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专业从事大坝及岩土工程安全监测仪器23年(2002年至今),努力奋进,服务于安全监测行业!
①渗流的影响:在上、下游水位的作用下,水流经过坝身及坝基(包括两岸)的结合面和坝体土与混凝土等建筑物的结合面易产生渗漏。渗流在坝体内形成自由水面,浸润线以下的土体全部处于饱和状态,使土的有效重量减轻,并减小土的内摩擦角和粘结力。同时,渗透水流对土体还有动水压力的作用,这些力增加了坝坡滑动的可能性;渗透水流在土壤中运动时,如渗透坡降超过允许渗透坡降,还会引起坝体坝基的渗透变形,严重时会导致大坝的失事。
②冲刷的影响:土石坝抗冲能力较低,雨水一方面侵入坝内降低坝的稳定性,另一方面将沿坝坡面下流而冲刷坝面;库内风浪对坝面也将产生冲击和淘刷作用,使坝面容易受到破坏,甚至滑坡。因此,上、下游坝坡均需采取有效的保护措施。
③沉陷的影响:在坝体自重和水荷载作用下,坝体和地基(土基)都会由于压缩而产生沉陷。过大的不均匀沉陷量还会引起坝体开裂,甚至造成渗水通道而危及大坝安全。
④其它影响:严寒地区冰层的膨胀,对坝坡产生很大冰压力,易导致护坡的破坏。位于水位以上的坝体,在冻融作用下会造成孔穴、裂缝。在夏季,由于含水量的损失,上述土壤也可能干裂引起集中渗流。在地震区筑坝,地震的作用增加了坝坡坍滑的可能性。粉沙地基在强烈振动作用下还容易引起液化破坏。
3)土石坝的安全运行要求
①绝对不允许水流漫顶:由于对洪水估计偏低,坝顶高程不足,溢洪道尺寸偏小,或水库控制运用不当等,都会造成土石坝漫顶溃坝的严重事故。因此,要充分估计水库风浪及坝的沉陷值,预留足够的超高;库区内岸坡的滑坡体在水库内坍滑产生的涌浪对土石坝极为不利;对于可能发生的特殊洪水,也应有应急的泄洪保坝措施。据国外对土石坝失事资料的分析,由于流漫顶而失事的占30%。
②要满足渗流控制要求:渗流量过大,影响水库效益;坝体和坝基产生危害性渗透变形,导致大坝失事。如美国93m高的提堂坝(1975年建成)建成不足一年,由于坝基透水性大,防渗帷幕施工质量不佳而导致溃坝;浸润线过高,也会降低坝的稳定性。
③使坝体坝基稳定可靠:土石坝为散粒体结构,局部范围内土体的抗剪强度不足时,土体开始滑动。边坡稳定是坝安全的基本保证。据统计,过去失事的土石坝中1/4是由于滑坡破坏造成的。
④能抵抗其它自然界的破坏作用:库水风浪将淘刷坝坡;雨水冲刷坝体;冬季冰冻膨胀影响产生裂缝;夏季日晒龟裂裂缝;还有白蚁危害等,都应采取防护措施。
4)土石坝的类型
土石坝按施工方法的不同可分为:碾压式土石坝,抛填式堆石坝,定向爆破堆石坝,水中倒土坝和水力冲填坝等。按土料在坝体中的配置和防渗体的位置不同,又可分为以下坝型:
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葛南张工 水利监测人
(水利水电高级工程师)
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