水库土坝加固措施研究

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1、zk库土坝加固措施研究摘要：土坝是我国水利工程中应用最为广泛的建筑物之一，它具有造价低、结构简单，对自然条件适应性强，施工管理简单等优点。在我国许多中小型土坝建于五六十年代，在当时对经济技术条件匮乏的情况下所建的土坝，多数存在着不同程度质量问题和年久失修。本文对土坝中突出的，老化病害，通过现场调研，对土坝的病害机理及防治措施进行了探讨、研究，针対现有的土坝病害防治措施等方面的现状，根据有关规范规程要求，当前存在的问题，归纳出不同条件下土坝的病害机理及除险加固防治措施。本文结合石岭头水库所存在的问题，提出一些相应的有效加固措施并进行研究。关键词：土

2、坝老化病害；除险加固；措施研究中图分类号：TV697文献标识码：A文章编号：一、病险水库大坝现状土坝以莫就地取料、适应性强、施工灵活、结构简单等优点而在今世界屮得到广泛的应用。因其主要由坝址附近的土料填筑而成，故又称“当地材料坝”。山于土坝的突岀优点，我国已建成了众多的土坝，但经过长期的运行,这些土坝都发生了不同程度的老化，有的已直接影响到止常运行，所以需要对莫进行可靠的检测，对坝体坝基存在的问题进行评价，从而有针対性地提出加固处理措施，以下分别从坝体渗漏、溢洪道偏小、土坝裂缝、迎水坡冲刷等方面归纳病险库大坝研究。（一）坝体渗漏（1）坝体渗漏主要

3、原因一是筑坝土料差，如含有杂质，透水性大等，施工时碾压不密实；二是坝身单簿导致渗径过短；三是坝下排水体堵塞失效或根本未设排水体；四是坝下原封堵漏洞漏水；五是口蚁在坝体内筑巢产生危害。（2）坝基渗漏主要原因①清基不彻底或根本未清基，水库建成后，不久便漏水。②设计中未考虑截水槽，或者截水槽尺寸不符合要求，截水槽在运用中被击穿。（3）绕坝渗漏主要原因①两岸岩体破碎，节理发育、透水性大。②建筑时，岸坡未设截水槽，或截水槽深度不够,碾压不密实，施工中岸坡开挖不符合要求，与岸坡结合不好。③多数放水设施设于坝体内部，没设冇压涵管，设砖砌涵或石板涵，内坡截流未做

4、好。（二）土坝裂缝土坝裂缝是较为常见的现象，有的裂缝在坝体表面就可以看到，有的隐藏在坝体内部，要开挖检查才能发现。裂缝宽度，最窄不到1mm,宽的可达500mm；裂缝的长度不等，短的不到5,长的达数百米；裂缝的深度,冇的不到lm,冇的深达坝基；裂缝的走向冇平行坝轴线的纵缝，有的垂直坝轴线的横缝，还有不规则的倾斜裂缝。无论什么性质的裂缝对土坝的正常使用都有不利影响，其中危害最大的是贯穿坝体的横向裂缝、水平裂缝以及滑坡裂缝，它们直接影响坝休的稳定性。其中横向裂缝易发展为穿过坝身的渗流通道，若不及时修复，可使土坝在很短的时间破坏。如果裂缝发生在防渗体内部

5、，也将使防渗休断裂为渗流通道而失去防渗作用。坝基裂缝主要是由于地基内存在局部大孔隙土壤，在清基时未严格处理，蓄水后形成局部下陷产生裂缝，使得坝体底部漏水。土坝裂缝是引起土坝破坏的主耍因素之一。因此在进行大坝老化评价时，应对裂缝的范围、位置、长度、宽度、深度、数量等进行详细测定，以便综合确定其影响。二、土坝的病害及处理技术（-）土坝病害所谓病害，是指由于勘测设计不周、施工质量不良和管理运行不当等内因，以及水压力、地震、战争等外因，使坝及枢纽建筑物发生缺陷病害以致存在潜在的危险。土坝病害中，坝体裂缝、坝体坝基漏水、上游坡冲刷破坏等占的比重较大。形成坝

6、体裂缝和渗漏的原因是多方面的，由于土坝为散粒体组成的挡水建筑物，防渗体用粘土心墙或斜墙等，而基面的地形不规则、地质不均匀、碾压质量等因素，使断面间的沉陷（包括固体沉陷）不同，引起水平向（包括垂直河向与顺河向）的拉应力，从而引起接近垂直坝轴线方向和平行坝轴线方向的裂缝或面板止水的开裂。其中以接近垂直坝轴线方向的裂缝危害较大，它使防渗体产生裂缝，引起渗透破坏。土坝在施工期和蓄水期的变形往往占总变形的60%—70%,也就是说有30%到40%的后期影响,山土坝原型观测资料分析表明：后期变形对土坝防渗体的强度、稳定和裂缝有显著影响。此外生物的影响，主要包括

7、老鼠等动物和树木等植物造成的土体洞穴，也是引起渗透破坏的因素之一。还有坝体受波浪的冲击导致上游护坡冲刷和淘蚀而损坏等。(―)土坝防渗加固技术(1)粘土防渗斜墙技术设计在大坝迎水坡清表并回填砂壤土，回填边坡为1：1.5,然后填筑粘土斜墙，外边坡为1：2,墙顶宽度2mo斜墙坎沟深入弱风化基岩。设计采用53挖掘机挖除大坝表面坝体土，挖到弱风化基岩，用人工清理干净回填新粘土，夯实，形成防渗斜墙。防渗墙体材料主要为粘土，渗透系数小于1X10-5cm/s,压实度大于93%o(2)粘土套井技术套井冲抓回填防渗墙的原理是：利用充抓机，在坝渗漏的范围内原防渗体中冲

8、孔，然后用粘土分层冋填(层厚25〜30厘米)，由钻机的动力和卷扬设备带动夯锤加以夯实，形成一道连续垂直的截水墙，截断坝身或坝基的渗流，消