土石坝裂缝的处理方法.
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土石坝裂缝成因及处理方法【摘要】本文分析了土石坝产生裂缝的原因,强调了防止裂缝的产生、早期发现裂缝(尤其是内部裂缝)出现的重要性;阐述了土石坝裂缝的常用处理措施。
【关键词】土石坝;裂缝成因;灌浆;防渗体土石坝因可就地取材,造价低,施工方法灵活,施工技术简单,对地质、地形条件要求较低等优点而被广泛采用。
但其在应用中也不可避免的存在着一些缺点,如土石坝易产生裂缝就是其中一个很严重的问题。
土石坝裂缝一般是指土石坝防渗体(粘土心墙或粘土斜墙)内出现裂缝,这是土石坝常见隐患。
由于裂缝的出现,使水库效益不能充分发挥,甚至使整个坝体溃决,造成严重灾害。
一、土石坝裂缝的成因(一)干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩,而土体内部不收缩(或收缩很小),使表层土受到约束,产生接应力而形成裂缝。
造成冻融裂最主要的原因是土壤温度发生急剧变化,有冻裂状态到解冻会使得土壤内部结构极不稳定,表面疏松。
在通常的情况下,干缩与冻融裂缝都呈现不规则形状,裂缝条纹众多且深度千差万别,最深的可以达到一米。
裂缝呈现标准的漏洞状态,上面宽度较大,随着深度的增加,裂缝宽度降低。
在土质含水量丰富,沙粒较细,植被覆盖率低的地方,这种现象最为常见。
此外,需要注意的是,干缩裂缝与冻融裂缝也会出现在流水冲击过的地面,沙滩等地方。
在修建水利工程时,为了保证工程的质量,应当加强防范此现象。
(二)变形裂缝变形裂缝,顾名思义裂缝不规则,这种裂缝是泥土沉降不均匀导致的。
变形裂缝广泛的出现在大坝内部,严重威胁大坝的安全。
根据其走向,大致归为以下几类:1 、纵向裂缝纵向裂缝是变形裂缝的一种,裂缝的方向与坝轴一致,通常分布在坝顶与坝坡上,由于大坝的各个分肢受力分均匀,在形变剧烈程度上表现各异,尤其是坝顶相对位移最大,所以坝顶的裂缝宽度也最大。
2 、横向裂缝与纵向裂缝相反,横向裂缝与坝轴的方向互相垂直。
横向裂缝一般分布在大坝的与地面接触的地方。
在大坝与地面接触的横截面上,大坝的高度具有一定的差异性,高度不同,建设过程坝基也不同。
土石坝渗漏\裂缝的产生及防治措施分析摘要:文章通过分析堤坝渗漏的表现形式,对裂缝产生的原因和处理措施进行了探讨,最后对裂缝的原因提出了一些建议。
关键词:土石坝裂缝处治措施中图分类号:tv698文献标识码:a 文章编号:abstract:this article analyzes the leakage forms, causes for cracks and treatment measures are discussed, finally the crack reason and put forward some suggestions.key words: earth dam cracks; treatment measures引言土石坝是堤坝施工中最为广泛的一种。
与其他坝型相比较,无论从经济方面还是从施工方面,土石坝具有绝对的优势,据不完全统计世界土石坝占大坝总数的82.9%,而在中国土石坝数量占到大坝总数的93%,,堤坝的安全、稳定直接影响着农业生产发展、城镇居民生活、生产用水,工矿企业生产用电的可靠性。
而坝体渗漏和裂缝又是工程中常见的问题,有效的预防坝体的渗漏和裂缝的产生,是水工行业所有从业者应该重视的课题。
1堤坝的渗漏渗漏通常是指水体向围护区,以外渗流而产生水量漏失的现象。
如其渗漏量较大,将显著降低蓄水效益;降低软弱结构面强度,使某些岩土或断裂带充填物产生渗透变形;造成相邻低谷、洼地或坝基扬压力增加;下游地下水位抬升、建筑物地基浸没、失稳;引起坝肩、坝体滑动等环境地质问题,造成下游农田浸没和盐渍化等,但由于这种渗漏现象通常是徐变渐进的,一般不会立即造成堤防溃决、垮坝等灾难性后果。
渗漏的主要表现形式为:1.1坝基渗漏通常是指水体沿坝基和坝肩透水岩土带渗流而发生漏失水量的现象。
由于土石坝对地基强度的要求不高,因此基础的防渗处理好坏直接关系到土石坝的运行安全。
建设时由于经费或其它种种原因对地质情况未予探明或探知后未得到妥善处理,结果在运行多年后,隐患逐步暴露并造成坝基、坝肩严重漏水。
土石坝裂缝,管涌抢险方案绪言土石坝裂缝、管涌等问题,是在工程建设、运行、维护过程中常见的安全隐患。
如果不及时采取有效的抢险措施,很容易导致严重的灾害事故发生,造成不可估量的损失。
因此,制定科学合理的抢险方案,是保障工程安全的重要措施。
本文将从土石坝裂缝和管涌两个方面出发,提出相应的抢险方案。
一、土石坝裂缝的抢险方案土石坝裂缝是指土石坝的表面或内部出现的裂缝,通常是由于坝体内部的应力变化或结构损伤引起的。
一旦发现土石坝裂缝问题,就需要及时采取措施防止裂缝扩大,保障坝体的稳定性。
下面是土石坝裂缝的抢险方案。
1、紧急排水发现土石坝裂缝后,要立即进行排水,降低坝体内部的水压。
可以采用引入排水管进行排水,也可以通过挖掘坝体内部的排水沟进行排水。
2、加固处理对于发现的小型裂缝,可以采用灌浆、铺设防渗材料等方法进行修复。
对于较大且扩展较快的裂缝,需要进行加固处理,一般可以采用加固筋、加固板等方法进行加固。
3、应急疏散若土石坝裂缝问题严重,可能会威胁到周围居民的生命财产安全,此时需要对周围居民进行应急疏散。
二、管涌的抢险方案管涌是指管道内部的液体或气体,在管道突然断裂或破损时,向外喷涌形成的现象。
管涌不仅会影响到管道本身的安全性,还可能对周围环境造成影响。
下面是管涌的抢险方案。
1、切断管道一旦发现管涌问题,需要立即对管道进行切断处理,以防止液体或气体向外喷涌,危及周围人员的生命财产安全。
2、临时封堵在切断管道后,需要对管口进行临时封堵,防止液体或气体继续向外喷涌。
可以采用临时堵头、钢板、石灰等材料进行封堵。
3、现场安全在进行抢险时,需要注意现场安全,加强施工人员的安全防护,确保人员和设备的安全性。
总之,针对土石坝裂缝、管涌等问题,制定科学合理的抢险方案,既能防止事故的发生,又能最大限度地保护周围居民的生命财产安全。
同时,在平时的工程建设、运行、维护过程中,也应加强安全管理,做好预防措施,以避免安全隐患的产生。
土石坝裂缝原因分析以及防治处理措施综述张敏发表时间:2018-03-21T16:34:04.950Z 来源:《基层建设》2017年第35期作者:张敏[导读] 摘要:土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
南京市溧水区水务局江苏南京 211200 摘要:土石坝是水库枢纽建筑物工程中应用较为广泛的一种坝型。
与其他坝型相比较,从经济和施工工艺方面,土石坝具有较大的优势,据不完全统计,中国土石坝数量占到大坝总数的93%。
土石坝常见的病害有裂缝、渗漏、滑坡等,如何预防裂缝的产生和对裂缝的处理是土石坝工程建设和运行管理中非常重要的工作。
关键词:土石坝;裂缝;防治处理 1.土石坝设计的技术要求 1.1.不允许水流漫顶,对洪水总量估计偏低、坝顶高程不足、溢洪道设计过流量偏小、水库调度运用不当等都可能导致土石坝漫顶事故。
统计资料表明在土石坝的事故中由于水流漫顶而失事的约占1/3,所以须要设计泄洪能力足够大的泄水建筑物。
要考虑坝体沉降预留超高,防止水库近坝区的滑坡、涌浪,运行时要加强管理优化调度水库。
1.2.满足渗流控制要求土石坝易存在坝体渗流和绕坝渗流等问题。
若渗流量太大,会影响水库效益,因此在避免坝体和坝基渗透变形发生的同时,还需设计合理的防渗体并确保施工质量。
1.3.坝体、坝基稳定可靠在土石坝的事故中,由于坝体滑坡导致的险情约占1/4,所以需设计合适的坝坡坡比以保证大坝安全运行;另需考虑土石坝抗震设计烈度,确保地震发生时,坝体仍能稳定运行。
1.4.抵抗其他自然界的破坏作用土石坝还要抵抗其他自然力的破坏作用,如风浪淘刷坝坡、雨水冲刷坝体、冬季冰冻裂缝、夏季日晒龟裂、白蚁蛀空坝体等。
2 坝体裂缝原因分析 2.1 纵向裂缝(1)纵向沉陷裂缝常成直线,且多垂直向下延伸。
滑坡裂缝应为弧形,位于上游坝坡的滑坡裂缝,其两端将弯向上游;下游坝坡的滑坡裂缝,其两端弯向下游。
(2)纵向沉陷裂缝宽度较窄,一般仅几毫米到几十厘米,缝表面两侧错距较小。
科技经济市场土石坝水力劈裂的发生机理及处理办法杨森(机械工业勘察设计研究院有限公司成都分公司,四川成都610018)摘要:土石坝心墙在施工、使用过程中,由于各种原因会在心墙表面形成初始裂缝,在土石坝蓄水期时,由于水头快速升高,心墙表面水压力急剧增加,会促使心墙表面存在的初始裂隙扩展,从而引起心墙破坏,这种现象称为水力劈裂。
土石坝水力劈裂发生需具备两个条件,一是心墙存在初始裂隙,二是水压力的急剧升高。
水位的急剧上升将在心墙表面裂隙形成较高的水力坡降,促使裂隙的发展,从而形成水力劈裂。
控制裂隙在高水力坡降作用下的扩展是防止水力劈裂的有效措施;劈裂灌浆在心墙轴线形成防渗帷幕,可有效控制裂隙的发展。
关键词:土石坝;水力劈裂;劈裂灌浆;水力坡降0引言从20世纪末开始,我国进入了水利水电建设的黄金时期,一大批处于高水头、大埋深等恶劣水文地质条件下的高坝、深埋隧洞相继开工建设,在水坝工程中土石坝的建设数量一直居于首位。
对于水头不高的中型和小型土石坝,实际工程过程中积累了丰富的经验,设计理论发展也较快。
但对于大型的高水头土石坝,由于问题的复杂性,很多关键技术并没有得到很好地解决,工程经验缺乏理论支持,其中水力劈裂就是亟待解决的问题之一。
1水力劈裂发生的机理及影响因素(1)水力劈裂的发生机理有前面分析可知,土石坝水力劈裂发生需具备两个条件,一是心墙存在初始裂隙,二是水压力的急剧升高。
心墙的初始裂隙是客观存在的,因为无论是施工过程还是施工完成使用过程,都会对心墙产生各种作用,而这些作用会促使裂隙的存在。
由于心墙高度较大,施工中必须使用分成碾压的方式,各个碾压层之间以及同一碾压层的不同施工段都会由于共工作成而形成裂隙;土石坝在施工完成以后,由于温度湿度的作用,也促使心墙产生裂隙,同时由于心墙材料属于弹塑性材料,在施工完成后,土石坝中各种材料,由于固结、蠕变、松弛等等引起应力重分布,应力重分布也会促使裂隙的产生;土石坝中坝壳料与心墙采用的是不同材料,坝壳料通常采用透水性较强的碎石料,心墙主要作用是防渗,通常会采用渗透系数较低的粘土,而碎石土和粘性土的模量差别较大,在土石坝使用期间,心墙的变形将会大于坝壳料的变形,也即坝壳料会对心墙有一个向上的拉力,而这个拉力也将使心墙产生裂隙,这种坝壳料与心墙的相互作用成为"拱效应",土石坝坝体越高,"拱效应"就越明显,就越容易发生水力劈裂。
水库大坝裂缝处理措施摘要:改革开放以来,我国的基础设施建设尤其是水利工程建设取得了重大突破与发展。
但裂缝问题一直是一个在工程施工中普遍存在且棘手的安全隐患。
为了延长工程的寿命,必须采取有效的措施来攻克裂缝这一棘手难题。
本文以水库大坝为例,介绍了裂缝的检验方法和危害,分析了裂缝的产生原因并给出处理措施。
关键词:水库大坝;裂缝;处理措施随着我国社会的迅速发展,我国水利工程等基础设施建设取得了重大突破与发展。
但在工程施工中,裂缝问题一直是普遍存在且棘手的安全隐患之一。
为了降低以水库大坝为代表的水利工程的安全风险,提高水库大坝的持久性与耐用性,必须充分分析裂缝形成的原因并采取有效的处理措施来消除安全隐患。
1 水库大坝裂缝的概述1.1研究背景通过查阅相关的文献和资料,可以发现我国现有的水库大坝以土石坝居多并且土石坝的裂缝问题居于水库大坝质量问题的首位。
土石坝出现裂缝问题,会增加水库大坝出现渗水等影响水库大坝整体安全性甚至造成水库大坝坍塌的安全隐患。
为了发现水库大坝裂缝的形成原因并且采取合理有效的处理措施来降低甚至消除裂缝难题,本文对水库大坝裂缝现象的方方面面进行了全方位的系统性分析,希望可以提出一些切实可行的水库大坝裂缝处理措施,达到提升水库大坝的经济效益、延长水库大坝的使用寿命的终极目标。
1.2水库大坝裂缝的检测方法水库大坝存在裂缝是一个普遍而又棘手的问题。
为了充足掌握水库大坝裂缝的相关信息,必须采取有效且高效的检测方法对水库大坝的裂缝进行检测。
比如:超声波平测方法、孔内电视检查方法以及钻孔压水等方法。
超声波平测方法,顾名思义,是指借助超声波来对水库大坝的进裂缝行检测。
具体操作是通过比较超声波检测的水库大坝裂缝数据和超声波检测的水库大坝无裂缝数据,进而推测出水库大坝的裂缝深度。
但是,超声波平测方法具有一定的局限性,此方法的局限性在于被检测的水库大坝裂缝必须为干缝并且水库大坝裂缝的周围不存在金属构件,即只有在不具有干扰超声波因素的条件下才能实现对水库大坝裂缝的有效检测。
浅谈关于土石坝沉降裂缝的原因及防治措施摘要:土石坝因可就地取材,造价低,施工方法灵活,施工技术简单,对地质、地形条件要求较低等优点而被广泛采用。
但其在应用中也不可避免的存在着一些缺点,如土石坝易产生沉降裂缝就是其中一个很严重的问题。
土石坝沉降裂缝一般是指土石坝防渗体(粘土心墙或粘土斜墙)内出现不均匀沉降或者裂缝现象,这是土石坝常见隐患。
由于沉降裂缝的出现,使水库效益不能充分发挥,甚至使整个坝体溃决,造成严重灾害。
关键词:土石坝沉降裂缝措施一、土石坝沉降的原因1、不均匀沉降不均匀沉降主要是由于在建设过程中:①地基原始强度不均匀,后期施工时基础处理不当,以及处理深度不够;②坝体的上部荷载受压不均匀,受力点不同;③局部塌陷,加外部荷载造成,长期受积水、渗水侵泡等原因;④在均质中除有结构物,容易沉降,由于本身结构不同,重量不同,所受到的荷载不同;⑤施工过程中局部压实度不够等因素,造成坝体结构的不良影响。
2、容易出现沉降的部位坝体容易出现不均匀沉降的构筑物一般有:土石坝中的廊道、交通洞、泄水建筑物、引水建筑物等多种砼体构筑物或浆砌石构筑物。
在坝体填筑施工过程中,容易出现沉降的施工部位有:①使用不同材料,特别是过度段,一般过度段处理措施不当,或者未达到处理要求,易出现不均匀沉降;②临时分块分缝的搭接处,没有按照设计要求施工,造成不均匀沉降;③坝体变坡处,由于施工措施处理不当,易出现不均匀沉降;④一般土石坝中的混凝土材料构筑物,浆砌石构筑物容易沉降,由于材质不同,受力不均匀,沉降变形量亦不同,此类问题较可以做到提前预防。
二、坝体裂缝现象1、干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩,而土体内部不收缩(或收缩很小),使表层土受到约束,产生接应力而形成裂缝。
造成冻融裂最主要的原因是土壤温度发生急剧变化,有冻裂状态到解冻会使得土壤内部结构极不稳定,表面疏松。
在通常的情况下,干缩与冻融裂缝都呈现不规则形状,裂缝条纹众多且深度千差万别,最深的可以达到一米。
土石坝地基处理及裂缝处理土石坝地基处理应力求做到技术上可靠,经济上合理。
筑坝前要完全清除表层的腐殖土,以及可能发生集中渗流和滑动的表层土。
1 、坝基清理大坝基础至坝脚线外10米范围内的树林,树根,耕枯土,垃圾,工厂废料,地表孤石,梯田硬石及田边块石,河床底的淤泥,沙壤土等应清理,地质勘探的钻孔,试坑,平洞井。
泵等均应回填。
坝基清理后,应平整密实,无明显陡坎和台阶,坡度一般不陡于1:1.5,为避免土坝与岸坡的接触面产生裂缝现象,坝体岸坡应削成斜面或接触面,不应成台阶状,反坡或突然变坡。
应对坝基进行平整,振动碾压或夯板夯实。
2 、土石坝的防渗处理坝基防渗措施有截水槽,板铺盖,混凝土防渗墙,帷幕灌浆,化学材料灌浆等。
渗流控制的原则是“上游堵,下游排”。
由于本坝址基岩为闪云斜长花冈岩,属怪硬岩石类。
故本设计采用截水槽与帷幕灌浆相结合。
3 、土石坝与坝基的连接由于坝体是建基岩上的所以本坝在坝底做混凝土齿墙与坝基连接。
4、土石坝与岸坡的连接土石坝的岸坡应清理成缓慢的坡度,不应为阶梯状或反坡。
对不宜消除的反坡用贴补混凝土修整,填补凹坑,当岸坡上缓下陡时,凹出部位的变坡角应小于20 。
开挖坡度不宜太陡,岩石岸坡不陡于1:0.5或1:0.75;土岸坡不陡于1:1.5;砂砾坝壳部位的岸坡以维持岸坡自身稳定为原则。
为延长渗径,黏土心墙在岸坡结合处应适当加宽,心墙一般加宽1/4—1/3。
5、裂缝处理土石坝裂缝按其产生的原因分为干缩和冻融裂缝、变形裂缝、滑动裂缝和水力剪裂缝。
1.干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面失水发生收缩,而土体内部不收缩或收缩很小使表层土受到约束,产生拉应力而形成裂缝。
冻融裂缝是由于土体冻结后气温骤降,表层冻土收缩时受到内部未降温土的约束,因而发生在表层。
此裂缝深度不大,但要注意不让雨水进入其中,以免发生冲蚀使裂缝扩展,在寒冷地区,土石坝表层有足够厚度的非粘性土保护层,可防止冻裂。
2.变形裂缝由于坝体不均匀沉降引起的,这种裂缝一般规模较大,深入坝体内部,是破坏坝体完整性的主要裂缝。
针对土石坝裂缝的原因分析及解决方法作者:王耀伟朱昌明毕翠清来源:《农村实用科技信息》2008年第11期1、裂缝的原因土石坝裂缝产生的主要原因是坝身和坝基的不均匀变形。
土石坝裂缝按其几何形状可分为横向缝、纵向缝、水平缝、龟裂缝等。
按其产生的原因,可分为干缩和冻融裂缝、变形缝、滑坡缝和水力劈裂缝等。
总之,土石坝裂缝形式千变万化,成因多种多样,而且常以混合形式出现,它们多数属于综合的因素造成,不能机械地加以分类。
1.1干缩和冻融裂缝干缩裂缝是由于土体表面水分蒸发而收缩,而土体内部不收缩(或收缩很小),使表层土受到约束,产生拉应力而形成裂缝。
冻融裂缝是由于土体冻结后气温再骤降,表层冻土收缩时受到内部未降温土体的约束,因而在表层发生裂缝。
干缩和冻融裂缝呈龟裂状,纵横交错,缝深从几厘米到1米左右,上宽下窄逐渐尖灭。
这种裂缝常见于含水量较高的细粒土中,没有护坡或保护层的粘性土上、下游坝坡,不可避免地会产生这种裂缝,这种裂缝一般对坝的安全没有妨碍,但会加剧坝面雨淋沟的发展。
这种裂缝也可能出现在水库泄空而出露的上游防渗铺盖表面上,如果施工期由于停工一段时间,没有对填土表面进行保护,也会因干缩而发生裂缝。
1.2变形裂缝这类裂缝是由于坝体不均匀变形,大多是由于不均匀沉降引起的。
一般规模较大,深入坝体内,是破坏坝体完整性的主要裂缝。
变形裂缝按其方向分有以下几种:(1)纵向裂缝。
纵向裂缝是走向与坝轴平行的裂缝,一般出现在坝顶和坝坡,其中以出现在坝顶居多,缝宽往往也较大。
其成因主要是由于在坝的横断面上坝身、坝基各部位变形的不协调所引起。
(2)横向裂缝。
横向裂缝是走向与坝轴线垂直的裂缝,多出现在坝体与岸坡接头处,或坝体与其他建筑物或坝下埋管的连接处。
由于沿坝轴线各横断面的坝高不同,且坝基覆盖层的厚度也不同,故其沉降量也不同,特别是岸坡坝段的沉陷差较大,加上这些坝段的坝体沿坝轴线水平位移使坝顶拉裂,因而岸坡坝段近坝端处易产生横向裂缝。