土石坝及堤防的滑坡及处理
作者:黄靖
来源:《沿海企业与科技》2011年第08期
[摘 要] 土石坝在施工或竣工以后的运行中,由于各种内外因素的综合影响,坝体的一部分(有的还包括坝基)失去平衡,脱离原来的位置向下滑移,这种现象叫做滑坡。滑坡是一种常见病害,如不及时采取适当的处理措施,将造成垮坝事故。
[关键词] 水库;土石坝滑坡;施工处理
[作者简介] 黄靖,广西扶绥县水利局,广西 扶绥,532100
[中图分类号] TV871.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2011)08-0086-0003
一、滑坡的特征及成因
(一)滑坡的特征
在滑坡前,坝顶常出现一条与坝轴线平行的纵向裂缝(即主裂缝),随着裂缝的不断延长和加宽,两端逐渐向下弯曲延伸,呈曲线形。当滑坡体开始滑动时,主裂缝两侧便上下错开,错距逐渐加大,滑动体末端出现向坝脚方向滑移,滑坡后期坝下出现带状或椭圆形隆起。滑坡在初期发展较缓,到后期有时会突然加快。滑动体移动的距离可由数米至数十米不等,直到滑动力与抗滑力经过调整达到新的平衡后滑坡才终止,见图1。在滑坡体急速滑动时,可以听到土石摩擦的声音。
(二)滑坡的成因
滑坡往往是由多种因素的组合引起,从已失事的土石坝滑坡原因分析,滑坡主要取决于基础状况、筑坝土料性质和坝坡断面尺寸。
1.勘测设计方面原因
(1)坝基有含水量较高的淤泥层、软粘土或湿陷性黄土,软基未处理或处理不彻底,以致抗剪强度指标低,地基承载力不够,筑坝后产生剪切破坏,这种情况极为普遍。
(2)设计中进行坝坡稳定分析时选择的计算指标偏高,以致设计的坝坡陡于土体稳定边坡,造成坝坡不稳定。
2.施工方面原因
(1)基础淤泥软弱层未清除干净,如湿陷性黄土未清除,河槽深部淤泥处理不当等。
(2)筑坝土料不符合要求,且铺土太厚,填筑土块大,压实工具轻,碾压次数及含水量控制指标等均达不到设计要求。
(3)施工时对结合面未妥善处理,接缝处理质量差,水库蓄水后,库水通过结合面渗漏。
(4)雨季施工时,未采取防雨和排水措施,土料含水量过高,形成塑流区;冬季施工时,未及时清理积雪与冻土,以致填方中产生冻土层,解冻或蓄水后,库水入渗,形成软弱夹层,由于其抗剪强度低,常造成滑坡。
(5)汛前抢筑坝体临时断面,质量很差,尤其是我国北方水中填土,坝下部土体未固结,又继续填工,造成滑坡。
3.运用管理方面原因
(1)由于放水时水位降落速度过快(或因闸门开关失灵等原因引起库水位骤降;或最大日降水速度虽慢,但库水位降幅很大),且上游坝壳粘粒含量高、渗透系数小,致使水位下降速度与浸润线下降不同步,浸润线至库水位之间的土体重度由浮重度变为饱和重度,上游坝体中孔隙水向迎水坡排出,造成较大的反向渗透压力,此时上游坡面极易发生滑坡。
(2)雨水沿裂缝入渗,增大坝体含水量,降低抗剪强度导致滑坡。
(3)坝后减压井运用多年后,由于淤积和堵塞而失效,以致引起坝基渗透压力和浮托力的增加导致坝体滑坡。
4.其他原因
(1)没有搞清基础实际状况,盲目加高坝体,如加高时不从坡角直到坝顶培厚加高,而是采取戴帽加高,使坝坡的稳定性降低,导致滑坡。
(2)强烈地震或人为在坝岸附近爆破采石等,也可能造成坝体局部滑坡。
(3)坝体土料中的水溶盐、氧化物(如铁锈水)等化学溶液以及渗水中可能夹带的粗颗粒堵塞了排水滤体,或由于坝面排水不畅等原因,引起浸润线抬高,增加了下游坝体的饱和度,降低了土体的抗剪强度。
综上分析,滑坡是多种原因共同作用的结果,其中水位下降、汛期雨水入渗或高水位是土石坝内外滑坡的主要诱发原因。
土石坝及堤防的滑坡及处理
作者:黄靖
来源:《沿海企业与科技》2011年第08期
[摘 要] 土石坝在施工或竣工以后的运行中,由于各种内外因素的综合影响,坝体的一部分(有的还包括坝基)失去平衡,脱离原来的位置向下滑移,这种现象叫做滑坡。滑坡是一种常见病害,如不及时采取适当的处理措施,将造成垮坝事故。
[关键词] 水库;土石坝滑坡;施工处理
[作者简介] 黄靖,广西扶绥县水利局,广西 扶绥,532100
[中图分类号] TV871.2 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2011)08-0086-0003
一、滑坡的特征及成因
(一)滑坡的特征
在滑坡前,坝顶常出现一条与坝轴线平行的纵向裂缝(即主裂缝),随着裂缝的不断延长和加宽,两端逐渐向下弯曲延伸,呈曲线形。当滑坡体开始滑动时,主裂缝两侧便上下错开,错距逐渐加大,滑动体末端出现向坝脚方向滑移,滑坡后期坝下出现带状或椭圆形隆起。滑坡在初期发展较缓,到后期有时会突然加快。滑动体移动的距离可由数米至数十米不等,直到滑动力与抗滑力经过调整达到新的平衡后滑坡才终止,见图1。在滑坡体急速滑动时,可以听到土石摩擦的声音。
(二)滑坡的成因
滑坡往往是由多种因素的组合引起,从已失事的土石坝滑坡原因分析,滑坡主要取决于基础状况、筑坝土料性质和坝坡断面尺寸。
1.勘测设计方面原因
(1)坝基有含水量较高的淤泥层、软粘土或湿陷性黄土,软基未处理或处理不彻底,以致抗剪强度指标低,地基承载力不够,筑坝后产生剪切破坏,这种情况极为普遍。
(2)设计中进行坝坡稳定分析时选择的计算指标偏高,以致设计的坝坡陡于土体稳定边坡,造成坝坡不稳定。
2.施工方面原因
(1)基础淤泥软弱层未清除干净,如湿陷性黄土未清除,河槽深部淤泥处理不当等。
(2)筑坝土料不符合要求,且铺土太厚,填筑土块大,压实工具轻,碾压次数及含水量控制指标等均达不到设计要求。
(3)施工时对结合面未妥善处理,接缝处理质量差,水库蓄水后,库水通过结合面渗漏。
(4)雨季施工时,未采取防雨和排水措施,土料含水量过高,形成塑流区;冬季施工时,未及时清理积雪与冻土,以致填方中产生冻土层,解冻或蓄水后,库水入渗,形成软弱夹层,由于其抗剪强度低,常造成滑坡。
(5)汛前抢筑坝体临时断面,质量很差,尤其是我国北方水中填土,坝下部土体未固结,又继续填工,造成滑坡。
3.运用管理方面原因
(1)由于放水时水位降落速度过快(或因闸门开关失灵等原因引起库水位骤降;或最大日降水速度虽慢,但库水位降幅很大),且上游坝壳粘粒含量高、渗透系数小,致使水位下降速度与浸润线下降不同步,浸润线至库水位之间的土体重度由浮重度变为饱和重度,上游坝体中孔隙水向迎水坡排出,造成较大的反向渗透压力,此时上游坡面极易发生滑坡。
(2)雨水沿裂缝入渗,增大坝体含水量,降低抗剪强度导致滑坡。
(3)坝后减压井运用多年后,由于淤积和堵塞而失效,以致引起坝基渗透压力和浮托力的增加导致坝体滑坡。
4.其他原因
(1)没有搞清基础实际状况,盲目加高坝体,如加高时不从坡角直到坝顶培厚加高,而是采取戴帽加高,使坝坡的稳定性降低,导致滑坡。
(2)强烈地震或人为在坝岸附近爆破采石等,也可能造成坝体局部滑坡。
(3)坝体土料中的水溶盐、氧化物(如铁锈水)等化学溶液以及渗水中可能夹带的粗颗粒堵塞了排水滤体,或由于坝面排水不畅等原因,引起浸润线抬高,增加了下游坝体的饱和度,降低了土体的抗剪强度。
综上分析,滑坡是多种原因共同作用的结果,其中水位下降、汛期雨水入渗或高水位是土石坝内外滑坡的主要诱发原因。