中小型水库土坝裂缝分析与处理 曾宏考
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中小型水库土坝裂缝浅究目前,在众多中小型水库中,大多数建于50年代或60年代,由于受施工条件和地质条件限制,大部分挡水坝均采用土坝型式。
根据多年工程运行观测,土坝随库水位的上下波动,较常出现的问题是渗漏、裂缝及滑坡。
而且土坝还易受洪水影响,洪水过程中或过后土坝均易发生上述问题。
因此每年的汛前或每次洪水过后都必须对土坝进行全面的检查,发现问题及时处理,防患于未然。
渗漏是土坝最为常见一种问题,渗漏产生的原因有多种,它与地形地质条件、筑坝材料以及施工质量都有关系。
裂缝是土坝较常见的问题之一,它广泛分布于坝体的各个部分,查其原因主要是由坝身土体的干缩、局部沉陷及土体滑坡时引发。
按其成因可分为干缩裂缝、沉陷裂缝和滑坡裂缝,按其走向则可分为龟状裂缝、纵向裂缝、横向裂缝。
现就土坝较常出现的裂缝问题的处理方法作简单的分析。
一、土坝渗漏处理土坝渗漏的处理原则是上截下排。
上截就是在上游(坝轴线以上)封堵渗漏入口,防止渗入;下排是在下游采用导渗和滤水措施,使渗水在不带走坝体土颗粒的前提下排出,以达到渗透稳定。
具体采用的工程措施分为垂直防渗和水平防渗。
土坝渗漏的处理应根据产生的原因和部位不同而相应采取不同的方法,具体如下:1、坝基渗漏处理⑴、粘土截水槽。
如坝体质量较好,不透水层较浅,由于坝基或原防渗体与不透水层连接不好而产生的坝基渗漏,宜采用粘土截水槽处理。
截水槽应布置在土坝上游的适当位置,并要与坝身或防渗体有效地连接起来。
截水槽底部要与基岩或不透水层结合好。
如发现基岩有裂缝或岩熔发育,应先对基岩作帷幕灌浆处理。
⑵、混凝土防渗墙。
如地基透水层较深,采用粘土截水槽处理坝基渗漏断面开挖过大而不經济时,可采用混凝土防渗墙法。
此法是利用冲击钻造孔,然后向孔内灌注混凝土,使之形成一道封闭防渗墙以阻止坝基渗漏。
如果土坝水头较低,也可不用混凝土而改用泥结卵砾石作防渗墙。
⑶、砂浆板桩。
对于因系粉沙、淤泥等软基层产生的坝基渗漏,且软弱层较浅(一般不超过10m),可采用砂浆板桩法处理。
水库混凝土坝体裂缝产生原因分析及处治对策【摘要】为了保证混凝土大坝的安全可靠运行,必须对混凝土坝浇筑后出现的裂缝进行有效处治。
本文结合水库工程,分析了混凝土坝裂缝的特点及产生原因,阐述了裂缝的处治方案和处治原则,并制定了相应的技术对策,以确保大坝的安全运行。
本工程的处治经验可供类似缺陷工程参考借鉴。
【关键词】混凝土;深层裂缝;原因;方案;处治对策水库大坝不仅为防汛抗洪调度、确保一方平安做出了巨大贡献,而且兼顾灌溉、发电、供水的重任,因此,确保水库大坝的安全就尤为重要。
水利工程大坝由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土在工程建筑物中显得尤其重要。
但混凝土坝在施工过程中会出现各种裂缝,其原因主要是温度变化引起的,这种裂缝特别是深层裂缝和贯穿裂缝,对混凝土坝的整体性、耐久性和防渗能力具有严重的危害。
为了确保混凝土大坝的安全和长期可靠运行,必须对裂缝产生原因进行分析,进而采取处治对策。
1.工程概况某水库工程是以发电为主,兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益水利枢纽工程,水库具有不完全多年调节能力。
2.裂缝特点及产生原因分析2.1坝体裂缝特点(1)开裂的位置较为奇怪,发生在大坝内部。
(2)缝面的面积较大,极为少见。
2.2裂缝原因分析产生裂缝的主要原因有以下几个:(1)大坝采用的混凝土温度控制措施不合理,使二冷过程中未在高程方向上形成相对均匀的温度梯度,使二冷区与未二冷区交界处温度梯度过大;同高程范围内左右岸大坝混凝土二期冷却不同步,在左右岸分界处形成明显温度梯度;二期冷却沿上下游方向划分的不同封拱温度分区冷却开始时间不同步。
这些是导致大坝混凝土开裂的一个重要因素。
(2)大坝按照设计要求进行15~21d的一冷,但通水过程中还存在一定的缺陷,降温不均匀,并且在二冷开始前,坝体温度平均回升4℃左右,以致二冷降温幅度过大(按观测到的坝内最高温度计算,最大降幅为18℃~19℃),这是产生裂缝的重要原因。
(3)已进行封拱灌浆的下部拱坝对上部各坝段混凝土产生的约束是导致大坝混凝土开裂的重要因素。
结合工程实例对土石坝裂缝的成因及处理措施进行分析摘要:针对小型病险水库除险加固设计中常见的土石坝裂缝进行分析,介绍了土石坝裂缝的特征、成因,结合工程实例阐述了土石坝裂缝的常用处理措施,以供类似工程参考与借鉴。
关键词:小型病险水库;土石坝;裂缝;成因;处理措施一工程概况四清水库位于富民县大营镇束刻中村,所在河流属螳螂川支流大营河二级支流,地理坐标为东经102°36′54.8″,北纬25°15′15.5″。
坝址以上径流面积为1.3km2,主河道长1.34km,河床平均坡降60.1‰。
四清水库始建于1965年10月,水库总库容13.00万m3,属小(二)型水库,水库效益以灌溉为主兼顾下游防洪。
大坝坝型为均质土坝,最大坝高7.0m,坝顶高程1929.20m,坝顶宽度3.0m,坝轴线长295.0m。
设计人员在现场踏勘过程中发现,大坝坝顶有裂缝,裂缝走向与坝轴线基本平行,由大坝中部向两坝肩延伸。
经水库管理人员介绍,查明裂缝出现时间约为2011年11月,经过两个多月的时间慢慢发展成型,后期裂缝不再扩大,基本保持现状。
裂缝出现后对坝体基本没有影响,坝体没有出现过滑坡等现象。
随后勘测人员在坝轴线上人工开挖了3个探槽(先在坝顶对着裂缝灌注石灰水,然后进行开挖),对坝顶裂缝宽度及深度进行测量。
探槽1:长×宽×深=2.0m×0.8m×1.9m,探槽2:长×宽×深=1.5m×0.6m×0.9m,探槽3:长×宽×深=2.0m×0.6m×1.5m。
通过现场测量分析,大坝裂缝宽度约1~3cm,影响张力范围约50cm,深度约 1.0~2.0m,长约290m。
接下来对裂缝的特征及成因进行分析,以便采取相应的处理措施。
二大坝裂缝的特征及其成因分析(一)一般土石坝裂缝类型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。
水库常见裂缝的分析处理与加固【摘要】本文就水库常见的几种裂缝的类型及其形成原因做出分析,并提出了相应的加固措施,希望水库的工程建设有一定的帮助。
【关键词】水库;裂缝水库是水利工程建设必备的建筑设施,主要起到防洪减灾、蓄水的作用,也有的还可以用于水利发电、旅游观光、休闲度假等。
作为挡水建筑物的水库,无论是哪个部位出现裂缝,都会给渗出水提供通道,加剧坝体渗漏,冲蚀坝体土质,形成空洞,出现水库塌坑和集中渗出点等现象。
而水库的裂缝问题一直未能很好的解决,给水库的运行带来了相当大的危害,为人民的生命财产安全埋下了隐患,越来越受到水利工程界的重视。
在收集多方文献资料的基础上,本文针对这一现象的成因及其加固措施进行了简单的介绍。
1.水库土坝裂缝水库土坝裂缝是一种比较常见的裂缝现象。
一般来说,造成水库土坝产生裂缝的原因有以下几种:①因筑坝材料混凝土失水干缩而导致的干缩裂缝。
这种裂缝大都发生在坝体表面,多呈现不规则分布。
②因所受地心引力不同,导致坝体和坝基不均匀沉陷引起的裂缝。
这种裂缝又有三种表现形式:一是在坝体表面呈垂直或斜交于坝轴线的横向裂缝;二是在坝体表面与坝轴线平行的裂缝;三是在土坝表面不可见,产生于土坝坝体内部的不明显裂缝,这种裂缝的危害极大,是坝体的内部隐患。
必须通过对土坝变形的长期观测资料进行分析和计算,或者根据蓄水期对土坝渗漏水量和水的浑浊度观测才会得知。
③因地震、泥石流及滑坡等地质灾害引起的裂缝。
这种裂缝对水库土坝坝体的危害较大,处理不当容易引起二次灾害,应引起人们的高度重视。
④坝体在建成运用之后,经常由于各种原因要对坝坡进行加高培厚施工,而新加坝坡土体容易受雨水淋滤、库水浸泡等外部因素的影响,在固结过程中很容易变形而产生拉裂现象。
再者,新旧坝坡接触面,也是产生渗流变形的薄弱部位,促使了裂缝的产生和发展。
开挖回填法是处理土坝裂缝的一般措施。
具体施工加固步骤是,开挖前,先沿裂缝灌入少量的石灰水,以便显示裂缝痕迹。
劈裂式灌浆技术在中小型水库除险加固工程中的应用近年来,随着中小型水库工程的建设不断的增多,居民对于水库工程的质量有了更高的要求,做好除险加固工作意义重大。
为了更好的保证坝体的稳定性,一般在除险加固工程中采用劈裂式灌浆技术,其加固效果十分明显。
本文将结合工程实例,分析劈裂式灌浆技术在中小型水库除险加固工程中的应用。
标签:劈裂式;灌浆技术;中小型水库;除险加固;应用引言在水利工程施工中,土石坝的坝体工程数量较多,但是其常常会出现安全事故,严重威胁着居民的生命及财产安全。
为了改善这一问题,则必须做好水库工程的除险加固工作,加强劈裂式灌浆技术的应用,下面将具体分析。
1、中小型水库的除险加固工程中劈裂式灌浆的原理在中小型水库工程中,除险加固工程中常常采用土坝坝体的劈裂式灌浆技术,其主要是通过研究土坝坝体的分布规律而建立的。
土坝坝体的小主应力面一般沿坝体的轴线分布,因此在坝轴线的附近位置沿小主应力面进行灌浆孔的布置,在进行泥浆的灌注过程中,泥浆能顾沿着若应力面将坝体劈开裂缝。
在泥浆的自重以及浆、坝的共同作用之下,灌入坝体的泥浆不断的充填,劈开坝体后逐渐排水固化,在坝体的内部形成了一道近似垂直的连续防渗墙体,其能够很好的解决土坝坝体的渗透和稳定问题。
此外,土坝坝体进行劈裂式灌浆的过程中,灌入坝体内的泥浆通过充填和挤压,和劈裂缝连接的原有裂缝及控制在灌浆的过程中得以充填,能够将其坝体部分土区主应力的不足,恢复坝体应力的平衡性,加强坝体的整体稳定性。
此外,在泥浆排水固结的过程中,另外,泥浆在排水固结时,析出的水扩散、湿陷、密实坝体,优化了坝体内部的应力状况,湿陷坝体的加固,使得坝体整体性提高,有效的解决坝体变形稳定的问题。
2、结合工程实例分析劈裂式灌浆技术在中小型水库除险加固工程中的应用2.1 工程概况本工程是结合防洪、供水等综合利用的中型水库,水库集雨面积14.04km2,总库容1169万m3。
水库始建于1958年,由于当时施工生产工具相对比较落后,基本依靠人工运输、人工夯实为主,在施工质量方面难以保证,运行几十年后,水库存在各方面的安全隐患。
心得体会:防洪工程裂缝观测及处理措施裂缝现象是防洪工程土坝体结构中经常出现的、由于多种因素引起变形而导致的开裂现象或险情。
它既有表面裂缝、也有内部裂缝,有可能是工程出现滑坡、崩岸等险情的前兆,所以要引起一线水管单位的高度重视。
本文对此现象的原因及处理措施等进行了阐述。
一、裂缝产生的主要原因防洪工程多建在多坑塘、地质条件较差的沙性土基上,尤其是建在老口门处易发生沉降裂缝;土料选择时控制不严格,碾压时土料的含水量较大易引起干缩裂缝;由于工程建设时工段接头碾压不实、背水坡坡度较陡等原因,在高水位的渗流下易产生滑坡裂缝;其他外因引起的堤防震动或移动也易造成裂缝。
二、裂缝观测方法一旦发生裂缝,要对产生裂缝的范围,裂缝在横断面上的位置、走向、长度、宽度、深度等进行观测,并预判后续的发展变化。
可在裂缝地段用石灰划出大小适宜的方格进行观测,并按适当比例套绘在裂缝平面图上。
长度观测可在裂缝两端用皮尺沿缝迹测量,宽度观测可在最大缝宽或有代表性的缝段用石灰标记作测点并用钢尺进行测量,深度观测一般用探杆进行人工观测,对于深度不能用探杆测量的一般采用坑探法进行观测,沉降量用水准仪进行测量,记录裂缝表面的沉降高度,严重时需派专人进行观测。
三、裂缝主要处理方法干缩裂缝的处理:对于均匀土质坝面所产生的干缩小裂缝(缝宽小于5毫米,深度小于0.5米),一般在土坝体浸水后可自行闭合,可不加处理;对于较深的干缩裂缝,雨水沿缝隙渗入将会增加土体含水量,降低裂缝区域的土体抗剪强度,使裂缝不断发展,一般采用开挖回填方式处理。
横向裂缝的处理:横向裂缝易发生顺缝漏水,可能导致坝体穿孔,故对横缝要进行开挖回填彻底处理,一般采用横墙隔断法;横缝如已进水需要立即进行抢护,传统抢护方法有桩柳围堰法,现代条件下可采用土袋围堰法。
纵向缝隙的处理:因不均匀沉陷产生的纵向缝隙,如宽度和深度较小且对土坝体安全无较大威胁,可只封闭缝口防治雨水渗入,如宽度和深度较大则需进行开挖回填处理。
水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理发布时间:2021-06-04T15:01:43.403Z 来源:《基层建设》2021年第2期作者:赵娟娟[导读] 摘要:我国很多水库大坝建于上世纪六七十年代。
受社会及经济条件的制约,水库大坝的质量及使用寿命相对较差。
济南市水利工程服务中心山东省济南市 250099摘要:我国很多水库大坝建于上世纪六七十年代。
受社会及经济条件的制约,水库大坝的质量及使用寿命相对较差。
经过几十年的使用,很多大坝出现了不同程度的老化、侵蚀、开裂甚至沉降变形的情况,严重影响水库大坝的运行安全。
因此,有必要对这些老水坝进行加固。
本文探讨了大坝裂缝成因与除险加固要点,以供业内人士参考。
关键词:水库大坝;裂缝缺陷;堵漏加固;施工技术1.水库大坝裂缝的成因分析1.1设计以及施工原因造成的裂缝在水库大坝设计过程中,为了满足相应的外观要求,往往存在许多凹凸角,很容易形成应力集中和裂缝的问题。
其中,在水库大坝的施工过程中,可能会因为混凝土的配合比不科学而导致混凝土的拉强过小,这对水库大坝的安全运行造成了负面影响。
待混凝土完成施工后,必须对其进行一定的养护,这是确保混凝土实现硬化的必要步骤,因此,养护质量的好坏直接关乎水库大坝的运行。
1.2混凝土钢筋锈蚀所引发的裂缝大坝使用的钢筋一旦表面形成锈蚀,随着锈蚀体积的增加,外部混凝土会出现超载,并形成垂直于径向膨胀压力的拉应力。
随着这些拉应力的增大,混凝土的承载力将下降。
如果拉应力超过混凝土的承载极限,很容易形成纵向裂缝。
1.3水工混凝土变形引起的裂缝混凝土很容易受到外界环境温度的影响,会造成不受任何约束的体积膨胀和收缩。
混凝土的体积膨胀和收缩一旦受到外界约束的限制,就会在混凝土中形成温度应力。
如果应力超过极限,就会形成裂纹。
混凝土发生收缩变形时,在外界约束下会形成拉应力。
一旦超过混凝土允许值,就容易形成裂缝。
另外,水库大坝的钢筋混凝土体积很大,水工混凝土有较大的比热值。
大坝裂缝灌浆总结汇报范文大坝裂缝灌浆总结汇报一、引言大坝作为水利工程的重要组成部分,在长期的运行过程中,由于各种原因,往往会产生裂缝问题,威胁到大坝的安全稳定。
为了解决这一问题,我们采取了裂缝灌浆的方法进行处理。
本文将对我们的实施过程和效果进行总结汇报。
二、裂缝灌浆方法1. 灌浆材料选择经过多次试验和比较,我们最终选择了高性能无收缩灌浆材料。
该材料具有优异的渗透性能和导浆能力,能够充分填充裂缝并形成均匀的封堵层,提高大坝的整体密封性。
2. 灌浆工艺流程首先进行裂缝的清理和处理,确保裂缝表面无杂物和松动物质。
然后,将灌浆材料按照一定比例调配,配制成糊状物质。
再利用灌浆泵将灌浆材料注入裂缝中,从裂缝内部开始均匀填充,直至灌浆材料充满整个裂缝。
三、实施过程1. 裂缝检测和分析我们首先对大坝进行了全面的裂缝检测和分析,确定了存在裂缝的位置、形态和大小。
通过裂缝的分析结果,我们可以判断裂缝的成因,从而为灌浆处理提供技术依据。
2. 灌浆工艺调试我们在一处较小的裂缝上进行了试灌浆工艺调试,以确定最佳的灌浆材料比例和施工流程。
通过不断调整和改进,我们最终确定了一套适合我们工程的灌浆工艺流程。
3. 批量灌浆实施在确定了灌浆工艺流程后,我们按照同样的方法对所有裂缝进行了灌浆处理。
在施工过程中,我们严格控制了灌浆材料的配比和施工质量,确保灌浆效果的稳定和可靠。
四、效果评估1. 灌浆效果检测灌浆处理完成后,我们进行了灌浆效果检测,包括裂缝的闭合程度、材料的渗透性能和密封效果等。
通过多种检测手段和方法,我们评估了灌浆效果的好坏,并对不合格的部分进行了重新施工。
2. 效果分析通过灌浆效果的评估和分析,我们发现大部分裂缝的闭合程度达到了预期效果,灌浆材料渗透性良好,大坝的整体密封性得到了显著提高。
尽管仍有少部分裂缝的效果不理想,但我们已经找到了原因,将进一步完善施工措施。
五、总结与展望通过裂缝灌浆处理,我们有效解决了大坝裂缝问题,提高了大坝的安全稳定性。
浅议胡家山水库大坝混凝土面板裂缝处理摘要:混凝土面板是面板堆石坝的主要防渗体,面板裂缝对混凝土面板的防渗影响很大,也是面板坝运行的安全隐患之一。
本文以胡家山水库为例介绍大坝混凝土面板裂缝的处理方法,供同行参考。
关键词:面板裂缝处理1.工程概况胡家山水库为中型水利工程,主要建筑物有:大坝、溢洪道、输水隧洞、输水干渠。
大坝为混凝土面板堆石坝,面板共22块,从左岸往右岸走第1块~第20块宽度为12m,第21块、22块宽度为9m,面板总面积21921m²,设计混凝土8768m³、钢筋823t。
面板混凝土强度为C25,抗渗等级W8,抗冻等级F100,为二级配混凝土。
2.裂缝检查面板混凝土浇筑过程中,虽然采取了全仓面喷水养护及土工布覆盖等措施,但与完全浸水养护相比还有一定的距离。
目前面板表面出现细小裂缝,有1条裂缝横向贯穿整个浇筑块,裂缝的存在将影响混凝土结构的防渗、钢筋锈蚀、结构强度和整体稳定性降低,需进行防渗补强处理。
2015年5月19日,管理局、设计单位、监理部、施工单位四方共同对大坝面板混凝土进行了第一次全面的裂缝检查。
检查面板及趾板共发现裂缝5条,第12块面板共有裂缝3条,分布在1595m高程以下,第一条缝宽小于0.2mm、缝长50cm,第二条缝宽小于0.2mm、缝长23cm,第三条缝宽小于0.2mm、缝长15cm。
第14块面板共有裂缝2条,分布在1595m高程以下,第一条缝宽小于0.2mm、缝长1m,第二条缝宽小于0.2mm、缝长30cm。
2015年12月4日管理局、设计单位、监理部、施工单位四方共同对大坝面板混凝土进行了第二次全面的裂缝检查其中第2块面板1条裂缝,横向长度大于10m、裂缝宽度大于0.2mm,分布在桩号坝横0+018~坝横0+030、高程1595m以上、裂缝处高程约1595.65m。
2015年12月21日管理局、设计单位、监理部、施工单位四方又对面板进行了一次全面的裂缝检查。
水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理摘要:随着人民日益提高的生活水平,基础的水利工程民生行业也正在逐渐发展。
为了促进经济的发展和民生的稳定,大坝的能源利用是当下电力能源的重要来源之一,我国欲通过建设高质量的大坝作为策略方针,以此推动经济发展。
水库大坝施工工程早在建国初期就已经颇具规模,历经几十年使用后,难免会出现裂缝问题。
裂缝的出现不但会对大坝整体性以及刚度造成较大影响,同时也会造成钢筋的锈蚀,影响到混凝土的耐久性以及抗渗能力。
裂缝产生原因比较复杂,且大坝建设环境具有特殊性,要想保证大坝安全性和稳定性,必须充分掌握大坝裂缝成因,并以此为基础,做好除险加固处理,以保证大坝整体稳定性,提高大坝使用寿命。
关键词:水库大坝;裂缝成因;除险加固前言:我国正处于将高速经济发展转换为高质量经济发展的转型期,为了响应可持续能源经济的发展,水库大坝的能源应用就显得十分重要,其相对于传统燃煤发电,污染性小、能量转换率高且能够对水域生态环境进行调控。
建设一个高质量的大坝不仅需要理论上的可行性,更要参考其实际环境操作的可行性。
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。
对水库堤坝裂缝与处治措施探讨- 水利施工对水库堤坝裂缝与处治措施探讨摘要:目前我国的八万七千余座水库大坝,90%以上为土石坝。
由于设计、施工和管理等各种各样的原因,许多大坝都不同程度的存在裂缝、渗漏等隐患。
成为病库险库,严重影响水库正常运行,且效益低并对下游人民群众的生命财产构成重大威胁。
文章在调查分析的基础上,根据近几年来土坝加固处理的理论和成果,主要研究了堤坝裂缝及处治措施。
关键词:水库堤坝;裂缝;处治措施一、堤坝常见的裂缝及处理措施土坝的裂缝分法有两种,按照缝的方向可分为横向裂缝(垂直坝轴线)、纵向裂缝(平行坝轴线)和龟裂缝等,按照部位可分为表面裂缝和内部裂缝。
1.龟裂缝的特征与原因龟裂缝的方向没有规律,错纵复杂,缝的间距分布比较均匀,这种裂缝出现最多是在没有铺设保护层的坝顶和坝坡,也可能出现在水库泄空而出露的上游防渗铺盖表面上。
产生龟裂缝的主要原因是土坝填土由湿变干时的体积收缩。
筑坝土料愈黏、含水量愈高,出现龟裂缝的可能性愈大。
2.横向裂缝的特征与成因横向裂缝一般接近铅垂或来回稍有倾斜地伸入坝体内。
缝深几米到十几米,上宽下窄,缝口宽几毫米到十几厘米,偶尔也能见到更深、更宽的。
3.纵向裂缝的成因、特征与鉴别①在坝面上,纵向沉陷裂缝一般接近于直线,基本上是铅垂地向坝体内部延伸,裂缝两侧填土的错距一般≤30cm,缝长几米到十几米居多,也有更深的,缝宽几毫米到十几毫米,缝长由几米到几百米。
②纵向滑坡裂缝一般成弧形,裂缝向坝体内部延伸时弯向上游或下游,缝的发展过程是逐渐加快的,直至土体发生滑动以后才逐渐变慢。
二、内部裂缝的部位与成因1.如果坝壳的压缩性小而心墙的压缩性大,则心墙向下沉陷时,其上部的重量可能通过拱作用传递到两侧的坝壳上去,心墙下部继续沉陷,使心墙受拉而出现贯通上下游的水平裂缝。
这种裂缝出现后,坝体就会出现严重漏水。
2.高压缩性地基上的土坝底部,因坝基不均匀沉陷而变成马鞍形后,就有可能在坝体底部出现应力,从而引起铅垂向的内部裂缝,这种裂缝既可能是纵向的,也可能是横向的。
中小型水库土坝裂缝分析与治理措施提要:中小型水库长时间运行后,其土坝容易受到各种因素影响出现裂缝,需要对裂缝产生的原因进行分析,并采取有效措施治理,以保证其充分发挥应用作用。
关键词:中小型水库;土坝;裂缝;治理前言由于历史原因,我国存在很多中小型水库,其挡水坝属于土坝型式。
土坝常年受到水源的渗入及冲刷,再加上天气变化、自然环境、洪水等因素作用,容易出现渗漏、裂缝等问题。
因此,应针对土坝运行期间出现的问题进行分析,并采取相应加固治理措施,同时加强对土坝的巡查、维护及保养等工作,保证水库质量及运行正常,更好地为沿线农业、经济、交通等发展服务。
一、土坝渗漏成因及治理措施1、产生原因分析土坝运行期间出现的质量病害,裂缝引发渗漏是常见病害之一。
其产生的原因有多种,其与地形条件、施工质量、筑坝材料等有着密切关系。
土坝裂缝分布较为广泛,引发其出现的主要因素包括有坝身土体干缩、土体滑坡或局部沉陷等,如干缩裂缝、滑坡裂缝、沉陷裂缝等,裂缝形成呈现龟状、纵向、横向等形式。
2、土坝渗漏治理措施土坝渗漏时,要按照上截下排原则进行治理。
上截则在坝轴线以上的位置即上游位置采取封堵措施,把渗漏入口封堵,阻隔水源渗入;下排则在下游位置采用滤水、导渗等措施,排出渗水,排渗时要保证坝体土颗粒稳定,不会与水一同排出,从而保证渗透稳定。
具体实施工时可结合工程具体情况采用垂直或水平状进行防渗。
土坝渗漏治理时要结合不同位置而采取相应治理措施。
具体包括:1、坝基渗漏治理(1)粘土截水槽。
如坝体质量较好,不透水层较浅,由于坝基或原防渗体与不透水层连接不好而产生的坝基渗漏,宜采用粘土截水槽治理。
截水槽应布置在土坝上游的适当位置,治理时要把坝身以及防渗体等进行综合考虑,使其进行连接。
截水槽的底部必须与基岩或者不透水层等实施有效连接,紧密结合。
如发现基岩存在岩熔发育或裂缝时,则要对基岩进行帷幕灌浆治理,提高其稳固性能。
(2)混凝土防渗墙。
当发现地基存在较深透水层时,可采用造价更为合理的混凝土防渗墙法进行治理。
土坝施工及运行中裂缝的防治摘要:土坝裂缝这一问题,无论在施工中还是日常管理运行中都是经常出现的,作者通过多年的管理实践,并查阅众多有关文献的基础上,对土坝裂缝的成因、预防与控制进行了概述。
关键词:土坝裂缝、产生原因、预防控制水库土坝在施工及运行中很容易产生裂缝,在渗流等因素的作用下,裂缝将进一步发展,威胁大坝的安全。
这就要求在日常管理中做好定期检查,及时发现隐患,及时处理。
1 裂缝检查对霸体及周边进行全面检查,找出所有裂缝。
土坝裂缝易在坝顶、坝坡、坝肩与岸坡接触带、放水设施及溢洪道与坝体接触带等部位发生,当水库缺水或干枯时,上游坝脚附近也会出现裂缝。
2 裂缝的分类及成因在不利的地形和坝基土质条件下,大坝可能产生局部过大的变形和应力,当变形和应力超过坝体材料的承受能力时就将产生裂缝。
土坝裂缝类型按其走向可分为纵向裂缝、横向裂缝和不规则的龟纹裂缝,按裂缝深度可分为浅表层裂缝和深层裂缝,按裂缝宽度大小可分为显著裂缝和细小裂缝。
对大坝威胁最大的是较大的纵向裂缝和横向裂缝2.1纵向裂缝。
走向大体上与坝轴线平行,多数发生在坝顶和坝坡中部。
施工中的心墙坝和多种土质坝,由于心墙料的固结化比较缓慢,坝壳土料的沉降速度较心墙快,坝壳和心墙之间发生应力传递,在坝顶部出现拉应力区导致裂缝。
这种裂缝多发生在接近竣工期,竣工初期或初次蓄水等坝壳沉降变形较大的时候,裂缝形成后,应力释放,达到新的平衡,使其不再继续发展。
土质斜墙坝的坝壳土料,如压实不足,沉降变形大,上部和下部沉降不均,都可使斜墙断裂,形成纵向裂缝。
在高压缩性地基上也易形成坝坡面和坝内部的纵向裂缝。
2.2横向裂缝。
走向与坝轴线垂直,多发生在两岸坝肩附近。
当岸坡比较陡峻或地形突然发生变化时,都易发生该种裂缝。
横向裂缝常贯穿坝的防渗体,并在渗流作用下继续发展,因而危害极大。
3常用的裂缝处理方法3.1封堵法。
此法适用于缝深和缝宽均不大的不规则的龟纹裂缝。
方法是:先用干而细的沙壤土由缝口灌入,用扦插捣塞密实;再沿缝口翻挖,将土洒水湿润后压实。
中小型水库坝下涵管裂缝处理
张红亚[1];苏玉喜[2];阮俊[3]
【期刊名称】《安徽建筑工业学院学报:自然科学版》
【年(卷),期】1999(000)002
【摘要】中小型水库坝下引水涵管普遍存在管身裂缝、漏水等病害,只有采取适当的工程措施,才能保证大坝安全,发挥工程效益。
【总页数】3页(P53-55)
【作者】张红亚[1];苏玉喜[2];阮俊[3]
【作者单位】[1]安徽建筑工业学院;[2]芜湖市水利局;[3]巢湖地区水利局
【正文语种】中文
【中图分类】TV697.32
【相关文献】
1.上饶市大中型水库土石坝坝下涵管渗漏原因分析及处理方法 [J], 刘裕鸿;刘群
2.中小型水库涵管除险加固的处理方法 [J], 蔡朝晖
3.云山水库坝下涵管加固处理设计 [J], 刘芸华;谭剑波
4.溪霞水库坝下涵管项进技术及事故处理 [J], 张开明
5.中小型水库坝下排水涵管除险加固设计要点 [J], 朱晓玲;陈皓;李玉芳
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中小型水库土坝裂缝分析与处理曾宏考
发表时间:2017-08-08T10:22:05.443Z 来源:《基层建设》2017年第11期作者:曾宏考
[导读] 提要:本文从工程实际中总结经验,简单明了地介绍中小型水库常见问题及其处理方法。
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提要:本文从工程实际中总结经验,简单明了地介绍中小型水库常见问题及其处理方法。
关键词:中小型水库;土坝;裂缝;处理
前言
目前,在众多中小型水库中,大多数建于50年代或60年代,由于受施工条件和地质条件限制,大部分挡水坝均采用土坝型式。
根据多年工程运行观测,土坝随库水位的上下波动,较常出现的问题是渗漏、裂缝及滑坡。
而且土坝还易受洪水影响,洪水过程中或过后土坝均易发生上述问题。
因此每年的汛前或每次洪水过后都必须对土坝进行全面的检查,发现问题及时处理,防患于未然。
一、土坝渗漏处理
土坝渗漏的处理原则是上截下排。
上截就是在上游(坝轴线以上)封堵渗漏入口,防止渗入;下排是在下游采用导渗和滤水措施,使渗水在不带走坝体土颗粒的前提下排出,以达到渗透稳定。
具体采用的工程措施分为垂直防渗和水平防渗。
土坝渗漏的处理应根据产生的原因和部位不同而相应采取不同的方法,具体如下:
1、坝基渗漏处理
(1)粘土截水槽。
如坝体质量较好,不透水层较浅,由于坝基或原防渗体与不透水层连接不好而产生的坝基渗漏,宜采用粘土截水槽处理。
截水槽应布置在土坝上游的适当位置,并要与坝身或防渗体有效地连接起来。
截水槽底部要与基岩或不透水层结合好。
如发现基岩有裂缝或岩熔发育,应先对基岩作帷幕灌浆处理。
(2)混凝土防渗墙。
如地基透水层较深,采用粘土截水槽处理坝基渗漏断面开挖过大而不经济时,可采用混凝土防渗墙法。
此法是利用冲击钻造孔,然后向孔内灌注混凝土,使之形成一道封闭防渗墙以阻止坝基渗漏。
如果土坝水头较低,也可不用混凝土而改用泥结卵砾石作防渗墙。
(3)砂浆板桩。
对于因系粉沙、淤泥等软基层产生的坝基渗漏,且软弱层较浅(一般不超过10m), 可采用砂浆板桩法处理。
该法是把20~40号工字钢打入坝基内,水泥砂浆经灌浆管注入地基,充填工字钢拔出后的孔隙, 整个坝基便形成一道砂浆板桩防渗墙。
(4)帷幕灌浆。
如坝基透水层过深使得采用防渗墙处理坝基渗漏困难,或坝基透水层中有较大的漂砾、孤石致使造孔效率甚低,或仅需对坝基局部进行渗漏处理时,可采用帷幕灌浆方法。
该方法在一定压力下,把按要求配制好的浆液灌注于坝基透水层,使之充填土体孔隙,胶结成防渗帷幕。
(5)粘土铺盖。
对土坝质量较好,地基不透水层深的坝基渗漏,开挖截水槽比较困难时,可采用粘土铺盖法处理。
粘土铺盖法是利用粘土在坝上游地面分层填筑碾压,形成一种覆盖层。
它具有覆盖渗漏部位,加长渗径,减小坝基渗流比降,保证坝基渗透稳定的作用。
在水库运行期间无法放空库水修筑铺盖时,也可采用水中抛土法形成铺盖。
(6)坝后导渗。
对因坝基渗漏,造成坝后长期积水,形成淤泥或沼泽地,从而影响坝坡稳定时,可采用坝后导渗法处理。
坝后导渗是利用水平砂池、排水沟等将坝基渗水汇集至下游。
(7)压渗台。
如果坝基渗漏严重,坝后发生翻水冒沙、管涌或流土等现象,可采用石料压渗台和土料压渗台两种形式进行处理,它是根据反滤原理利用自身重量以平衡渗透压力, 增加地基的渗透稳定性, 防止地基渗透破坏所常用的方法之一。
(8)减压井。
减压井是利用钻机在土坝下游地基上每隔一定距离钻孔穿过弱透水层、强渗水层,把地基深层的承压水导出地面,以降低浸润线和防止坝基土渗透变形,是处理坝基渗透破坏的较好方法之一。
这种措施只有在承压水头不高的情况下,才可能起到预期的减压作用。
2、坝身渗漏处理
(1)毒杀生物,堵塞洞穴。
土坝如因白蚁、鼠獾等动物钻洞穴居而造成漏水时, 必须将为害的动物杀除, 并将洞穴堵塞,采用药物毒杀生物时,应严禁使用国家禁止使用的药物,防止造成不必要的污染。
(2)导渗沟法。
对坝身渗漏,背水面发生散浸,但不致于引起坝坡失稳时,采用导渗沟处理是一种较为有效且施工简便的方法。
(3)导渗砂槽法。
对坝身渗漏、散浸严重,但坝坡较缓,采用导渗沟法也不能解决,可采用导渗砂槽法处理。
其做法是在渗漏严重的坝坡部位,用钻机钻成一些并列的排孔,形成一条条导渗砂槽。
(4)导渗培厚法。
对坝身渗漏比较严重,散浸面积大,浸润线逸出点明显高于排水设施,且坝身明显单薄的,可用导渗培厚法处理。
在下游坡加筑透水后戗,或在原坝坡上填筑一层排水砂层,培厚坝身断面,增厚后的新老排水设施要相互连接,才能起到导渗效果。
(5)粘土斜墙法。
对因施工质量差,产生管涌、塌坑、斜墙被击穿、浸润线及逸出点被抬高,引起坝身普遍漏水等情况,可用粘土斜墙法处理。
如因条件限制,库水位无法放空,无法补做斜墙时,可采用水中抛土成斜墙方法。
(6)灌浆法。
对均质土坝、心墙坝需要进行防渗处理的深度较大,采用粘土斜墙或水中抛土法处理也较困难时,可用灌浆法处理。
在预定部位钻孔灌浆以形成帷幕或堵塞孔隙达到防渗目的。
(7)防渗墙法。
防渗墙法是处理坝身渗漏较为彻底的方法。
即在坝身上打一些直径0.5~1.0m圆孔,再将若干圆孔连成一段槽孔,再在槽孔内灌注混凝土, 最后将各段槽孔连接成插入坝身密实土体部位的混凝土防渗墙。
3、绕坝渗漏处理
绕坝渗漏是沿着坝岸结合面或沿着坝端山坡土体的内部向下游渗水甚至集中渗流,它能引起坝端部分的坝体内浸润线抬高,岸坡出现阴湿、软化甚至产生滑坡。
常用以下方法处理:
(1)截水墙。
对岸坡有强透水层产生的绕坝渗漏,可在岸坡开挖深槽穿过强透水层,再在槽中回填粘土,形成一道粘土截水墙防止渗漏。
(2)防渗斜墙。
对因岸坡岩石破碎造成的大面积渗漏,可采用沿岸坡做粘土斜墙处理。
斜墙下端应作截水槽嵌入不透水层中,或以粘土铺盖向上游延伸。
斜墙顶部以上应沿山腰开截水沟,将雨水引向别处排泄。
如岸坡是由砂砾料堆积而成,粘土斜墙下面还应铺反滤
层。
(3)粘土铺盖。
对坝肩岩石节理裂隙细小,风化较轻的绕坝渗漏,如山坡较缓,可贴山坡作粘土铺盖,其防渗效果亦较好。
(4)衬砌。
对坝肩岩石节理裂隙细小,风化较轻,但山坡较陡,不宜作粘土铺盖,可采用衬砌方法处理。
在水位变化较少部位,用砂浆抹面;水位变化较频繁和裂缝较大部位,用混凝土、钢筋混凝土或浆砌块石结合护坡,做衬砌防渗。
(5)灌浆帷幕。
对因坝端岩石裂隙发育,产生严重绕渗时,可用灌浆帷幕处理。
使坝肩与坝基的帷幕连接为一整体,形成一个完整的防渗帷幕。
(6)堵塞回填。
对因岸坡岩石裂缝产生的绕坝渗漏,可采用堵塞回填法处理。
先将岸坡清理干净,再用砂浆填塞裂缝,上面再用粘土回填夯实。
如岸坡内有洞穴与水库相通,应按反滤要求堵塞洞穴,上游面再用粘土回填夯实,如洞穴不与水库相通,则可用排水沟或排水管把泉水引到坝下排泄。
(7)导渗排水。
在下游采用导渗排水,可以保护坝体土料不致流失,防止管涌。
对下游岸坡岩石渗水较小的绕渗,可沿渗水坡面以及下游坝坡与山坡结合处铺设反滤层,导出渗水,如果下游岸坡岩石地下水位较高,渗水严重,可沿岸边山坡脚处,打基岩排水孔,引出渗水;如下游岸坡岩石裂隙发育密集,可在坝脚山坡岩石中打排水平孔,将裂缝切穿,集中排出渗水。
二、结束语
针对中小型水库出现的问题,根据不同的成因和部位采取不同的处理方法及措施,以较彻底地解决中小型水库安全隐患问题,有效地保障了水库工程的安全运行。
参考文献
[1]李雷,张国栋.我国堤坝隐患探测技术及面临的问题与建议,水利水运工程学报,2009.。