土石坝溃坝研究(4)

土石坝溃坝研究

3) 洪水－洪水不能安全下泄－溢洪道冲毁－冲淘溢洪道基础－库水无控制下泄－回流冲刷下游坝脚－下游坡滑动－大坝溃决

4) 洪水－大坝下游坡滑坡－坝顶高程降低－坝顶高程不足－漫顶－冲刷坝体－干预无效－大坝溃决

5) 洪水－闸门全部开启－上游水位下降过快－上游坡滑坡－坝顶高程不足－漫顶－冲刷坝体－干预无效－大坝溃决

6) 洪水－持续降雨－上部坝体饱和－纵向裂缝－坝体局部失稳－坝顶高程降低－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

7) 洪水－坝体深层横向贯穿性裂缝－集中渗流破坏－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

第三类：汛期坝体坝基或坝下埋管渗透破坏导致溃决。

1) 洪水－坝体集中渗漏－管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决 2) 洪水－坝基集中渗漏－管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决 3) 洪水－坝下埋管发生接触冲刷破坏－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

4) 洪水－下游坡大范围散浸－浸润线抬高－坝体失稳－坝顶高程降低－漫顶－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

5) 洪水－坝体渗流管涌破坏－坝体失稳－坝顶高程降低－漫顶＋管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

第四类：非汛期坝体坝基或坝下埋管发生渗透破坏

1) 坝体、坝基集中渗漏－管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决 2) 坝下埋管发生接触冲刷破坏－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决 3) 坝体渗流管涌破坏－坝体失稳－坝顶高程降低－漫顶＋管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

第五类：由于地震引起的大坝溃决，实际溃坝记录上并无此类记录

1) 地震－坝体横向裂缝－漏水通道－管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

2) 地震－坝体纵向裂缝－坝体滑动－坝顶高程降低－漫顶－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

3) 地震－基础液化－大坝破坏（坝顶高程降低、滑动、裂缝）－漫顶或管涌－人工抢险干预－干预无效－大坝溃决

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土石坝溃坝研究

1.4 研究课题的提出

建国以来，在我国已修建的8万余座水库中，土石坝占90%以上，21世纪随着社会经济的发展，水资源可持续战略对水库防洪提出更高的要求，特别是承担着城市生活供水，工业生产供水的水库，面临着巨大的供水压力，直接影响着当地经济的发展和人民生活的安全。本文主要课题是在调查分析研究的基础上，依据土石坝溃坝的机理和专家经验综合分析了我国土石坝溃坝的主要原因，分别探讨了土石坝的渗漏、土石坝的漫顶、土石坝的滑坡、土石坝结构破坏特征及产生原因，为土石坝除险加固提供了基础；为大坝及时采取相应的预防、维修、加固、改造措施提供了科学依据。

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2 土石坝溃坝的基本原因

2.1 土石坝的渗漏

2.1.1 土石坝渗漏的原因

一、坝体渗漏的原因

土石坝常因斜墙、心墙等防渗体裂缝形成渗流的集中通道，导致管涌的发生，甚至引起坝体的失事破坏。

引起坝体渗漏产生的主要原因有:

（1）坝身尺寸单薄，特别是塑性斜墙或心墙由于厚度不够，使渗流水利坡降过大，容易造成斜墙或心墙被渗流击穿。

（2）坝体施工质量控制不严，如碾压不实或土料含砂砾太多，透水性过大；或者施工过程中在坝身内形成了软弱夹层和漏水通道，从而造成管涌塌坑；或溢出点和浸润线抬高，造成集中渗漏。

（3）坝体不均匀沉陷引起横向裂缝；或坝体与两岸接头不好而形成渗漏途径；或坝下压力涵管断裂造成的渗漏，在渗流作用下，发展成管涌或渗漏通道。

（4）下游排水设施尺寸过小不起作用，或因施工质量不好，或由于下游水位过高，洪水期泥水倒灌，使反滤层被淤塞失效，造成溢出点和浸润线抬高。

（5）反滤层质量差，未按反滤原理铺设，或未设反滤层，常成为管涌塌坑和斜墙和心墙遭到破坏的重要原因。

（6）管理工作中，对白蚁、鼠等动物在坝体内的空穴未能及时发现，以致发展成为集中渗漏通道。

二、坝基渗漏的原因

坝基渗漏通常是由于强透水性的坝基处理不当，或坝基未作防渗处理，或坝基防渗设施失效而产生的。特别是对于强透水性的砂砾石或砂层的地基，地层的渗流出逸坡降较大，若坝后没有采取排水、减压设施，出逸坡降往往会超出表层的临界坡降，渗水通过坝基的透水层，从坝侧或坝脚外的覆盖层较弱处出逸，使坝后形成沼泽，严重的可产生变形、流出浑水或翻砂。