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[摘 要]西三副坝上游面的塌陷和裂缝情况,在挖探槽至无纺土工布处,发现土工布有明显的下坠现象,剪开两处下坠较为严重土工布后,发现斜墙土体含水量很大,水流由斜墙细微裂缝渗向库内。
[关键词]塌陷,裂缝,处理
中图分类号:TE74.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0365-01
1 工程概况及西三副坝出险情况
长堰水库位于东阳江支流梅溪上游,控制集水面积14km2,水库总库容为1112万m3,正常蓄水位为135.45m。工程建筑物由主坝、四座副坝(东副坝、西一副坝、西二副坝、西三副坝)、正常溢洪道、非常溢洪道、输水隧洞、电站、灌溉前池及灌溉渠道等组成。西三副坝位于主坝上游右侧约1km处,为土坝。2009年对西三副坝进行除险加固,采用粘土斜墙进行防渗处理,在下游面增设反滤层,并放缓上下游坝坡。
2011年6月3日至6月15日,长堰水库上游遭遇4次强降雨(最大日降雨量85.5毫米),6月15日8时发现西三副坝迎水面桩号0+045~0+089(高程139.2)部位坝面砌石护坡局部沉陷,桩号0+124.839高程138.2m有水流涌出。6月25日发现迎水面桩号0+045~0+089高程133.2m处,坝面砌石护坡局部凸起,高度约为5cm。
2 西三副坝上游塌陷原因分析
为了进一步查明西三副坝上游面的塌陷和裂缝情况,2011年7月24日在西三副坝坝面裂缝部位拆除干砌块石,7月25日,挖除坝面部分填筑料,并在(桩号0+065)挖探槽至无纺土工布处,发现土工布有明显的下坠现象,剪开两处下坠较为严重土工布后,发现斜墙土体含水量很大,水流由斜墙细微裂缝渗向库内。挖开斜墙检查,发现有水流向库内,流量较大且短时未见明显减小。
经多次实地察勘和分析研究后认为:右坝头下游大面积填土至坝顶高程,在离大坝约40m处冲沟口形成水塘,水面高程高于坝顶,水塘之水渗向下游,遇道路左侧浆砌石挡墙(墙排水孔淤塞)排水受阻,渗水流向坝体,造成坝体下游水位抬高渗向库内,以及粘土斜墙渗透系数较大,渗水透过粘土斜墙渗入上游坝体,因系风化料填筑,坝体浸水后抗剪强度降低。对副坝下游面背水面桩号0+110~0+121部位道路及挡墙进行开挖,发现该部位有大量积水,积水面高程达138.1m,造成坝坡不稳定,是产生塌陷和裂缝的原因。
3 西三副坝上游塌陷处理
我做为指挥部主要技术骨干参于了西三副坝上游塌陷的成因分析和处理方案讨论,根据西三副坝的现状,经过指挥部、设计、监理、施工四方分析讨论后,采用综合措施对该险情进行处理。2011年11月中旬开始塌陷及裂缝进行修复处理,并于12月21日完工,处理措施如下:
1)沿右岸山脚开挖0.6m×0.7m排水沟,穿过石明堂村道路处设置φ500混凝土预制管,将冲沟内水塘的水排至下游。
2)在桩号0+107.05~0+139.40下游坝脚设置0.4m厚C20防渗砼,在石明堂村道路左侧浆砌石墙(长约3.0m)内设置5根φ150mm排水管,排水管伸出挡墙外80mm,埋入碎石排水体内60mm,阻止坝下游水进入坝体。
3)采用堆石镇压层及贴坡式反滤层对大坝上游坝坡进行处理,堆石压载镇压层高度为137.0m,镇压层顶部宽度1.93m,坝坡由1:2.0放缓至1:2.5,对粘土斜墙裂缝和局部滑裂部位下挖约1m,重新摊主粘土压实6遍,在坝坡面设厚度为0.4m的碎石反滤体(φ5~40mm),反滤体顶高程为138.00m,坝面为0.3m厚的干砌块石护坡,护坡下设厚0.1m碎石垫层。填筑料为碎石垫层含泥量小于5%,堆石体及碎石反滤层的孔隙率不大于25%,石料饱和抗压强度≥40MPa,软化系数≥0.7。无纺土工布为 U300长丝土工布,单位克重≥300,渗透系数≥ 2×10-2 cm/s,有效孔径O95 ≤0.10mm ,断裂伸长率≥ 50%。
4)在堆石镇压层上设置变形观测点,监测西三副坝塌陷处的变形。
4 西三副坝上游塌陷处理效果与思考
通过七个多月的观察(包括雨天),坝面、坝脚无明显不良现象,处理效果良好。
通过本案例分析,我认为虽然西三副坝上游面局部出现塌陷和裂缝是西三副坝右坝头冲沟排水情况改变,造成坝体下游水位抬高渗向库内,土体浸水后抗剪强度降低,是造成塌陷的原因。但实际上是通村公路主管部门规划和交通设计院没实地勘察道路经过大坝坝体的设计方案时未经过水利部门审核,道路修建方案存在安全隐患,是造成本次事故的主要原因。同时,对于通车的坝体,加强日巡查也是非常必要的,有助于及时排查安全隐患,使事故消灭在萌芽状态。
参考文献
[1] 浙江省防汛物资管理中心篇,浙江省防汛抢险案例汇编,2010年,第1辑.
作者简介
黄克胜,男,籍贯温州,出生年月1976.7,单位:义乌市长堰水库管理处,职称:助理工程师。
[关键词]塌陷,裂缝,处理
中图分类号:TE74.21 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)19-0365-01
1 工程概况及西三副坝出险情况
长堰水库位于东阳江支流梅溪上游,控制集水面积14km2,水库总库容为1112万m3,正常蓄水位为135.45m。工程建筑物由主坝、四座副坝(东副坝、西一副坝、西二副坝、西三副坝)、正常溢洪道、非常溢洪道、输水隧洞、电站、灌溉前池及灌溉渠道等组成。西三副坝位于主坝上游右侧约1km处,为土坝。2009年对西三副坝进行除险加固,采用粘土斜墙进行防渗处理,在下游面增设反滤层,并放缓上下游坝坡。
2011年6月3日至6月15日,长堰水库上游遭遇4次强降雨(最大日降雨量85.5毫米),6月15日8时发现西三副坝迎水面桩号0+045~0+089(高程139.2)部位坝面砌石护坡局部沉陷,桩号0+124.839高程138.2m有水流涌出。6月25日发现迎水面桩号0+045~0+089高程133.2m处,坝面砌石护坡局部凸起,高度约为5cm。
2 西三副坝上游塌陷原因分析
为了进一步查明西三副坝上游面的塌陷和裂缝情况,2011年7月24日在西三副坝坝面裂缝部位拆除干砌块石,7月25日,挖除坝面部分填筑料,并在(桩号0+065)挖探槽至无纺土工布处,发现土工布有明显的下坠现象,剪开两处下坠较为严重土工布后,发现斜墙土体含水量很大,水流由斜墙细微裂缝渗向库内。挖开斜墙检查,发现有水流向库内,流量较大且短时未见明显减小。
经多次实地察勘和分析研究后认为:右坝头下游大面积填土至坝顶高程,在离大坝约40m处冲沟口形成水塘,水面高程高于坝顶,水塘之水渗向下游,遇道路左侧浆砌石挡墙(墙排水孔淤塞)排水受阻,渗水流向坝体,造成坝体下游水位抬高渗向库内,以及粘土斜墙渗透系数较大,渗水透过粘土斜墙渗入上游坝体,因系风化料填筑,坝体浸水后抗剪强度降低。对副坝下游面背水面桩号0+110~0+121部位道路及挡墙进行开挖,发现该部位有大量积水,积水面高程达138.1m,造成坝坡不稳定,是产生塌陷和裂缝的原因。
3 西三副坝上游塌陷处理
我做为指挥部主要技术骨干参于了西三副坝上游塌陷的成因分析和处理方案讨论,根据西三副坝的现状,经过指挥部、设计、监理、施工四方分析讨论后,采用综合措施对该险情进行处理。2011年11月中旬开始塌陷及裂缝进行修复处理,并于12月21日完工,处理措施如下:
1)沿右岸山脚开挖0.6m×0.7m排水沟,穿过石明堂村道路处设置φ500混凝土预制管,将冲沟内水塘的水排至下游。
2)在桩号0+107.05~0+139.40下游坝脚设置0.4m厚C20防渗砼,在石明堂村道路左侧浆砌石墙(长约3.0m)内设置5根φ150mm排水管,排水管伸出挡墙外80mm,埋入碎石排水体内60mm,阻止坝下游水进入坝体。
3)采用堆石镇压层及贴坡式反滤层对大坝上游坝坡进行处理,堆石压载镇压层高度为137.0m,镇压层顶部宽度1.93m,坝坡由1:2.0放缓至1:2.5,对粘土斜墙裂缝和局部滑裂部位下挖约1m,重新摊主粘土压实6遍,在坝坡面设厚度为0.4m的碎石反滤体(φ5~40mm),反滤体顶高程为138.00m,坝面为0.3m厚的干砌块石护坡,护坡下设厚0.1m碎石垫层。填筑料为碎石垫层含泥量小于5%,堆石体及碎石反滤层的孔隙率不大于25%,石料饱和抗压强度≥40MPa,软化系数≥0.7。无纺土工布为 U300长丝土工布,单位克重≥300,渗透系数≥ 2×10-2 cm/s,有效孔径O95 ≤0.10mm ,断裂伸长率≥ 50%。
4)在堆石镇压层上设置变形观测点,监测西三副坝塌陷处的变形。
4 西三副坝上游塌陷处理效果与思考
通过七个多月的观察(包括雨天),坝面、坝脚无明显不良现象,处理效果良好。
通过本案例分析,我认为虽然西三副坝上游面局部出现塌陷和裂缝是西三副坝右坝头冲沟排水情况改变,造成坝体下游水位抬高渗向库内,土体浸水后抗剪强度降低,是造成塌陷的原因。但实际上是通村公路主管部门规划和交通设计院没实地勘察道路经过大坝坝体的设计方案时未经过水利部门审核,道路修建方案存在安全隐患,是造成本次事故的主要原因。同时,对于通车的坝体,加强日巡查也是非常必要的,有助于及时排查安全隐患,使事故消灭在萌芽状态。
参考文献
[1] 浙江省防汛物资管理中心篇,浙江省防汛抢险案例汇编,2010年,第1辑.
作者简介
黄克胜,男,籍贯温州,出生年月1976.7,单位:义乌市长堰水库管理处,职称:助理工程师。