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1、1 防洪安全隐患处置1.1 一般规定1.1.1 小型水库土石坝防洪安全隐患主要包括防洪标准不足、洪水漫顶,以及泄洪设施泄洪能力不足、下游河道行洪能力不足等。1.1.2 应按防洪标准(GB50201)及 SL252 要求,复核小型水库土石坝的工程等级及防洪标准,并按小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范(SL189)复核坝顶及防渗体顶高程。1.1.3 当运行条件发生重大变化时,应重新复核小型水库土石坝的防洪能力。1.2 防洪标准不足1.2.1 防洪标准不足主要包括以下情形:(1)依据资料不充分,设计洪水偏小;(2)水库淤积严重,库容减小;(3)挡水建筑物及防渗体顶高程不满足规范要求。1.2.2 防
2、洪标准不足的处置措施如下:(1)当基础资料不充分致使设计洪水偏小时,应补充资料并延长水文系列,重新进行设计洪水计算,然后根据复核的设计洪水成果和工程实际情况,采取加高坝体、提高泄洪能力等措施。(2)当水库淤积致使库容减小时,应视具体情况采取清淤、加高坝体或开挖、扩建溢洪道提高泄洪能力等措施。(3)当挡水建筑物及防渗体顶高程不满足规范要求时,应加高坝体或提高泄洪能力,紧急情况时可在坝顶临时修筑子坝。1.3 洪水漫顶1.3.1 洪水漫顶主要包括以下两种情形:(1)库水位接近坝顶或防浪墙顶,水位持续上涨,并可能出现漫顶溢流险情;(2)洪水已漫顶溢流。1.3.2 当可能出现洪水漫顶溢流险情时,首先应采
3、取拓挖泄洪设施、降低溢流堰等措施加大泄流量降低库水位,同时应修补防浪墙缺口、坝顶修筑子坝防止洪水漫顶。坝顶修筑子坝应沿坝轴线同步施工,严禁留有缺口。子坝的型式、适用条件、结构及实施要点见附录A.1。1.3.3 当未能及时在坝顶抢筑子坝时,应在坝顶及下游坝面构筑临时溢流保护措施。具体措施见附录 A.2。1.3.4 紧急情况下,可采取开挖或爆破非常溢洪道、副坝或坝头等非常保坝措施。1.4 泄洪能力不足1.4.1 泄洪能力不足主要包括以下两种情形:(1)库未设泄洪设施;(2)泄洪设施无法渲泄标准内洪水。1.4.2 泄洪能力不足的处置措施如下:(1)当水库未设泄洪设施时,应按附录 B 复核防洪能力,并
4、据此增设泄洪设施。(2)当泄洪设施不能渲泄标准内洪水时,应通过开挖、扩建溢洪道提高泄洪能力。1.5 下游河道行洪能力不足1.5.1 下游河道行洪能力不足主要包括以下情形:(1)下游无泄洪通道;(2)下游泄洪通道被占用、截断;(3)下泄洪水淘刷坝脚。1.5.2 下游河道行洪能力不足的处置措施如下:(1)当下游无泄洪通道或泄洪通道被占用、截断时,应增建或采取疏浚、拓挖等整治措施恢复泄洪通道。(2) 当下泄洪水淘刷下游坝脚时,应对下游坝脚采取抛石固脚、增设或加高挡(导)墙等防护措施;必要时应疏浚、改造下游河道。2 土石坝常见安全隐患处置2.1 一般规定2.1.1 小型水库土石坝常见安全隐患主要包括渗
5、漏、漏洞、塌陷、裂缝、滑坡、蚁害等。2.1.2 当发现渗流安全隐患时,应根据渗漏隐患部位、类型分析其成因与危害,综合确定处置措施,并观察渗漏的变化情况。当采取降低库水位的措施时,应避免库水位降落过快引起大坝失稳。2.1.3 渗流安全隐患处置应采取“上截下排,截排结合” 的原则,坝基、坝体和绕坝渗漏处置措施应相互结合,一并实施。2.2 土坝渗漏 土坝的坝体及坝基都具有一定的透水性。因此,水库蓄水后,在上下游水位差的作用下总会有少量的水从坝体、坝基、两岸等处向下游渗漏,这是不可避免的,一般情况下,属于正常现象。但是渗漏量过大,或者渗流逸出点过高,坝坡出现渗水散浸,这就是不正常现象,严重的会产生管涌
6、、流土、滑坡,甚至危及大坝的安全。(1)土坝渗漏的类别土坝的渗漏按其发生部位,可分为坝身渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏三种。即水库蓄水后,水流从坝身背水坡渗出,这种渗漏现象叫坝身渗漏;水库蓄水后,水流在水压力作用下,从坝基渗往下游,这种渗漏现象叫坝基渗漏;水库蓄水后,水流绕过土坝两端的岸坡渗往下游,这种渗漏现象叫绕坝渗漏。(2)渗流变形(破坏)型式管涌:土体中的细颗粒在渗流作用下,从骨架空隙通道流失的现象。流土:在渗流作用下,局部土体表面隆起、顶穿或粗细颗粒同时浮动而流失的现象。接触冲刷:渗流沿着两种渗透系数不同土层的接触面流动时,沿层面带走细颗粒的现象。(3)造成土坝渗漏的原因1)筑坝质量差。如铺
7、土过厚,碾压不实,或分期分块填筑的结合面少压漏压。2)坝体尺寸单薄或土料透水性大,均会引起散浸。3)反滤质量差。在两种不同的土料间没有合格的反滤层,极易造成渗透冲刷破坏。4)坝后反滤排水失效,浸润线逸出点高,下游坝面形成大面积散浸。5)坝下涵管外壁与土体结合回填不密实,涵管外壁渗漏;涵管断裂造成坝体渗漏,严重的易造成渗流破坏。6)生物洞穴,坝内树根、杂草腐烂后形成空隙,造成坝体渗漏。7)坝体不均匀沉降引起的横向裂缝,心墙的水平裂缝也是造成渗漏原因之一。 (4)土坝渗漏观察应注意事项1)注意观察上游坝面、库水有无漩涡或变浑情况,大坝坡面有无塌坑等。2)注意观察下游坝面有无湿润,土体软化等情况,并
8、要观察是否有细小水流从坝面渗出,并陷脚。3)注意观察坝脚、坝下游面、两岸坡、涵管出口附近是否存在集中渗漏现象。4)注意观察渗漏与库水位变化的关系。要检查观察渗漏量的大小和出逸点的位置。 (5)土坝渗漏(散浸、管涌和流土)抢修管涌和流土的抢修应按“反滤导渗,控制涌水,留有渗水出路”的原则进行。常用的方法有反滤围井、反滤压盖、透水压渗台等。 2.3 土石坝漏洞在土坝的背水坡及坝脚(趾)附近出现横穿坝身或基础的渗流孔洞,称为土坝漏洞。(1)土坝漏洞危险性如土坝出现漏洞,并流出浑水,或由清变浑,或时清时浑,表明漏洞正在迅速扩大,土坝有可能发生塌陷,甚至有溃决的危险。因此,漏洞的险情必须慎重对待,全力以
9、赴,迅速进行抢护。(2)漏洞抢修漏洞抢修原则:“前堵后排,堵排并举 ” 。即在临水坡堵塞漏洞进水口,截断漏水来源;在背水坡导渗排水,防止险情扩大。临时堵塞洞口常用的方法有塞堵和盖堵(或两者兼用)。当漏洞进口部位明显且较大时,可采用投物塞堵洞口,盖堵闭浸或围堰闭浸;当漏洞进口部位不明显时,可采用土工膜、篷布盖堵。背水导排应根据具体情况采用反滤盖压或反滤围井等方法将水安全排出。当漏洞出水口小而多,且漏水量不大时,可用反滤盖压(重)法;当漏洞出口只有一处,或较集中且流量较大时,可用反滤围井法。2.4 土坝塌陷(坑)在坝顶、迎水坡、背水坡及其坝脚附近突然发生局部下陷形成的险情,称为土坝塌陷。(1)土坝
10、发生塌陷(坑)主要原因1)伴随坝基管涌、渗水、坝身漏洞、坝内涵管破裂而形成,未能及时发现和处理,使坝身或基础内的细土料局部被渗透水带走、架空,最后上部土体支撑不住,发生下陷。2)坝身有隐患,如白蚁、鼠穴等形成空洞,遇高水头的渗透或暴雨冲蚀,隐患周围土体湿软下陷,形成塌陷;3)施工质量差,土坝分段施工,接头未处理好,夯压不实;4)坝体与输水涵管和溢洪道结合部填筑质量差,在高水头渗透水流的作用下,或沙壳浸水湿陷,形成塌陷;5)基础、坝头山坡未处理或处理不彻底。(2)土坝塌陷(坑)抢修:1)干塌坑:塌坑内干燥无水或稍有浸水,可采用翻填夯实法修理;2)湿塌坑:塌坑内有水,常伴有渗水、漏洞发生,要特别注
11、意抢修。采用填塞封堵或导渗回填等方法修理。2.5 土坝裂缝 土坝裂缝一般是由滑坡、不均匀沉降、干裂等原因引起,按其方向可以分为纵向裂缝、横向裂缝、斜向裂缝、龟裂状裂缝,水平裂缝。(1)土坝裂缝的危害土坝的裂缝是一种较常见的病害现象,大多发生在蓄水运行期间。平行坝轴线的纵向裂缝较为普遍,而深度大的纵向裂缝往往导致坝体滑塌。垂直坝轴线的横向裂缝可能发展成贯穿坝体的漏水通道,甚至造成跨坝失事。(2)裂缝抢修:汛期或高水位运行时,发现坝体裂缝后应查明裂缝宽度、深度、长度和走向,加强观测裂缝的发展变化。并采取开挖回填、十字型结合槽、充填灌浆等临时抢修措施。2.6 土坝滑坡土坝坝坡的一部分土体(也可能包括
12、部分地基),由于各种原因失去平衡,而发生了明显的相对位移(向下滑移),这种现象叫“滑坡”。(1)土坝滑坡产生原因1)筑坝土料和压实不符合设计要求。2)放水时水位降落速度过快,在迎水坡面造成较大的反向渗透压力引起上游滑坡。3)裂缝未及时处理,雨水沿裂缝入渗,增加坝体的含水量,降低抗剪强度导致滑坡。(2)滑坡抢修按照“上部削坡减载,下部固脚阻滑” 的原则及时抢修,阻止滑坡的发展。发生在迎水面的滑坡,可在滑动体坡脚部位抛砂石料或沙袋压重固脚,在滑动体上部削坡减载,减少滑动力;发生在背水面的滑坡,可采用压重固脚、滤水土撑等方法进行抢修。2.7 白蚁蚁害(1)土坝产生白蚁的原因1)在施工清基时,对基础蚁
13、患检查处理不够彻底,工程建好后蚁路已在坝体串通。2)附近山坡、松木林中繁殖的白蚁群体危及。3)大坝周围山地因枯树、杂草、竹根等滋生白蚁,它们为了生存和发展,便到处寻找食物和水源。4)而土坝坝面茅草、草皮正是白蚁所需食物,又很适宜白蚁生长和发育,因此,山上白蚁容易蔓延到大坝上来,人为地招引周围白蚁到大坝上取食营巢。(2)白蚁对土坝的危害白蚁在土坝内营巢筑路,到处寻找觅食。随着巢龄的增长和白蚁群体的发展,白蚁的主巢搬迁由浅入深,巢体由小到大,主巢附近的副巢增多,蚁道蔓延伸长,纵横交错、四通八达。一旦洪水来临,库水位上涨,将导致土坝漏水、散浸、跌窝和管涌等险情产生,甚至发生跨坝的严重事故。(3)消灭
14、白蚁的主要方法1)对存在白蚁危害的水利工程,我省统一执行“3 环节 8 程序”即“ 找、标、杀”,“ 找、标、灌”,“ 找、杀(防)”堤坝白蚁防治技术。 2)水利工程白蚁灭治后,必须对蚁巢进行灌浆处理。 3)堤坝白蚁防治严禁毒土灭蚁和挖巢捉蚁破坏堤坝,确需挖巢的,须经堤坝主管部门批准后才能实施。3 结构安全隐患处置3.1 一般规定3.1.1 小型水库土石坝结构安全隐患主要包括坝体护坡塌陷、坝体裂缝、坝体滑坡、近坝岸坡滑坡、坝基液化、输泄水建筑物结构异常变形、白蚁及其它动物危害等。3.1.2 发现结构安全隐患后,应根据隐患部位和类型,分析其成因及危害,综合确定处置措施,并观察结构变形的变化情况。
15、当采取降低库水位的措施时,应避免库水位降落过快引起大坝失稳。3.2 坝体护坡塌陷3.2.1 坝体护坡塌陷主要包括以下情形:(1)上游护坡风浪淘刷、剥蚀严重,松动脱落、架空坍塌、错动或开裂;(2)上游护坡冻胀严重,鼓胀隆起、坍塌下滑;(3)下游护坡雨水冲刷严重,形成雨淋沟、陡坎、坍塌。3.2.2 坝体护坡塌陷处置以 “抓紧翻筑抢护,防止险情扩大”为原则,及时判别隐患成因,根据不同的护坡结构型式和塌陷范围,采取合适的处置措施,具体要求如下:(1)当风浪淘刷引起护坡松动脱落、架空坍塌、错动或开裂时,宜采用填补翻修的方法修复。条件允许时,宜采用翻挖分层填土夯实的方法进行回填处理,按垫层和护坡要求恢复原
16、状;条件不允许时,可进行临时性的填塞封堵处理。(2)当冰冻引起护坡鼓胀隆起、坍塌下滑时,可采用加厚砌石护坡反滤垫层和涂黑混凝土板护坡表面、铺保温板等防冰冻措施修复处理。(3)当雨水冲刷护坡形成雨淋沟、陡坎、坍塌时,宜采用削坡、开挖回填方法修复,并做好坝面排水沟。3.3 坝体裂缝3.3.1 坝体裂缝主要包括以下情形:(1)坝顶和上、下游坡面的坝体纵向裂缝;(2)坝体心墙(斜墙)与透水料、坝体分区结合面以及坝体新老断面结合处的坝体纵向裂缝;(3)坝体横向裂缝;(4)坝体与两坝肩及穿坝建筑物接触处的沉陷裂缝;(5)防浪墙与大坝防渗体结合部裂缝;(6)防浪墙或混凝土防渗面板的贯穿性裂缝。3.3.2 坝体裂缝处置以 “判明原因,先急后缓”为原则,根据不同的裂缝成因和裂缝规模,采取相应的处置措施。3.3.3 裂缝处置前,可对裂缝用石灰水灌缝或挖坑进行检查,判断裂缝的性质,分析裂缝可能给坝体带来的危害,必要时对主要裂缝设置监测措施,如监测桩、监测标记、监测仪器等,定时进行监测