探析土石坝除险加固设计问题
谈谈病险水库除险加固土石坝设计问题

工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald98如今,水库安全质量问题已经成为阻碍我国水库正常运行,威胁周边人民生命财产安全和社会稳定的重要隐患。
水库安全工作的重要性日益凸显,特别是土石坝的出险加固工作已经成为现阶段我国水利工作者们主要研究课题和重点任务。
1 常见的土石坝病险问题土石坝工作环境相对复杂,产生的质量安全问题也各有特点。
归纳起来大体有以下几个方面。
(1)中小型水库的坝体本身就比较单薄,而中小型水库上窄下宽的坝体结构更使得坝顶宽度窄小,同时在坝坡的施工方面也存在着偏陡现象。
(2)当初修建水库时,由于技术水平的局限性,对土质重要作用认识不足,致使在筑坝填方中选择额土质不符合实际要求。
时至今日,土石坝土体疏松、散落的问题已经成为一种较为普遍的现象。
土质疏松,透水性加大,导致坝体渗透现象乃至绕坝渗透现象的出现,严重威胁着坝体安全。
一些水位较高的水库,坝体背水坡面经常会发现牛皮涨、管涌和流土等现象。
(3)目前很多水库土石坝的迎水坡面由干砌石护坡筑成,背水坡面则是由草坡护坡筑成,受当初施工工艺水平所限,护坡施工质量普遍不高,甚至有的根本没有采取护坡措施,再加上长期管理维护的缺失,致使上述坝体迎水坡面破损严重。
(4)溢洪道过于简单。
溢洪道起着排水减压的重要作用,水库安全的保险阀。
由于当初对其认识不够,绝大多数水库的溢洪道设置非常简单,一般采用土溢洪道、半土溢洪道等方式,根本无法满足实际使用需要。
另外,由于上述简易溢洪道抗冲刷能力和泄洪能力不足,容易引发水土流失、浆石等问题,甚至有的水库溢洪道野草丛生,严重影响了溢洪道正常功能的发挥。
2 土石坝加固工程设计2.1 地质指标分析石材和土料是修建土石坝主要施工材料,性质好坏直接关系着土石坝建成投入使用后的质量水平。
要保障工程质量,必须对施工过程中涉及到的石材和土料进行严格的性能管控。
要按照技术规范对石材和土料进行理化分析。
探究土石坝除险加固技术

灌浆。3 )滑坡预 防。滑坡危害也是土石坝的主 要危害之~ ,而解决 滑
坡危害的根本措施是从建没入手,在建设过程中,严格计算探测 ,预防 危害出现 。一旦出现滑坡现象 ,则采用 “ 上部减 载,下部压重 ”方法 ,
般会暴露在土石坝坝体的表层或坝体内部 , 较为常见且危害较大 的裂
的土石坝防洪标准建设,建筑工程的设置 舒主 往偏低 ,很容易导 致事
故发生。
当土石坝出现各种病害时,必须及时调查 出 现病害的具体原因,寻
找最科学合适的方式进行妥善处理 , 保证药到病除, 不要遗 留安全隐患。 除此之外, 在进行除险加固的过程中,还要考虑是否存在隐患 问 题 ,采
位 出现渗漏现象 , 都应该究其原 因对症下药。控制渗漏进行处理的柿 隹
积极研究隐患问题 , 对症下药,取得更多具有参考 陛 和实践意义的技术
突破。 1 对土石坝现存病险的简要分析 1 )-  ̄" 0 t 螨 害 。a . 裂缝。裂缝病害是土石坝病险中最常见的一种,
—
是在保证坝体和坝基处在一定稳定的状 态下 , 控制渗漏流量处在某一可 控制量中。通常依据位置选择不同的处理方法,例如在 处理土坝基渗漏
作为考核土石坝体安全系数 的重要指标 ,必须早发现早预防,以防止坝 体渗漏造成的严 重事故。c 滑坡。滑坡病害通常是由多种因素造成的 ,
所 以当土石坝出现滑坡现象后 ,需要找到造成滑坡 的主要原 因,及时采
般采用的方法现浇混凝土 ; 如果是由于在初始施工过程中造成的质量
问题 ,则可 以 进行简单 的 填补翻修 : 如果是 由于南北地域气候 问 题 引起
取有效措施来解决问题。常见的导致土石坝滑坡的原 因有 : 坝基土本身 的抗剪强度 不过 关、或者在设计 时,坝坡 的设计过于陡。d . } 户 坡损坏。 同滑坡一样 , 护坡损坏 的原 因也多种多样 ,其中,造成护坡损坏的主要
浅谈水库土石坝除险加固设计

浅谈水库土石坝除险加固设计发表时间:2020-05-29T15:54:30.363Z 来源:《工程管理前沿》2020年2月第7期作者:张笃勇[导读] 土石坝是世界水库建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型,但由于其历史性、特殊性,多数土石坝存在着不同程度的设计缺陷或质量问题。
摘要:土石坝是世界水库建设中应用最为广泛和发展最快的一种坝型,但由于其历史性、特殊性,多数土石坝存在着不同程度的设计缺陷或质量问题。
针对现行土石坝的运行现状,对坝体病害和除险加固措施进行了分析比较。
先键词:土石坝;除险加固:设计前言土石坝是利用当地土料、石料或者土石混合料填筑而成的坝,又称当地土料坝,是最古老也是最重要的坝型。
据不完全统计,我国兴建的各种类型的坝体约有8.48万座,其中95%以上是土石坝。
但由于当时特定的历史条件,存在严重的“三边”(边勘测,边设计、边施工)现象,防洪标准低,质量控制不严,尾工和隐患较多,时刻威胁着的人民生命财产安全,其除险加固的重要性和必要性刻不容缓。
一、土石坝的病险(1)裂缝。
裂缝是土石坝病害中较为常见的现象,有的裂缝在坝体表面就可以看到,有的隐藏在坝体内部,裂缝宽窄长短深浅不一一。
裂缝有平行坝轴线的纵缝,也有垂直坝轴线的横缝,还有不规则的倾斜裂缝。
(2) 渗漏。
渗漏一直以来都是危害土石坝安全的主要因素之一,按渗漏的部位可分为坝体渗漏、坝基渗漏、接触渗漏、绕坝渗漏;按渗漏性质可分为正常渗漏和异常渗漏;按渗漏现象可分为散浸和集中渗漏。
(3) 滑坡。
土石坝滑坡的原因有很多,如坝坡太陡,坝体抗剪强度偏小,坝基土的抗剪强度不足,外界因素扰动(如地震、坝周围动荷载)等,而导致坝体局部或整体的滑动。
(4)护坡损坏。
护坡是土石坝的重要组成部分,由于雨水波浪动植物以及设计不当施工质量和管理等因素的作用和影响,土坝坝坡大都存在不同程度的毁坏,严重的将威胁大坝的安全。
(5)输泄洪建筑物老化破坏。
随着使用年限的增加,许多土石坝的输泄洪建筑物老化,甚至出现裂缝、断裂、露筋、漏水等现象,严重影响了这些建筑物的接体性和安全性。
浅谈小型水库土石坝的除险加固技术

浅谈小型水库土石坝的除险加固技术摘要:小型水库是我国防洪体系与水利基础设施的重要组成部分,在防洪、灌溉、供水、发电和改善生态与环境等方面发挥了巨大的作用。
但受多种原因影响,造成小型水库土石坝病险率高,有相当一部分存在着防洪标准低,渗漏、破损严重,工程管理薄弱等问题。
本文针对小型水库土石坝的安全隐患问题,提出了相应的除险加固措施。
关键词:小型水库;土石坝;除险加固Abstract: Small reservoirs in water conservancy and flood control system are an important part of the infrastructure, in flood control, irrigation, water supply, power generation and improve the ecological and environmental play a large role. But by many reasons influence of a small reservoir earth dam seepage path rate is high, there are a number of flood control standards which have low, leakage, breakage serious, engineering management problems such as weak. This paper aims at the small reservoir of earth-rockfill dam safety concerns, and puts forward the corresponding problems of reinforcement measures.Key Words: small reservoirs; earth dam; reinforcement problems1.小型水库土石坝安全隐患问题1.1 防洪和抗震标准低。
关于病险水库除险加固土石坝设计中的几个问题的探讨

性、 渗 透性 、 护坡设计等要求进行综合 管理 分析, 并使得这些结构都能 够满足 目 前 的工程质量要求 。 在这些环节的设计中, 都需要 以科学 、 准 确 的土质勘察 参数为基础进行。 并且要确保 在工程中对于土质要求都 患与质量问题 . 影 响到水库 的正 常使用 , 威胁 到人们的生命安 全以及 能够得到控制与完善 国家经济。 据此 。 我们需 要加 强水库 的除险加 固管理工作 , 保证水库 的 3 . 土石坝除险加固措施 正常运行。 3 . 1 基本数据及洪水标准 1 . 土 石 坝 常 见 的 几 种 病 险 问题 鉴 于水库普遍存在基本数据不清 、不全或洪水标准偏低的 问题 根据长期 的研 究发现 , 水库 在正常运行 过程中 . 土石 坝最常见 的 在处理病 险水库 时应首先通 过调查研究 , 核实 、 校验 、 补充 、 修正集雨 几种病险问题有 : 面积 、 库容 和水文 、 水力计算等有关参数, 执行现行洪水标准, 按我省新 1 . 1坝体结构设计不合理 颁 布的洪水计算方法复核洪水 和调洪演算, 结合坝坡稳定分析计算, 确 在对某些地 区建设的中小型水库进行研 究发现 . 大多数水库的坝 定 坝顶 高程 、 坝坡坡 比和溢洪道 、 输水涵的有关边界尺寸。 体都是被施工人员设计成一种下宽上窄的坝体结构 . 并且 由于水库坝 3 . 2坝基 、 坝体渗漏 的处理 体 的厚度 不足 . 导致其宽 度无法满足设计 的要求 . 在对 坝坡施工过程 处理 坝基和 坝体渗漏 问题 , 应 围绕“ 上截下 排, 以截 为 主。 截排结 中. 极易 出现偏陡现象 , 最终导致土石坝出现病险。 合” 的原则 , 视渗漏 的部位 、 危害程度 , 因地制宜, 有针对 性地采取 相应 1 . 2土质勘察不合理 措施: ①处理坝基渗漏 般 可采用粘土截水墙 、 粘土 防渗铺 盖 、 土工膜 同时可采用排水 井 、 反滤排水体 、 反滤 盖重 、 反滤 排 过去 . 施 工人员在对 水库进行建设 之前 , 工程 师并 没有对 当地 的 防渗等截 水措施, 土质进 行勘察与分析 . 取 样试验 的缺 乏科学性与合 理性 。 最终导致 在 水体和盖重结合 等排 水措施; ②处理坝体渗漏 的截水措 施可采用粘土 土石坝建设过程 中. 由于土质相对 比较疏松而导致坝体呈现 渗漏的现 斜墙 、 坝体充填灌浆或劈裂灌浆。 对迎水坡偏 陡、 库水位易于放空的土 象. 如果没有对其加 以治理 . 那么就会引发更大的安全事故 。 坝可采取防渗土工膜截渗。而对局 部洞隙或因填 土土质 差 、 填土松散 1 - 3 施工不合理 . 无法控制护坡质量 而引起渗漏的坝体, 一般宜采用充填式灌浆 或劈裂灌浆 在对水库建设过程 中. 施工人员往往会采用干砌石 护坡来 是工程 3 I 3浇坝渗漏 迎水 坡面 . 而采用草坡 护坡的方式来 构成背水坡 面 . 由于受到 当时各 可采用迎水坡坝头粘土铺盖防渗法 、 坝头山体与坝体问设截水墙 种 条件 的限制 . 再加上人 们当时传统 的管理理念 . 并 没有重视这两 者 法 、 坝头坝体灌浆截渗法等 。在做“ 上堵” 措施 同时可在下游岸坡浇坝 对水库 的影 响 . 导致迎水坡 面较为凌乱 , 无法保证护坡的质量。 还有一 渗流的 出口段. 设置导渗排水反滤层或反滤沟. 当采取坝后坡培厚加 固 些 水库在建设过程 中 . 根 本没有设置琥 珀结构 , 这 就致使水库 在投 入 坝体时, 宜在原坝下游坝端与 山体交接处设 置排 水反浊暗沟. 以排除浇 使用之后存在 较大 的安 全隐患 与病险缺陷 。 坝渗水 。
小型水库土石坝病险问题及除险加固措施

小型水库土石坝病险问题及除险加固措施发表时间:2019-04-18T16:10:43.177Z 来源:《基层建设》2019年第4期作者:段贵才[导读] 摘要:就目前而言,我国很多地方小型水库修建时间较早,在当时施工条件下,施工质量不高,而且坝体主要以土石坝为主,这种大坝施工技术工艺比较传统简单,在坝体成型以后,密实度和渗透系数与现代标准要求相差很大。
罗平县水务局云南曲靖 655800摘要:就目前而言,我国很多地方小型水库修建时间较早,在当时施工条件下,施工质量不高,而且坝体主要以土石坝为主,这种大坝施工技术工艺比较传统简单,在坝体成型以后,密实度和渗透系数与现代标准要求相差很大。
同时,土石坝基防渗技术落后,经常出现渗漏和流土等问题,甚至有裂缝,给中下游造成巨大的安全隐患。
文中对小型水库土石坝病险问题及除险加固措施进行了分析。
关键词:小型水库;土石坝;病险问题;除险加固措施1导言土石坝是指选用筑坝当地的材料,并经过碾压等办法堆筑而成的挡水坝,可根据地质情况挑选不同的筑坝材料。
土石坝是现在小型水利工程中的多见坝型。
土石坝在使用过程中需要定期加固,从而消除安全隐患。
而选用除险加固施工技能可发现并解决土石坝在运用中存在的疑问。
2小型水库土石坝病险问题2.1 坝体裂缝问题的处理小型水库日常运行期间,土石坝的坝身和坝基的不均匀变形是产生裂缝的主要原因,其裂缝主要分为横向裂缝、水平裂缝、纵向裂缝。
对于裂缝加固的方法一般有开挖回填法、翻松夯实法、裂缝灌浆法等。
通常来说,在对裂缝进行处理的时候,应对开挖回填的方法进行分析。
具体在进行处理的时候还需要与裂缝的实际情况相结合来合理采取相应控制措施。
当裂缝的宽度不大,同时其深度低于1米的时候,对于该裂缝可以直接灌入沙壤土来对其进行处理,施工期间可以采取分段的方式,从而使裂缝结合部位的处理质量得以保证;对于宽度比较大的裂缝,其处理难度比较大,同时由于其深度也比较大,所以,在对其进行处理的时候首先需要进行适当的开挖,之后在进行回填。
探讨对水库土坝加固设计的认识及建议

探讨对水库土坝加固设计的认识及建议摘要:水库土坝结构的安全是保障水库正常运行的不可缺少的因素。
水库土坝长期运行蓄水情况下,土坝会由于各种原因导致结构被破坏,严重影响了水库的安全运行。
为保证水库土坝的正常运行,须对土坝进行问题分析并进行除险加固设计。
本文结合实际,简要的介绍在水库土坝中存在的问题,比较分析提出的几种加固设计的方案,从中选取了最经济合理的、施工简单易行的、技术可靠的方案。
关键词:水库土坝;除险加固;设计引言水库在我国的数量非常多,它在人民生活生产方面都发挥了重要的作用,水利也已成为了社会关注的重点,所以对病险水库大坝进行除险加固处理十分有必要。
我国以前修建的水库大坝大部分都是土石坝,如图1所示,且大多数土坝兴建于20 世纪 50 ~ 70 年代,由于年代久远,以前的设计标准较低及施工质量较差等原因而导致土坝质量不好,多数土坝普遍存在坝体填筑土质量较差、不密实、压实度不均匀、渗透性较大等问题,由于这些问题的存在,导致水库土坝在长时间的运行过程中出现渗漏严重、大坝变形等现象,严重威胁下游人民生命及财产的安全。
为确保水库土坝的安全,保证水库土坝的正常运行,须对其病险问题进行分析,根据实际情况对土坝采取相应的除险加固设计和科学的管理办法。
图1 土石坝1.水库土坝渗漏的种类和原因(1)坝体渗漏。
土坝坝体渗漏最主要的原因有以下几种:①筑坝土料质量较差,未满足规范要求;②筑坝土料质量满足规范要求情况下施工质量较差,坝体压实不均匀等,导致坝体渗透系数大于《碾压式土石坝设计规范》规定的数值,不满足规范要求;③大坝太过单薄,导致下游坝坡浸润线溢出点较高,渗水量较大,对坝体造成破坏;④坝体下游坝坡的排水系统因杂物堵塞等原因失去了效用导致下游坝坡浸润线溢出点较高,坝体出现渗漏现象,或者坝体在施工时就没有设置坝体排水系统;⑤可能是动物在坝体中筑巢,导致土质坝体内部出现了空隙的情况,比如白蚁。
(2)坝基、坝肩渗漏或绕坝渗漏。
论小型水库土石坝除险加固

科
论小型水库土石坝除险加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
张 旭
( 龙 满 族 自治县 水 务 局 , 北 青 龙 0 6 0 ) 青 河 6 5 0 摘 要: 土石坝病 险水库存在的 问题 : 防洪标 准低 ; 小型土石坝 水库病险症状具体表现在渗漏、 滑坡和裂缝 。主要是 防渗加 固问题 。 具体 解决的 工程措施 : 渗漏工程措施概括说就是“ 上堵下排 ” 裂缝工程措施在 处理 方法上 , 有封 闭、 筑、 ; 一般 翻 灌浆、 加保护层等工程措施。小型土石坝水库的除
险加 固工程只有得到高度 重视 , 才能发挥其应有 的社会效益和经济效益 。 关键词 : 小型水库 土石坝 ; 除险加固 ; 问题 ; 工程措施
1土石 坝病险水库存在的问题 2 除险加固措施 . 2 2 .裂缝工程措施。 .2 2 一般有封闭、 翻筑 、 灌 1 防洪标准低 . 1 2 _渗漏工程措施。工程措施概括说就是 浆 、加保 护层等工程措施。究竟采取哪一种措 _1 2 根据工程 的等级和规模 , 要求达到 国家规 “ 上堵下排 ”“ 。上堵 ” 主要有水平防渗和垂直 施 , 措施 还是多种措施 , 应根据裂缝产生 的原 因、 部 定标准。但是 大部分小型土石坝水库工程 防洪 防渗。 水平 防渗有人工黏土铺盖和利用天然铺盖 位、 深度 、 向、 走 严重程度、 库水位高低以及坝型 标准 , 多数未达到 国家规定的要求 。 原因主要是 等 。垂直防渗有混凝土防渗墙 , 高压喷射灌浆防 等情况具体分析 , 因地制宜加 以处理 。 建库 时 : 一是水文 资料系列短 , 一般 都不到 3 渗 , O 劈裂灌浆防渗等。“ 下排” 措施有在坝体背水 一般措施有开挖 、回填和灌浆 。如裂缝较 年, 用频率计算 外延 , 结果不可靠 ; 二是缺少水 坡脚附近开挖导渗沟、 减压井和盖重压渗等。 浅 ,开挖工程量不大 ,可以采取开挖 回填的方 文资料 , 特别是 中小河流几乎 没有 , 借用查 阅大 水平防渗与排水减压设施。作好水平 防渗 法。如裂缝较深 , 开挖回填工程量大 , 可以采用 范围最大暴雨等值线图 , 计算结果更难可靠 ; 三 铺盖 , 首先必须查 清地 区和坝址工程 、 文地址 灌 浆方法 , 时应该 注意以下几点 :1先灌 水 灌浆 () 是大量的小 型水库并未经过正式设计 ,群众 自 情况 , 这是做好防渗处理 的先决条件 。 不查 清地 稀浆 , 再灌浓浆 ;2 检查进浆情况 , () 有无 冒浆、 己修建。 质情况 ,防渗处理就不可能达到经 济可靠 的 目 串浆 和坝面抬动现象 ;3对 黏土心墙的裂缝灌 () 1 病险症状及危 害 . 2 的。如抄道 沟小 ( ) 一 型水库 , 建库 时铺盖长度 浆 , 防止浆液大量流人心墙 以外的透水料 中 , 要 小型土 石坝水 库病 险症状 具体 表现 在渗 1~0 仅为水头 的 1 倍 , 盖填筑有一部分 否 则不但起不到填堵裂缝 的作用 ,反而使 透水 02m, . 铺 5 漏、 滑坡 和裂缝 。 是水 中抛冻土块完成 的, 防渗性能差 。 后来经过 料 丧失透水作用 ;4 在裂缝灌 浆中 , 防止雨 () 为 2具体解决的工程措施 加长加厚铺 盖, 其长度达到水头的 5 , 倍 厚度上 水侵入 , 应在裂缝周围挖好排水沟 , 同时还应有 21 .提高防洪标准的工程措施 游最薄处不小 于 1 然后 逐步加厚 , m, 与坝体斜 防雨设备 , 以确保裂缝灌浆 的质量。 为了提高险库防洪标 准 , 从除险加固工程 缝相接 , 并夯 压密实 , 达到设计要求 的干容重 , 结语 :小型土石坝水库 的除险加固工程必 措施来看主要是 :1 当加高大坝 , () 适 增加调蓄能 经过彻底处理后 , 水库投入正常使用 , 坝基未再 须受 到重视 ,不论是 渗漏 ,还是裂缝其 原因很 力;2增加泄洪设施 , () 加大泄洪流量 ;3适 当加 发生渗漏现象 。 () 采用水平铺盖防渗的优点 , 可以 多 , 错综复杂 , 必须加 强检查观测及时认 真研究 高大坝与加大泄洪流量并举。 究竟采取哪一项措 就地取材 , 造价低 , 施工工作 面大 , 工期短 , 简单 分析 , 以便查明渗漏及裂缝的原因 , 有针对性 的 施, 应结合工程具体情况, 具体安排。 既要满足工 易行 , 不需要特殊 的施工设备和器材 。 按设计要 加 以处理 ,使小型水库发挥其应有的社会效益 程防洪标准的要求 , 又要达到经济合理。 求施工 , 可以满足渗透稳定。 和经济效益。
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探析土石坝除险加固设计问题
摘要:本文对土石坝加固以往的经验进行的归纳总结,供广大技术人员参考。
关键词:土石坝病险;原因分析;加固措施
abstract: in this paper, the earth dam reinforcement past summary of the experience for the technical personnel reference.
keywords: earth dam seepage path; reason analysis; reinforcement measures
中图分类号: tv641 文献标识码:a文章编号:
1土石坝病险原因分析
11坝顶高程不满足要求
主要包括三方面,其一是防洪标准偏低防洪能力不足,导致坝顶高程不满足要求;其二是坝体填筑压实度低,竣工以后沉降量大,导致坝顶高程不足;其三坝顶超高不够导致坝顶高程不足。
在实际工程中,坝顶高程不满足要求多是因为防洪标准偏低造成的,也有因多种原因造成坝顶高程不满足要求的情况。
12渗流问题
引起渗流量过大和浸润线过高的原因大致可归纳如下:
(1)防渗材料本身防渗性能差,渗透系数偏大。
(2)材料碾压不密实使得渗透系数大。
(3)铺土层偏厚,每层土上下碾压质量不均匀,成层渗透特征明
显,渗流出溢点高。
(4)防渗体有裂缝。
(5)防渗体与地基、岸坡或其他建筑连接面形成渗漏通道。
(6)透水坝基无防渗处理或防渗处理效果不好。
引起渗透破坏的原因可归纳为以下几种:
(1)防渗体的渗透破坏。
因用料不妥、碾压不密实、碾压密实度不均匀产生不均匀沉降等各种原因使得防渗体存在裂缝,尤其是横向裂缝,当防渗体下游侧无有效的反滤保护时,极容易形成集中渗漏。
(2)沿防渗体与地基、岸坡连接处的渗透破坏可以分为两类,一类是接触面处理不好或未进行处理,使得地基表层内的渗流对防渗体淘刷,逐渐形成集中渗漏;另一类连接面几何形状不适应防渗体变形,使防渗体与接触面脱开形成集中渗流,或形成弱应力带在渗透压力作用下造成水力劈裂,形成集中渗流。
(3)防渗体与其它建筑物连接处的渗透破坏大多是因连接面结构形式不当和连接面防渗体填筑质量不好,使得防渗体与连接面脱开或形成低应力区,在渗透压力作用下,形成集中渗流,导致渗透破坏。
(4)坝基渗透破坏主要是发生在未进行防渗处理的坝基。
对于进行防渗处理的坝基,采取水平防渗发生渗透破坏多余垂直防渗。
13坝坡失稳或稳定不满足要求
导致坝坡失稳或稳定不满足要求的主要原因如下:
(1)坝坡偏陡。
(2)筑坝材料的抗剪强度未达到设计预期值。
(3)坝体填筑形成了软弱面。
(4)地基中存在设计时未发现的软弱夹层,或水库蓄水后软弱夹层性质恶化。
(5)水库蓄水后工程区水文地质条件变化使得坝体坝基的孔隙压力增加明显超过了设计预期值。
2除险加固设计方案的拟定原则
(1)综合选用加固措施的原则。
对于一座病险坝往往不止一种病险情况,也往往不仅仅是坝体或坝基存在病险。
因此在拟定加固处理方案时应根据各种病险情况的安全需求,采取综合措施。
(2)有利原则。
对存在病险的老坝进行加固,原则上选用的除险加固措施应尽量避免某种措施对坝的安全构成新的威胁。
当针对某种病害情况采取针对性的加固措施时,应该全面评估这种措施是否对坝的安全构成新的不利影响。
(3)兼顾原则。
针对某种病险采取的加固措施尽量兼顾其他病险的处理。
(4)一体原则。
加固措施与原坝体的结构、坝体与坝基的处理措施等应形成完整的体系。
比如防渗加固,如果仍然利用原坝体防渗体的防渗作用时,防渗加固措施应与原坝体防渗体形成完整的防渗体系,坝体防渗与坝基防渗形成完整的体系。
其中关键问题是确保连接部位的可靠性。
3常用的加固措施
31坝顶高程不满足要求的加固措施
坝顶高程不满足要求有两类措施,其一加高大坝,其二加大泄洪设施规模降低洪水位。
本文只讨论加高大坝的问题。
土石坝加高一般有坝顶加高、从上游坡加高和从下游坡加高三种方式。
从坝顶加高:俗称戴帽加高。
按加高方式不同常采用的大致有坝顶直接加高、顺坡加高、戴帽加高三种形式。
其适用条件和需要注意的问题如下:
(1)对三种不同形式的坝顶加高,都必须满足一个共同的条件,即坝坡的整体稳定必须有足够的富裕度,加高之后的整体和局部稳定安全系数必须满足规范规定。
(2)从坝顶加高高度不易过大,一般不超过3m。
(3)在强地震区,慎用直接从坝顶加高方式。
(4)顺坡加高适用于原坝顶宽度较宽的情况,加高后的坝顶宽度必须满足运行管理需要。
(5)戴帽加高形式适用于靠近坝顶处坝坡稳定安全富裕度较大的情况。
当坝顶附近上下游坡有马道时,比较适于采用这种加高方式。
从坝下游坡加高:优点是加高施工期间基本不影响水库运用,加高高度没有特殊限制。
但加高工程量相对较大。
对于均质坝,如果坝体填筑质量差、内部有裂缝等缺陷,不宜采用这种加高方式。
当存在这种缺陷时,防渗体疏松、渗透性大,后期加高坝体质量好渗
透性小。
在坝下游加高后,除了因施加偏荷载引起的压缩变形可能会形成新的裂缝外,加高后抬高了浸润线,加高前未饱和土体饱和后会产生新的固结变形,从而可能导致新裂缝产生。
严重时,在库水位降落时,上游坝坡有产生遛坡破坏的危险。
从大坝上游坡加高:一般而言,这种加高方式适用于坝前淤积面较高的情况。
这种情况下,在上游坡加高,工程量少。
在坝上游淤积面加高需要重视淤积物在附加荷载作用下的压缩变形对加高坝
体安全的影响。
对于均质坝,在上游坡加高,后期加高填筑的土体压实质量好,防渗性能好,大大降低了原坝体浸润线,对坝的安全有利。
32防渗体的防渗加固措施
在所有除险加固项目中,防渗加固措施形式、方法最多。
对于大坝防渗体,常用的防渗加固措施有各种形式的灌浆、复合土工膜、各种形式的防渗墙等。
对于坝基,砂砾石坝基和土基常用防渗加固措施有粘土铺盖、复合土工膜铺盖、各种防渗墙和灌浆等,岩石坝基常用的防渗加固措施是帷幕灌浆。
321坝体防渗加固措施
(1)防渗体灌浆。
大坝体灌浆方式主要有充填灌浆和劈裂灌浆两种。
充填灌浆常用自流或压力灌浆,或者先自流后加压力进行灌浆,灌浆材料与原坝防渗体相同或相近。
充填灌浆适用于防渗体填筑质量差,内部因存在裂缝使防渗性能不能满足要求的情况。
劈裂灌浆是利用浆液压力大于坝体小主应力的原理在防渗体内进行压力灌
浆。
灌浆材料采用粘性土。
通过灌浆在防渗体内形成一道约
20cm~30cm厚的粘土浆脉,提高防渗体的防渗性能,从而达到防渗加固的目的。
劈裂灌浆适用于坝体填筑质量相对均匀的情况。
对于碾压质量不均匀、内部裂缝严重的情况,在灌浆过程中串浆、跑浆现象难以避免,灌浆工艺不当会对防渗体形成新的破坏,应谨慎采用。
(2)复合土工膜防渗加固。
近年来,采用复合土工膜对防渗体进行防渗加固越来越普遍。
复合土工膜的铺设方式随防渗体形式不同分为两种形式。
对于均质坝和斜墙坝,复合土工膜铺设在防渗体上游面,心墙坝采用垂直铺设形式。
前者采用的较为普遍,后者采用不多。
当采用上游面铺设复合土工膜时,大坝上游坡以及复合土工膜与垫层和保护层之间均应满足抗滑稳定要求。
另外,还应做好复合土工膜分幅以及与岸坡的连接。