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土石坝渗流破坏与防护重点

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:从以往土石坝发生失事的情况中可以归纳出两种主要渗流破坏的型式:①因渗流量太大造成的冲刷破坏;②因孔隙水压力太高造成的滑塌破坏。造成此种破坏的原因,除了因在坝基内有不利的结构面以外,最主要的是防渗结构布置不合理,使渗流在坝基或坝体内形成了过高的地下水位即孔隙水压力所致。由此,向人们提示:防止坝基和坝体内的孔隙水压力过分升高,也是土石坝的渗流防护重点之一。

土石坝渗流破坏与防护重点

从以往土石坝发生失事的情况中可以归纳出两种主要渗流破坏的型式:①因渗流量太大造成的冲刷破坏;②因孔隙水压力太高造成的滑塌破坏。

1.因渗流量太大造成的冲刷破坏

这类事故在土石坝中发生的最多,是铸成土石坝失事率远高于混凝土坝的主要原因。只要在土石坝中注意采取切实可靠的堵漏措施,避免产生较大的集中渗流,土石坝的失事率就可大大降低。

在土石坝中容易产生冲刷破坏的原因可以归结为两点:①在这类坝中有较多的机会产生较大的渗漏;②这类坝基和坝体都十分害怕冲刷。

众所周知,有较多的土石坝是建筑第四纪的沉积层上。此种地层通常由漂石、卵石、砾石、粗细砂、壤土等散粒状材料或其混合体所组成。在此种材料的颗粒之间存在着较多的孔隙,因而透水性往往较强。一般说来,除非在这种地层的表部被一层足够厚的、范围足够大的、高度密实的、以细小颗粒为主的材料所覆盖,有时可不做处理外,一般都必须做严格的堵漏处理。

此外,较大的集中渗流还会直接在土石坝的坝体中发生。这大多都是由于坝的施工质量较差,或坝型与地形、地质条件不相适应,导致产生一些贯穿性裂缝造成的。这时,如果在防渗体的后面又缺少可靠的反滤层保护,渗漏一旦发生,它就会形成愈来愈严重的持续冲刷,危及整个坝体安全。(www.xing528.com)

2.因孔隙水压力太高造成的破坏

此种破坏的表现形式,不是先由大量的渗漏、冲刷或管涌,而是一开始就是大块坝体、岸坡或坝基的坍塌或滑移,然后才有大量漏水。造成此种破坏的原因,除了因在坝基内有不利的结构面以外,最主要的是防渗结构布置不合理,使渗流在坝基或坝体内形成了过高的地下水位即孔隙水压力(在坝体内主要表现为浸润线过高)所致。

导致孔隙水压力抬高的原因,与其说是渗漏,不如说是排水不良。渗透过来的水在其流动过程中如果受到阻碍,使其不能通畅地流走或排出,即使渗流量很小,它也会越积越多,以致在地基或坝体内形成与库水位有时相等的水压力。

在地基内孔隙水压力和坝体浸润线均较高的情形下,如遇到强烈振动(如地震),就有可能造成土料液化,抗剪强度剧减,引起事故。过去,有许多坝是在长期高水位蓄水、连下暴雨和发生地震时遭到破坏的。由此,向人们提示:防止坝基和坝体内的孔隙水压力过分升高,也是土石坝的渗流防护重点之一。

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