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土石坝几种主要病害成因分析

目录土石坝几种主要病害的成因分析、判断与处理 (1)一、裂缝 (1)(一) 干缩裂缝 (1)(二) 冻融裂缝 (1)(三) 横向裂缝 (1)(四) 纵向裂缝 (1)(五) 坝体内部水平缝 (1)二、滑坡 (1)三、渗漏 (2)(一) 渗漏的三种形态 (2)(二) 大坝渗漏的三种类型 (2)(三) 三种渗漏产生的原因 (2)土石坝几种主要险情的抢护 (4)一、洪水漫坝顶的抢护 (4)二、滑坡抢护(前面已讲) (4)三、漏洞的抢护 (4)四、涌水翻砂与管涌险情的抢护 (4)五、各种险情的共性要求 (4)六、提醒两个问题 (4)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表面、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。

(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续填筑。

(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。

(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。

(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,而后加小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,从坝脚或坝脚外的复盖层较弱处出逸,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,在下游岸坡逸出,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。

(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)。

(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)。

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。

(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。

(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。

(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。

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。

四、生物病害主要是:蚁洞、兽洞、树根洞。

最严重的是白蚁危害,是一个生态问题,必须坚持常年防治。

简介一下防治:1、外露特征:泥被泥绒2、习性:喜酸怕碱、喜暗怕光、喜欢潮湿、喜欢甘短甜。

怕惊搅。

3、防治:①找标杀、找标挖、找标灌于②碱料复盖,毒土墙,长效药灌浆③生物防治,在堤坝上放鸡鸭。

土石坝几种主要险情的抢护一、洪水漫坝顶的抢护1、抢筑子堤。

2、护坝防冲:用门板、竹席、彩条布、帆布铺压坝面坡过水防冲。

3、全开输水涵管。

4、炸开副坝或扩宽溢洪道(千万不能在坝上开沟开口)。

二、滑坡抢护(前面已讲)减载缓坡、压坡固脚、小压力或自重灌浆填缝。

三、漏洞的抢护1、坝前可找到洞口的,可在坝前处理。

首先用棉絮、土袋、铁锅、帆布堵盖,再抛土帮坡。

2、坝前找不到洞口的,可在坝后处理,先做反滤围井,平衡水压。

(井壁上要装管子排水)。

再在井内分级填料,防止带出泥沙。

四、涌水翻砂与管涌险情的抢护1、涌水翻砂1)特点:多发生在坝后沼泽地段,坝基为砂基础,其现象有沙环,鼓冒砂象,上来后沉下去,砂量不增。

2)抢护办法:一法为扎柳柴排、芦排、秸杆排等覆盖上,再压土袋后分层压砂石料滤水。

二法为筑低围堰分层滤。

三法为筑导滤堆。

3)注意事项:忌筑围井,忌抽水。

2、管涌的抢护:(1)特点:管涌和涌水翻砂的不同处是,泥砂大量带出,有泥砂增量,险情急剧恶化。

(2)抢护:小管涌顺三级顺四级反压导滤。

大管涌要住井三级倒四级反压导滤,达到抗冲,分流、延长渗径,有效压渗导滤的目的。

在进行反压的同时,坝前也要同时进行堵截。

五、各种险情的共性要求以上各种险情出现后,都应千方百计,快速降低库水位。

六、提醒两个问题1、水库常年高水位运行,常年均可出现险情,并非只在汛期。

2、凡在严重病害的水库,汛前来不及用工程措施处理的,都必须采取非工程措施,一是加强水库调度,二是防制蓄水,三是加强防守,险情特别严重的可空库渡汛。

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