土方工程的养护与修理技术

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土方工程的养护与修理技术

摘要：水利工程的养护和修理是保持工程完整状态和正常运用及工程受到损坏时必需的工作，下面针对土坝及堤防等土方工程有关养护及修理工作加以分析。

关键词：土坝的裂缝;龟裂缝;土坝异常渗漏

1 土方工程的养护与修理

土坝及堤防等土方工程最容易产生的问题是：裂缝、滑坡、渗漏及护坡的松动、崩塌等。

1.1 土坝裂缝的类型和成因土坝的裂缝，按照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;按照产生的原出可分为沉陷裂缝、滑坡裂缝和干缩裂缝等;按照部位可分为表面裂缝和内部裂缝。

(1)横向裂缝缝隙几米到十几米，上宽下窄，缝口宽几毫米到十几厘米，也有更深更宽的。

横向裂缝的产生主要是因为相邻坝段或坝基有突出的不均匀沉陷产生而引起。

土坝与刚性建筑物接合的部，因为质地不一样有不均匀沉陷也会产生横向裂缝。

横向裂缝具有较大的危险性，特别是贯穿裂缝所造成的集中渗流会酿成险情，甚至溃决。

其处理方法一般采用开挖回填，不宜灌浆。

(2)纵向裂缝产生纵向裂缝的原因，有的是坝体或坝基的不均匀沉陷，有的是滑坡引起的，危害性和处理方法不同，因面分析判别纵向裂缝的类型是很有必要的。

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，缝宽几毫米到十几厘米，缝长由几米到几百米，随着土体的固结，缝宽和错距的发展逐渐减慢。

缝宽可达1m以上，错距可达几米，在裂缝发展后期，可以发现在相应部位的坝面或坝基上有带状或椭圆状隆起。

纵向沉陷裂缝一般出现在坝顶和上、下游坝坡。

通常出现在坝基压缩性大的坝段、坝壳压实不好的心墙坝或斜墙坝，以及坝体填筑质量较差的部位。

纵向沉陷裂缝的危害性相对铰小.不致直接影响坝体安全，但也要及时处理防止雨水灌入引起滑坡。

(3)龟裂缝其方向无规律，纵横交错，缝的间距较均勺。

般出现在无保护层的坝顶和坝坡，或水库泄空而出露的铺盖表面上。

其成因主要是填土由湿变干时的体积收缩。

土料粘性愈大，含水量愈高，龟裂的可能性愈大。

在壤土中比较少见，砂土中就没有这种裂缝。

在严寒地，可以见到由于填土受冻产生的龟裂。

龟裂缝一般不致影响安全，但如不及时处型，雨水沿缝渗入，增大土体含水量，降低抗剪强度，促使其他病害发展。

故须及早处理。

(4)内部裂缝上述几种裂缝是在土坝坝面上可见的。

都叫做表面裂缝。

此外，在坝体内部还可能出现内部裂缝，有的内部裂缝是贯通上下游的，很可能变成集中渗漏通道。

由于事先不易被人们发现，故其危害性很大。

1.2 裂缝的处理非滑坡裂缝的处理方法，主要是开挖回填和裂缝灌浆。

1.2.1 开挖回填该法施工简便，效果较好，适用于深度不大的表面裂缝。

通常将发生裂缝部分的上料全部挖出，重新回填，开控槽的长度和深度都应超过裂缝的长度和深度，如裂缝不深，可挖成梯形断面，然后回填和坝体相同的土料并分层仔细夯实，每层填上厚度0.1-0.15m。

当裂缝较深时，为了开挖方便和安全，可挖成阶梯形坑槽，阶梯高度以15m为宜，回填时逐级削去台阶，保持梯形断面，对于不太深的贯穿性横向裂缝，为了防止在沟增侧面新老上结合处形成集中渗流，还应沿裂缝方向每隔 5-6m挖1.5-2.0m 宽的结合槽，与裂缝相交成十字形。

1.2.2 裂缝灌浆一般应用灌浆或上部开挖回填、下部灌桨的方法处理较深的裂缝，这样以减少工程量。

裂缝灌浆可使浆液填充裂缝，在灌浆压力作用下，对周围坝体填土挤压紧密，达到堵塞裂缝加固坝体的双重效果。

裂缝灌浆的浆液，可以采用纯粘土浆或粘土水泥浆。

纯粘土浆与坝体填上的性能较适应，但掺加水泥可以加快浆液凝固并减少浆液的收缩，在保证良好的灌入程度下，应尽量采用稠浆以减少体积收缩。

2 土坝的渗漏

土坝渗漏包括坝身渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏和接触渗漏等。

由于坝体和坝基土料均有一定的透水性，水库蓄水后，出现渗水现象是不可避免的。

2.1 异常渗漏的表现形式与识别方法 (1)下游坝面出现散浸现象散浸是由于浸润线拾高，逸出点高于排水设施的顶点，便下游坝坡呈阴潮湿润状态，土体饱和软化，不利坝坡稳定。

严重者可以看到水流顺坝面流下，听到响声;有些地方还可看到渗流溶滤带出的红色铁质沉淀物。

有时也反映在坝面所生长的草类及草色的变化上，如在渗流逸出段上，常可看到有小草等喜水的植物。

(2)产生集中渗漏成股水流涌出的现象称为集中渗漏，一般在坝身、坝基或两岸山包中都可能出现，水流集中在一个或几个孔穴中，以射流或无压流的形式流出，严重时会使坝身或岸坡坍塌。

坝体与岸坡或坝基结合不好，坝身的横向裂缝或内部裂缝、蚁穴、兽洞都可能成为集书的渗漏通道。

集中渗漏的危害性很大，必须高度警惕。

除了对水库进行定期的全面检查外。

对于容易出现集中渗漏的部位，在库水位上升期和高水位期更应加强检查。

发现集中渗漏现象后、要观测渗水量的变化情况和水的浑浊程度。

(3)渗水由清变浑或出现翻水冒砂现象坝后渗水由清变浑，或下游坝脚后地基表面翻水冒砂，这是产生管涌等渗透破坏的明显征兆，应予充分重视。

2.2 土坝异常渗漏的处理处理土坝异常渗漏的基本原则是上堵下排。

即在上游采取防渗措施，堵截渗漏的进口或延长渗径以降低渗透坡降并减小渗流量;在下游则将渗入的水安全地排出。

(1)上游防渗措施主要是在上游面修建防渗斜墙，在坝体内部修建防渗心墙或防渗帷幕，有条件的也可以修混凝土防渗墙。

(2)下淤防渗排水措施般有坝身导渗、坝后导渗及透水盖重等几种。

坝身导渗是在下游坝坡的渗漏部位采用导渗沟、导渗砂槽等将渗水导出，降低浸润线，使坝坡保持干燥稳定。

导渗沟适用于散浸不严重，不致引起坝坡失稳的情况，也可用于岸坡散浸的处理。

导渗砂槽适用于散浸严重、而坝坡较缓、采用导渗沟无效的情况。