滑力减小，滑动力增大，造成滑坡的发生。

施工质量差，对坝体和坝基处理不当也会引起病害的产生，通常表现在压实度不够、土料控制不严、施工留下的接缝多等。另外，坝体内孔隙水压力会减小土体内的有效应力，坝体裂缝有雨水渗入增加水力劈裂，地震时坝体失去平衡都会造成滑坡的产生。

滑坡的产生是复杂因素作用下产生的，并且各个因素之间还具有一定的关联作用，但从本质上都是抗滑力小于滑动力造成的。

3.4 护坡的老化和动物破坏

护坡的老化破坏主要是由坝体的不均匀沉降、风浪压力的长期作用、护坡石料尺寸偏小、设计不周、施工质量差、冰冻破坏以及管理和维修不善造成的。护坡的破坏类型通常有脱落、滑动、塌陷、崩塌、挤压、膨胀、溶蚀等

动物的破坏时指穴居动物在坝体内筑巢，长时间后会引起坡体破坏，洞穴会将防渗体贯穿，在水位增高时洞穴还会成为渗流的通道，形成管涌，治理不当会为事故的发生留下隐患。

4 土石坝病害的评价与对策分析

土石坝病害的评价一般要具有详细的工程资料，包括工程设计资料和地质状况；在施工和运行过程中出现过什么样的问题，了解大坝的薄弱环节，获得历次整治、运行的分析资料；具有现场安全的长期监测资料，根据分析可以知道重点的隐蔽部位，了解大坝的隐患所在。

土石坝的病害评价根据其病害产生的机理和经常出现的病害现象进行，针对性的对各种不良现象制定出合适的标准，包括对土石坝裂缝的评价、土石坝渗漏评价、土石坝滑坡评价、护坡破坏评价、软弱层评价，最后对土石坝病害的综合评价。对各种病害的技术指标进行分析整理，然后对各种病害进行划分等级，最后总结出治理病害的方法措施。

病害治理上，从设计、施工和管理上三个方面进行，通过制定规范化的法治制度，来加强真个阶段的质量控制。根据不同的病害类型，分析其形成的机理和特征，因地制宜，结合实际需要制定出合适的处理方法，并结合各种方法以综合治理为基本原则，尽可能的提高治理效率。