二建水利復習:水庫土壩的管理養護處理方法
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一、士壩的裂縫和維修
裂縫是土壩在運用中出現較多的問(wèn)題。根據裂縫的方向不同,可分為平行壩軸線(xiàn)的縱縫和垂直壩軸線(xiàn)的橫縫。根據裂縫的危險程度可分為非滑動(dòng)性裂縫和滑動(dòng)性裂縫。
1、非滑動(dòng)性裂縫。非滑動(dòng)性裂縫出現的機會(huì )多,它比滑動(dòng)性裂縫的危險小。非滑動(dòng)性裂縫產(chǎn)生的原因,一般為壩體填筑質(zhì)量低,輾壓不實(shí);地基較弱或軟硬不均,筑壩前末妥善處理;岸坡過(guò)陡或施工時(shí)相鄰兩段高差過(guò)大而引起較大的沉陷差等。此外,由于土料粘性過(guò)大,護坡不良,目曬冰融等,也會(huì )引起壩面的干縮及龜裂。根據裂縫的方向和大小不同,可采用不同的處理方法。一般情況下,由于橫縫的發(fā)展有上、下游貫通的危險,故處理的要求比處理縱縫的高。
對縫寬大于1厘米,深度大雨1米的縱、橫縫都要加以處理。常用的方法為開(kāi)挖回填法,即沿縫開(kāi)挖溝槽后進(jìn)行回填。為使新、老土結合好,槽的長(cháng)度和深度都要比縫大O.3-0.5米,底寬1-2米,以便施工:邊坡為1:0.5左右,以維持穩定。在開(kāi)挖好的溝槽內灑水濕潤,分層回填壩體土,每層厚0.1—0.2米,壓實(shí)干容重應達到原設計標準。
橫縫處理方法與縱縫相同。為使回填土與壩體緊密結合,沿裂縫方向每隔5-6米,開(kāi)挖寬1.5—2.0米的結合槽,深度與主槽相同。如庫水位較高、裂縫深度較大,施工時(shí)可做擋水圍堰。
2、滑動(dòng)性裂縫?;瑒?dòng)性裂縫是由于壩坡不穩定產(chǎn)生滑動(dòng)造成的,又稱(chēng)為滑坡。壩坡不穩定的原因有:壩坡過(guò)陡,土料抗剪能力不夠;排水設備填塞,浸潤線(xiàn)抬高,降低了下游壩坡的穩定性;或由于庫水位突降,上游壩坡內滲水來(lái)不及排出等。
滑動(dòng)性裂縫在上、下游壩坡均可產(chǎn)生,一般都有一條裂縫。兩端呈圓弧形向壩腳延伸,裂口上下有錯動(dòng),滑動(dòng)土體的下部軟化,甚至有凸起,水平位移較大。這種裂縫危險性較大,必須及時(shí)處理,以防裂縫繼續發(fā)展。如受到條件限制(庫水位太高,人力物力不足,方案未定等),不能徹底處理,則應采取臨時(shí)性措施。如下游壩坡出現滑動(dòng)性裂縫,則可降低庫水位,在下游坡開(kāi)導滲溝,回填砂石料,以排除滲水,增加壩坡穩定。如上游壩坡出現滑動(dòng)性裂縫,對均質(zhì)壩和心墻壩可用透水性較大的砂石料壓住上游面壩腳:對斜墻壩,可向水中大量拋土,以增加防滲能力及壩體穩定。待庫水位降低后,再進(jìn)行徹底處理。處理方法有:
二、土壩的滲漏和維修
土壩的滲漏主要產(chǎn)生在壩體、壩基及壩端與兩岸山坡連接處。根據滲漏的程度和方式不同,可分為散浸、管涌及流土等如不及時(shí)處理,將會(huì )引起滑坡或在壩體、壩基內淘成孔洞,造成坡面崩塌等。
土壩滲漏的原因主要是防滲不好,如壩體土含砂量過(guò)大,輾壓不實(shí);防滲體或壩體產(chǎn)生裂縫;有獸洞蟻穴等。此外,由于壩體排水設備不良或堵塞,也會(huì )使滲水由壩體或壩基其他部位集中逸出。處理土壩滲漏的原則是“上堵下排”。在上游面盡量阻止滲水進(jìn)入壩體:在下游面則采用排水設備,使滲水安全排出。常用的措施有下列幾種。
1、壩體滲漏的處理。
(1)設粘土防滲斜墻。這種處理適用于施工質(zhì)量不高,壩體普遍漏水的情況。它的做法是挖除原壩坡,鏟去表層土并刨松1O厘米左右,用粘性土鋪筑斜墻。斜墻頂寬0.5—1.0米的截水槽。斜墻表面做一層砂石或砂性土的保護層,恢復原壩坡。
(2)開(kāi)導滲溝。在土壩下游壩坡發(fā)生散浸的部位開(kāi)導滲溝,將滲水匯集在溝內排走,但不能帶出壩體土粒。這樣可使壩面干燥,增加壩坡穩定。從散浸部位上端1.0米處至壩腳,開(kāi)挖與壩軸線(xiàn)平行和垂直的縱橫溝或與壩軸線(xiàn)成45o_6Oo角的斜溝(人字溝)。溝距及其他尺寸根據具體情況確定。一般每隔5—1O米開(kāi)溝一條,溝寬O.5—1.0米,深0.8—1.0米。溝內填粗砂、瓜米石、碎石或碎磚,做成反濾層,各層厚0.2—0.3米。
(3)堵塞漏洞,消滅白蟻。壩體的漏洞多是由于有機質(zhì)腐爛、獸類(lèi)打洞及白蟻作巢造成的。確定漏洞位置后,可用黃泥堵塞。對獸洞可用巴豆、麻柳葉、石灰等混合物塞入洞內,毒死獸類(lèi)后,再用石灰、黃泥堵塞洞穴。若漏洞距壩頂教近,可從壩頂向下挖槽至漏洞,用粘土回填夯實(shí)。發(fā)現白蟻應用藥物毒死,或用人工挖巢的方法及時(shí)消滅,防止蔓延。
(4)翻修或增建排水設備。如因排水設備堵塞,或壩體未做排水設備,而使下游壩坡發(fā)生滲漏,則應翻修或增建排水設備。
