登录| 注册    
收藏  点赞 

土工建筑物滑坡防治

对土工建筑物投入运行后,在各种内、外部因素作用下,使局部坝坡或部分坝体连同基础的一部分失去稳定而产生滑动所进行的预防与处理措施。有些局部的小滑坡,对工程的影响和损失不大,但有的滑坡会危及工程安全,如水库在高水位时土坝发生滑坡,有可能招致垮坝事故。根据坝型及填筑材料的不同,滑坡面的形状有圆弧形、直线型、折线形及混合型

对土工建筑物投入运行后,在各种内、外部因素作用下,使局部坝坡或部分坝体连同基础的一部分失去稳定而产生滑动所进行的预防与处理措施。有些局部的小滑坡,对工程的影响和损失不大,但有的滑坡会危及工程安全,如水库在高水位时土坝发生滑坡,有可能招致垮坝事故。根据坝型及填筑材料的不同,滑坡面的形状有圆弧形、直线型、折线形及混合型;按滑坡的性质可分剪切滑坡、塑流滑坡、振动滑坡及冻融滑坡。

剪切滑坡防治 剪切滑坡是滑坡土体(有时包括基础)的滑动力超过了抗滑力引起的。为判断和防治剪切滑坡,应对坝体作经常性的定期检查与观测,以便发现问题及时维修。特别是在水库初次蓄水期、洪水期、放水期、水位骤降期、解冻期及强烈地震与暴雨之后,更应加强检查与观测。剪切滑坡常以滑动裂缝开始,在检查观测中,如发现裂缝两侧有错动、裂缝向下部逐渐弯曲,且裂缝的发展随时间而加快时,是滑坡的象征;当坝坡上部下陷、下部上凸,且下部水平位移大于上部时,也将有滑坡产生;当坝体浸润线有异常现象,特别是当库水位稳定而测压管水位上升或实测孔隙压力值超过设计孔隙压力值时,均应核算坝坡稳定。以防为主,是滑坡防治的一个基本原则。当分析判断坝坡有滑动可能时,应及时采取防治措施,并根据形成滑坡的成因,分别对待。如当坝坡过陡时,可采取放缓坝坡或在坡脚增加压重的措施;对局部质量较差的土体,可进行翻修;当由渗流引起坝坡不稳定时,宜采用防渗及导渗措施降低坝体浸润线和坝基渗透压力,必要时,可降低水库水位,也可采用放缓坝坡及增加压重;防渗措施,可采用水平防渗或垂直防渗措施,水平防渗,可采用上游铺盖,垂直防渗,可采用混凝土防渗墙或灌浆等。导渗措施,通常采用改变滤水体形式,增加滤水体或减压井。由于坝基软弱、坝坡过陡引起坝坡不稳定时,除用放缓坝坡或设坝脚压重外,也可采用沙井排水,水力振冲加密或灌浆等加固地基的措施。

当土体滑坡产生后,应根据滑坡的成因,通过稳定计算分析,采取适当的永久性处理措施。基本原则是上部减载,下部压重。其处理措施为:①放缓坝坡。对坝坡过陡引起的滑坡,应首先考虑放缓边坡,并将滑坡体尽量清除,同时将原排水体接出至新设排水体。处理中,要注意新老土体的结合,勿使成为渗水的通道。②翻修。对因坝体填筑材料质量或压实质量不好引起的滑坡,可将滑坡体清除,回填质量合格的材料,并保证压实质量,处理中也要注意新老土体的结合,接合面应洒水,自下而上分层回填。③压重。对因坝基软弱而造成的滑坡,可采用压重,以增加阻滑力,压重最好用透水材料。如坝基上部为粘性土、下部为砂砾石时,应将压重与透水层联通,以免粘性土被渗透压力打穿,造成破坏。④扩大、改善、维修排水设施。当因排水能力不足,形式不当,起不到降低坝体浸润线的作用,或因浸润线防冻层厚度不足受冻及排水堵塞失效等原因,抬高了坝体浸润线,增加了渗透压力而造成滑坡,除恢复原坝体和清理翻修原排水设备外,应考虑增大排水设备,改变排水设备的形式,使排水畅通。⑤增加防渗设施。因坝体防渗能力低,或坝体有上下游贯通的裂缝,形成漏水造成的滑坡,可考虑增加防渗措施。如在上游抛土或增加防渗斜墙,在坝体中设混凝土防渗墙或灌浆等。施工中可根据具体情况,放空水库或降低库水位;⑥综合措施。有时在滑坡处理中需几种措施共同使用,如放缓坝坡与压重共同使用:上游防渗与下游压重或放缓坝坡及导渗共同使用等。

塑流滑坡防治 因土的塑性流动面引起的滑坡称为塑流滑坡。多发生在含水量较大的高塑性粘土填筑的坝体、水中填土筑坝和水力冲填坝(或水坠坝)的坝体及淤泥等软弱层的地基中,且多在施工过程中发生。其成因是土受到的剪切力超过了它的抗剪强度引起了土的塑性流动。为判断塑流滑坡的产生,除对坝体作经常性的检查观测外,在施工期应对坝体裂缝、沉陷、水平位移、浸润线、孔隙压力及坝体应力等加强观测,并根据实测孔隙压力的数值与设计采用的孔隙压力数值相对比,以判断土坝边坡的稳定性。但此法只适用于用有效应力法进行土坝的稳定分析情况;也可根据实测的变形(沉陷、水平位移)量或变形速率,来判断土坝边坡的稳定性。因此,不但要求观测坝体表面的垂直和水平变形,也要观测坝体内部的变形情况,以便与根据土的应力~应变关系用有限元计算的坝体变形相比较,判断坝体的稳定性。根据实践经验,水平位移与边坡稳定性的关系比较密切,而水平位移的速率比水平位移量更能显示出土坝失稳的可能性。故目前多以水平位移速率来判断土坝和坝基的稳定性。

塑流滑坡的预防与处理措施:①开挖回填。挖去填土质量不合格部分,回填合格土料。②放缓坝坡。对坝坡过陡者,应改缓边坡。③恢复排水设备。在水中填土筑坝中,如排水失效,则应恢复排水设备。④加固地基。如因地基有软弱层,可用压重及加固地基的措施。加固地基可用砂井排水法,水力振冲法,高压喷射筑防渗板墙及灌浆法。

振动滑坡防治 振动滑坡多呈“液化”形式,即土体在饱和状态时,受到强烈振动,孔隙压力增大,有效应力降低,土粒处于悬浮状态,抗剪强度降低而失去稳定。振动滑坡是突然发生的,因此无法进行观测。但“液化”的产生与土的类型、天然结构、颗粒组成、紧密程度、地震前和地震时的受力状态、边界条件和排水条件以及地震的强度与历时等有关,一般可用应力对比法、标准贯入击数和相对密度法等进行分析判断,重要工程应作震动“液化”试验。当根据判断有可能产生振动滑坡时,可采用①加密地基。对可能产生“液化”的地基,采用振动水冲法、振动挤压砂桩法等进行加密。②排水减压。对相对不透水层中的夹砂层,可设沙井或采取排水减压措施。③压重。在坝脚设压重,并可结合上游截水槽及下游坝址排水的反滤料对细沙进行封闭。④其它措施。对软土地基可用沙井排水、放缓滑坡及土下游压重等。对振动滑坡的处理可用开挖回填合格土料,并适当放缓坝坡及坝脚加压重等。

冻融滑坡防治 冻融滑坡是由于降雨或融雪渗入坝体中,冬季冻结,春天解冻后形成一个融化的软弱面而造成的滑坡;也有的是因为筑坝中用了部分冻土,冻土融解后引起滑坡。其处理措施,一般是进行翻修,并加强排水措施。