病险工程中存在的主要工程地质问题及整治

更新于 2026年10月12日 版权声明
二、病险工程中存在的主要工程地质问题及整治

1.病险工程中存在的主要工程地质问题

运行中的大坝及其拦蓄的水体长期作用于坝基(肩)岩体及库区岩体上,给岩体施加外力的作用,使岩体发生变形和渗漏,此外,沿着岩体内可溶性矿物成分或软弱结构层(带)物质引起变化而产生的变形更容易导致坝体变形,甚至破坏。归纳起来,病险工程中有如下主要工程地质问题:

(1)库区渗漏。

(2)库岸滑坡。

(3)坝基(肩)渗漏及渗透变形破坏。

(4)坝体裂缝或不均匀沉陷。

(5)坝体滑坡及其他建筑物边坡变形破坏。(https://www.daowen.com)

(6)输水涵管、隧洞裂缝和漏水。

(7)水库诱发地震。

其中,以坝基渗漏的病害最为普遍。

据国家能源局大坝安全监测中心对部属104座混凝土坝的安全普查中发现,存在基础抗滑稳定安全系数偏低的有7座次;坝基(肩)产生渗漏导致扬压力偏高的有54座次;坝体产生裂缝漏水的有63座次;近坝库区发生滑坡的有18座次;发生水库诱发地震的有4座次。

此外,在时间效应上,大坝有从建成运行、发展、老化直至消亡的过程。从世界一些国家大坝失事原因的实例分析认为,大坝及其拦蓄的水体与基础岩体的交接处,通常是引起大坝病害的关键部位,这主要是由于渗透压力所引起的岩体内破裂面的发展而导致漏水量增加,渗透压力增大,致使坝体产生位移或管涌,甚至大坝溃决。只有通过大坝长期监测及时发现问题和及时采取有效措施,才能确保大坝运行的安全,从而减少病险工程、免除灾害。

2.病险库坝整治(工程实例)

南谷洞水库位于河南省林县漳河支流露水河上,控制流域面积270km2,黏土斜墙堆石坝(混凝土防渗墙),坝高78.5m,坝顶高程540.5m,总库容6380万m3,未经地质勘测,于1958年兴建,1960年建成。由于大坝基础为厚43m的砂卵石夹漂砾层,不均匀系数70~250,渗透系数1.48×10-1~3.85×10-1cm/s,两岸坝肩为震旦系石英砂岩,与坝轴线近于平行和近于垂直的两组裂隙发育且较长,表部长达3~10m,因风化及卸荷作用,裂隙宽1~10mm,大者可达数厘米,单位吸水量绝大多数大于0.1L/(min·m·m),最大达85L/(min·m·m),未妥善处理,加上黏土斜墙填筑质量差,与岸坡结合不好,造成严重的坝基渗漏和绕坝渗漏,蓄不住水。汛期坝前铺盖和斜墙多次出现塌坑、裂缝和坝后管涌。1963年库水位526m 时,下游坝脚发生渗漏,漏水量6m3/s,含沙量2%,上游坝坡裂缝、塌坑面积500m2,带走土料1500m3。1968年上游坝脚设防渗墙,两岸帷幕灌浆。1975年库水位528m时,坝脚又漏浑水,漏水量为26L/s,含泥量5%,塌坑7个,最大直径达9.5m。后来上游坡坝面改为沥青混凝土防渗斜墙,两岸又做了帷幕灌浆,在坝体内增设了排水观测廊道。1982年库水位525m时,廊道漏水量逐步增大,出现裂缝,带走大量泥沙,上游坡防渗斜墙与左岸接头处出现塌坑。针对水坝屡次出现的渗漏问题,施工人员采用优化的沥青混凝土配合比,用改进的公路沥青混凝土拌和站制备沥青混合料,并用先进的沥青混凝土专用斜坡摊铺机LMP-3进行了坝面沥青混合料摊铺,确保了铺筑质量。质量检验表明,南谷洞水库大坝沥青混凝土防渗坝面施工质量优良,其施工技术和经验可供国内类似工程参考。

关注公众号获取验证码
复制内容需要验证码(7.99元/天)
✍AI写作