土石坝病害成因分析.ppt

土石坝几种主要病害土石坝几种主要病害的成因分析、判断与处理的成因分析、判断与处理 2 2、处理：翻筑，特别是施工填筑面、处理：翻筑，特别是施工填筑面的龟裂缝要处理，遇雨可增加土体的含水量，使的龟裂缝要处理，遇雨可增加土体的含水量，使工程质量达不到要求，均质坝、斜墙坝表面裂缝工程质量达不到要求，均质坝、斜墙坝表面裂缝较浅的可以不处理，让其自然闭合。较浅的可以不处理，让其自然闭合。一、裂 缝（一）干缩裂缝（一）干缩裂缝 1 1、成因：发生在均质坎和粘土斜墙坎的表、成因：发生在均质坎和粘土斜墙坎的表 面、粘土心墙坝的顶面及施工期的填筑面。为蒸面、粘土心墙坝的顶面及施工期的填筑面。为蒸 发干缩产生的龟裂缝，其特点是密集交错，无特发干缩产生的龟裂缝，其特点是密集交错，无特 定方向。定方向。2 2、处理：翻松夯实后，再设防、处理：翻松夯实后，再设防护层，护层，施工中的土坝则翻松夯实的再续填筑。施工中的土坝则翻松夯实的再续填筑。（二）冻融裂缝（二）冻融裂缝 1 1、成因：寒冷地区粘壤土均质坝、心、成因：寒冷地区粘壤土均质坝、心墙顶面未设防护，因冰冻产生的收缩缝。墙顶面未设防护，因冰冻产生的收缩缝。（三）横向裂缝（三）横向裂缝 （1）由坝基纵向地质不同造成不均匀沉降而）由坝基纵向地质不同造成不均匀沉降而产生。产生。1、成因：（2）由坝基纵向地形落差大，沉降量大小不）由坝基纵向地形落差大，沉降量大小不一而产生。一而产生。（3）由坝体与砼、砌石建筑刚柔连接的沉降）由坝体与砼、砌石建筑刚柔连接的沉降差产生。差产生。（5 5）由地震、爆破的影响产生。）由地震、爆破的影响产生。（4 4）由于大坝碾压质量，密实度不一致，造）由于大坝碾压质量，密实度不一致，造成不均匀沉降而产生。成不均匀沉降而产生。浅层缝开挖翻筑，中层缝套井开挖回填，浅层缝开挖翻筑，中层缝套井开挖回填，深层缝灌浆充填。深层缝灌浆充填。（1 1）灌石灰水标深。）灌石灰水标深。（2 2）开挖深度要超过裂缝深）开挖深度要超过裂缝深0.30.3-0.50.5米。米。（3 3）灌浆为泥浆。）灌浆为泥浆。2 2、处理：、处理：3 3、施工注意事项：、施工注意事项：其特点是缝线接近于直线其特点是缝线接近于直线,平行于坝轴平行于坝轴,错距小。错距小。1 1、成因：、成因：（1 1）坝基横向地质不一致，由不均匀沉降而产生。）坝基横向地质不一致，由不均匀沉降而产生。（2 2）坝基横向地形落差大）坝基横向地形落差大,由沉降量不一致而产生。由沉降量不一致而产生。（3 3）由填坝土料不一致，碾压质量不一致而产生。）由填坝土料不一致，碾压质量不一致而产生。（4 4）坝体骑在条形山嵴上（叫骑局加坝）坝体骑在条形山嵴上（叫骑局加坝）,坝体向坝体向两侧沉降而产生。两侧沉降而产生。（四）纵向裂缝（四）纵向裂缝 2、处理：、处理：同横向裂缝。同横向裂缝。其特征具有隐蔽性和层面性。其特征具有隐蔽性和层面性。1 1、成因：、成因：（1 1）施工时层面新旧）施工时层面新旧 结合不好，处理不完善形成。结合不好，处理不完善形成。（2 2）由）由“拱效应拱效应”形成，心墙与代料沉形成，心墙与代料沉降不一降不一 致，未做过渡带。致，未做过渡带。2 2、处理：浅层开挖回填。深层以灌、处理：浅层开挖回填。深层以灌溉为主。溉为主。（五）坝体内部水平缝（五）坝体内部水平缝 其特征是外露滑坡缝，土体移位，呈弧形、其特征是外露滑坡缝，土体移位，呈弧形、大错距、渐变性。大错距、渐变性。1 1、成因：、成因：（1 1）坝体含水量体。）坝体含水量体。（2 2）坝坡陡）坝坡陡 （3 3）土壤摩擦角小。）土壤摩擦角小。（4 4）放水骤降。）放水骤降。2 2、处理：减载缓坡、压坡固脚，而后加小、处理：减载缓坡、压坡固脚，而后加小 压力或自重灌浆闭缝。压力或自重灌浆闭缝。二、滑 坡 三、渗三、渗 漏漏（一）渗漏的三种形态（一）渗漏的三种形态 渗漏渗漏渗透其形渗透其形渗透破坏渗透破坏 正常正常 异常异常 危急危急 异常渗漏是土石坝的多发病之一。异常渗漏是土石坝的多发病之一。1 1、坝体渗漏、坝体渗漏 可以分为散浸和集中渗漏两种，其逸出点或可以分为散浸和集中渗漏两种，其逸出点或 逸出面在下游坝坡和坝脚。逸出面在下游坝坡和坝脚。2 2、坝基渗漏、坝基渗漏 渗水通过坝基的透水层，从坝脚或坝脚外的渗水通过坝基的透水层，从坝脚或坝脚外的 复盖层较弱处出逸，使坝后形成沼泽，严重的可复盖层较弱处出逸，使坝后形成沼泽，严重的可 产生变形，出浑水或翻砂。产生变形，出浑水或翻砂。3 3、绕坝渗漏、绕坝渗漏 渗水绕过坝头两端渗向下游，在下游岸坡逸渗水绕过坝头两端渗向下游，在下游岸坡逸 出，这种渗漏随远离坝端逐渐减弱，最严重的情出，这种渗漏随远离坝端逐渐减弱，最严重的情 况是：山体与坝端的接触面渗漏。况是：山体与坝端的接触面渗漏。（二）大坝渗漏的三种类型（二）大坝渗漏的三种类型 1 1、坝体渗漏产生的原因（、坝体渗漏产生的原因（7 7种）种）（1 1）筑坝质量差。铺土过厚，碾压不实或）筑坝质量差。铺土过厚，碾压不实或漏漏 压；粘土心墙或斜墙层面结合不好等。（引起压；粘土心墙或斜墙层面结合不好等。（引起 渗漏）渗漏）（2 2）坝体单薄或土料透水性大。（引起散）坝体单薄或土料透水性大。（引起散浸）浸）（3 3）反滤设施质量差。未按要求铺设反滤）反滤设施质量差。未按要求铺设反滤层，层，土石混合坝未设过度段，以致破坏心墙、斜墙土石混合坝未设过度段，以致破坏心墙、斜墙 （引起管涌塌方）。（引起管涌塌方）。（三）三种渗漏产生的原因（三）三种渗漏产生的原因 （4 4）坝后反滤排水体高度不够；下游水位过高，）坝后反滤排水体高度不够；下游水位过高，淤泥倒灌淤塞反滤层，抬高出逸点（引起大面淤泥倒灌淤塞反滤层，抬高出逸点（引起大面 积散浸）。积散浸）。（5 5）坝下涵管，埋管的外壁与土体结合部回填）坝下涵管，埋管的外壁与土体结合部回填 不密实，涵洞未做截流环；涵管断裂；涵管自身质不密实，涵洞未做截流环；涵管断裂；涵管自身质 量差；砖、石、碑砌涵管等（引起大坝渗透破坏，量差；砖、石、碑砌涵管等（引起大坝渗透破坏，造成大坝塌坑或跨蹋）。造成大坝塌坑或跨蹋）。（6 6）生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。）生物洞穴。兽洞、蚁洞、树根洞等。（7 7）坝体不均匀沉降引起的横向裂缝，水平裂）坝体不均匀沉降引起的横向裂缝，水平裂 缝（引起坝体集中渗透破坏）。缝（引起坝体集中渗透破坏）。2 2、坝基渗漏产生的原因（、坝基渗漏产生的原因（4 4种）种）（1 1）清基不彻底，筑坝前一是未将杂草、）清基不彻底，筑坝前一是未将杂草、树树 根等清除；二是破碎风化层未清到新鲜层面（引根等清除；二是破碎风化层未清到新鲜层面（引 起层面、接触面渗水）。起层面、接触面渗水）。（2 2）缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基）缺少必要的防渗措施。一是砂卵石基础坝础坝 前未做铺盖，或厚度不够，质量不好被水压击穿，前未做铺盖，或厚度不够，质量不好被水压击穿，二是强透水基础，坝体与坝基部位未做截水二是强透水基础，坝体与坝基部位未做截水 槽、截水墙。槽、截水墙。（4 4）管理问题。一是施工时库内取土破）管理问题。一是施工时库内取土破坏了天然铺盖；二是空库时形成的铺盖裂缝未坏了天然铺盖；二是空库时形成的铺盖裂缝未处理；二是坝后取土、挖鱼池破坏了地基的渗处理；二是坝后取土、挖鱼池破坏了地基的渗流稳定。流稳定。（3 3）库内粘土铺盖下未设反滤层，渗）库内粘土铺盖下未设反滤层，渗水压力破坏了铺盖。水压力破坏了铺盖。（1 1）山体单薄，复盖层也单薄，阻水性不）山体单薄，复盖层也单薄，阻水性不好。好。（2 2）岩层破碎，节理发育，倾向不好，或）岩层破碎，节理发育，倾向不好，或 有岩溶生物洞穴处理，形成透水层或漏水通道。有岩溶生物洞穴处理，形成透水层或漏水通道。（3 3）岩石风化严重，坝山接合部清基不彻）岩石风化严重，坝山接合部清基不彻 底，接合不好。底，接合不好。3 3、绕坝渗漏的原因（、绕坝渗漏的原因（3 3种）种）1 1、通过渗漏部位判断（以下部位渗漏最危险）、通过渗漏部位判断（以下部位渗漏最危险）（1 1）坝基接触面及坝山接触面（渗透变形，）坝基接触面及坝山接触面（渗透变形，接触冲刷，管涌）。接触冲刷，管涌）。（2 2）各种原因造成输水涵（管）周边渗漏）各种原因造成输水涵（管）周边渗漏（渗透变形，接触冲刷、管涌）。（渗透变形，接触冲刷、管涌）。（3 3）水平裂缝，横向裂缝处的渗漏（渗透）水平裂缝，横向裂缝处的渗漏（渗透变形，管涌）。变形，管涌）。（4 4）反滤坝排水体上部的渗漏（脱坡）。）反滤坝排水体上部的渗漏（脱坡）。（四）危险性渗漏的判断（四）危险性渗漏的判断 2 2、通过色、温、量的变化判断、通过色、温、量的变化判断 （1 1）色）色水中抽烟，冒浑水，带砂（清水水中抽烟，冒浑水，带砂（清水 恒量正常）。恒量正常）。（2 2）温）温库中底层水冬暖夏凉与气候相反库中底层水冬暖夏凉与气候相反 ，山坡水冬冷夏热与气候一致（判断连通性）。，山坡水冬冷夏热与气候一致（判断连通性）。（3 3）量）量渗漏量增大不依库水位高低而变渗漏量增大不依库水位高低而变 化，而且依时间推延而变化（即同一水位下，化，而且依时间推延而变化（即同一水位下，渗漏量随时间增长而增大）则为有害渗漏。渗漏量随时间增长而增大）则为有害渗漏。总原则是总原则是上截下导上截下导，上堵下排上堵下排。1 1、内部水平裂缝、横向裂缝形成的渗漏：、内部水平裂缝、横向裂缝形成的渗漏：处理方法为翻筑，套井回填，灌浆充填。处理方法为翻筑，套井回填，灌浆充填。2 2、坝基渗漏：均质坝可以在坝前做铺盖，、坝基渗漏：均质坝可以在坝前做铺盖，截渗槽、截渗墙，也可以作帷幕灌浆；但心墙截渗槽、截渗墙，也可以作帷幕灌浆；但心墙 坝只能做帷幕，灌水泥浆形成。坝基钻孔深按坝只能做帷幕，灌水泥浆形成。坝基钻孔深按 参水头控制。参水头控制。（五）有害渗漏的处理（五）有害渗漏的处理 3 3、坝体渗漏：均质坝在迎水坡铺土工、坝体渗漏：均质坝在迎水坡铺土工膜再压土及防护层，或做沥清斜墙、粘土斜墙，膜再压土及防护层，或做沥清斜墙、粘土斜墙，坝后做排渗体导渗。如为心墙坝，则在心墙上灌坝后做排渗体导渗。如为心墙坝，则在心墙上灌浆横泥浆充填，或劈裂灌浆防渗，坝后仍然要做浆横泥浆充填，或劈裂灌浆防渗，坝后仍然要做排渗体导渗。排渗体导渗。4 4、绕坝渗漏：均质坝，心墙坝的处理、绕坝渗漏：均质坝，心墙坝的处理方法相同，都是在坝肩处作铺盖，截渗槽、截渗方法相同，都是在坝肩处作铺盖，截渗槽、截渗墙、墙、灌浆、处理。如为心墙坝，其坝山接触面漏水，灌浆、处理。如为心墙坝，其坝山接触面漏水，只能用灌浆的办法处理。只能用灌浆的办法处理。（1 1）周边漏水的可做截流坏灌浆。）周边漏水的可做截流坏灌浆。（2 2）裂缝、断裂的可补砼再衬砌，套钢管灌浆。）裂缝、断裂的可补砼再衬砌，套钢管灌浆。（3 3）迎背水坡近距离的可部分翻筑更换。）迎背水坡近距离的可部分翻筑更换。（4 4）严重破坏老损的，或坝中断裂错位的小管）严重破坏老损的，或坝中断裂错位的小管 径则要全面翻开。径则要全面翻开。5、输水涵管渗漏：、输水涵管渗漏：6 6、溢洪道渗漏：接触面和山体渗漏，分别、溢洪道渗漏：接触面和山体渗漏，分别上做截渗墙、灌浆，下设滤水沟、排水孔。上做截渗墙、灌浆，下设滤水沟、排水孔。7 7、库内溶洞：可做隔离堤、铺盖、封堵。、库内溶洞：可做隔离堤、铺盖、封堵。8 8、生物洞穴：堵洞充填。、生物洞穴：堵洞充填。主要是：蚁洞、兽洞、树根洞主要是：蚁洞、兽洞、树根洞 最严重的是白蚁危害，是一个生态问题，最严重的是白蚁危害，是一个生态问题，必必 须坚持常年防治。简介一下防治：须坚持常年防治。简介一下防治：1 1、外露特征：泥被泥绒、外露特征：泥被泥绒 2 2、习性：喜酸怕碱、喜暗怕光、喜欢、习性：喜酸怕碱、喜暗怕光、喜欢潮湿、喜欢甘短甜。怕惊搅。潮湿、喜欢甘短甜。怕惊搅。3 3、防治：找标杀、找