水库大坝渗漏破坏的类型及原因

2023年07月24日 16:44

  水库大坝渗漏破坏主要分为裂缝、渗漏带、接触冲刷和接触流土破坏四种类型。裂缝破坏主要有:坝体裂缝、坝基与坝肩裂缝、渗流裂缝等;渗漏带主要有:坝后接触冲刷带、坝后渗透坡降较大的坝坡部位、迎水面坝坡与背水面坡面的接触冲刷带和背水坡的散浸等;接触冲刷主要有:坝后背水坡与岸坡接触冲刷带;土工膜破坏主要有:土工膜纵向破断、拉裂和刺穿破坏;土工膜的其他破坏有:土工膜贴坡局部塌方等。

  一、裂缝

  裂缝是水工建筑物最常见的工程缺陷之一,也是水工工程中最为常见的一种工程病害。裂缝根据其产生的原因和表现形式的不同,可分为:

  (1)坝体裂缝,主要包括坝轴线方向、轴线上下水平方向及轴线左右倾斜方向的裂缝。在重力坝中,坝体裂缝主要是因为地基处理不彻底、不均匀沉降或坝基地质条件较差所致。

  (2)坝基与坝肩裂缝,主要是由于水库蓄水后,库区上游水位上升较快,下游水位下降较慢,下游坝坡的排水不畅而产生的渗透破坏。

  (3)渗流裂缝,是由于坝体、坝基、坝肩土体的渗透性变化引起的。

  (4)其他裂缝,如水平向裂缝、贯通性裂缝等。

  二、渗漏带

  水库大坝渗漏破坏,多数是在坝体的某一部位出现了较大的渗流,由此导致了坝体或坝基渗漏,并形成了较大的渗漏带。而渗流破坏往往发生在坝体或坝基的某一部位,并不一定是出现在坝后某一部位。

  大坝渗漏带有如下几种类型:

  1.坝后渗透坡降较大的坝坡部位;

  2.迎水面坝坡与背水面坡面的接触冲刷带;

  3.背水坡的散浸等。

  坝体或坝基渗漏破坏后,一般会在渗漏部位形成一个贯穿整个大坝的渗漏带。

  三、接触冲刷

  接触冲刷是指在水库大坝迎水面或背水面的坝坡上,从迎水面坝坡的跛脚或从背水面的跛脚向坝内渗水,在渗流的作用下,接触部位的土颗粒被冲走,在坝后形成一个小范围的冲刷带。由于接触冲刷会产生较大的渗透坡降,因此其破坏程度相对较大。接触冲刷一般发生在上游水位较高时,例如水库大坝上游水位很高时。

  四、接触流土

  接触流土是指在正常运行情况下,坝体上游侧坝坡面和背水坡的土体中产生的渗流和渗透变形。由于坝坡较陡,渗透坡降大,因此接触流土一般不会产生管涌、流土等现象,但在渗流过大的情况下,则有可能引起坝体失稳。接触流土主要由于浸润线高、反滤层破坏以及坝体不均匀沉陷等原因引起。在渗流过大或反滤层破坏的情况下,容易引起坝体发生接触流土破坏。因此,在实际工程中应加强对接触流土的观测分析,并采取相应措施加以处理。

  五、其他破坏

  (一)坝坡局部坍塌,主要是在坝坡上发生局部坍塌,其主要原因是:①在较大的滑坡处,由于滑坡体的重量过大,从而产生较大的推力作用于坝坡;②坝坡局部坍塌,主要是由于斜坡上有大的块石土体,或者在斜坡上发生了大的滑坡后,产生了较大的推力作用于坝坡。

  (二)坝面局部塌沟,主要由于水库水位过高,超过了坝面材料的抗剪强度。

  (三)局部塌方。由于土料不均匀、坡面不平整以及受洪水冲刷等所致。

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