土石坝运用管理中存在问题及处理措施.doc

土石坝运用管理中存在问题及处理措施偃师市水利局：位建虎摘要：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、裂缝、渗漏、处理措施土石坝是指由当地土料、石料、或混合料、经过铺土、整平、碾压等工序填筑而成的挡水坝。是目前应用最为广泛的一种坝型。由于土石料间的联结强度低、抗剪能力小、颗粒间的孔隙大等原因，故在运用中易发生裂缝、渗漏、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，是由细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。处理土坝的裂缝，一般应在裂缝稳定后进行。常用的方法有：1、开挖回填法顾名思义就是在裂缝部位先开挖、后分层回填土料的一种处理方法，在深度浅的表层裂缝中使用最多。为准确掌握裂缝的长度和深度，开挖前应向缝中灌白灰水，对于较深的缝开挖过程中要随时注意边坡稳定与安全。开挖后应及时做好防护。回填中要控制好土料的铺土厚度，含水量以及压实遍数。以达到或超过坝体原有的干密度。2、灌浆法灌浆法是靠浆液自重或机械压力灌入裂缝的一种处理方法。通常用于裂缝较深的内部裂缝，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、挖填灌浆结合法是将上述两种方法结合起来使用的一种方法，主要用于不易全部开挖或开挖困难的裂缝。先对上部裂缝开挖回填，再通过预埋灌浆管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，以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。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。主要用于坝体、坝端渗漏严重，可在上游坝坡和坝端岸坡修筑贴坡粘土斜墙截渗。（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。通过船只向渗漏部位抛土或在坝顶用输泥管放淤封堵。（3）灌浆法。用于坝体、坝基渗漏严重，可采用粘土水泥或化学材料进行灌浆形成一道防渗帷幕。效果较好。（4）防渗墙法。常用于坝体、坝基、绕坝和接触渗漏处理.其做法是利用专门的机械造孔，并在孔内灌注混凝土形成一道直立连续的混凝土墙。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。用于粘土铺盖防渗能力不足或遭到破坏，而附近有丰富的符合要求的粘土情况。（6）截水墙法。当坝基渗漏、岸坡透水严重时，可采用此法比较可靠。2、下游导渗法为了增强坝体稳定性。应在保证坝体不产生渗透破坏的情况下，及时将坝内渗水顺利排出坝外。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。在坝背水坡面上开挖浅沟，沟内回填砂、砾、卵石或碎石而成的排水导渗沟。导渗沟按平面布置形状可分为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，坝坡较缓采用上述两种方法不易解决时，可采用此法处理，在渗漏严重的坝坡上用钻机钻成相互搭接的排孔，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。这种方法适用于坝基渗漏严重造成坝后长期积水，使坝基湿软，承载力降低，坝体浸润线抬高；或因坝基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，明沟应与坝轴线垂直布置，两端分别与排水体和排水渠相连；暗沟是由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。这样既能使渗水排出，又能使覆盖层加重，以达到增加渗透稳定性的目的。三、护坡修理护坡破坏的修理，按其工作性质，可分为：1、临时性紧急抢护（1）抛石压盖法。用于风浪较大，局部护坡已有冲掉、坍塌的情况。一般应先抛0.3-0.5厚的卵石或碎石层，然后抛石，石块大小应视抛石体稳定情况而定。一般块越大越好。（2）石笼压盖法。适用于风浪大，护坡破坏严重的情况。块石可就装笼（如竹笼、铁丝笼），然后用机械或人力移至破坏部位，如破坏面积较大，可数个块石笼并列，笼间用钢丝扎牢，以增强整体性。临时性防浪、防冰抢护措施较多，可参考防汛与抢险有关内容。2、永久性加固修理常用的方法有：（1）填补翻修法。对于护坡原材料质量差、施工质量差而引起的局部脱落、塌陷、崩塌和滑动等现象，可采用填补翻修法。如干砌石、浆砌石、混凝土、堆石、沥青油渣和草皮护坡等，就行清除破坏部位和抢护用的压盖物，然后依次按设计要求修复反滤层、护坡。（2）干砌石缝粘结法。就是用水泥砂浆、细石混凝土、等粘结材料填塞、灌注块石间的缝隙，将块石粘结成整体。形成整体护坡。适用于护坡石块尺寸小，施工质量差，不能抵御风浪冲刷的情况 ，施工时，应注意先清理缝隙并冲洗干净，分隔距离留缝排水、然后向缝内充填粘结材料。（3）混凝土盖重法。多用于砌块尺寸太小、厚度不足、强度不够而且风浪较大的干砌石或浆砌石护坡的加固。先清洗护坡表面，然后浇混凝土盖面，厚度控制在5-7cm,每隔3-5cm用沥青板分缝。（4）框格加固法。常用于石块较小、砌筑质量差的干砌石护坡的修理。如浆砌石