小型水库土石坝常见险情的巡查与判别
2014-08-27邹立军
摘要:小型水库土石坝是常见的水利工程之一,由于其构成材质的原因,土质和石块结合并不是十分紧密,往往会出现一些险情。土石坝的异常情况很多,主要有渗漏和变形,体现在坝体、坝基上。一旦发现渗漏、变形、裂缝,就可能造成很严重的后果,所以要及时进行处理,同时还要加大对大坝的巡查工作力度,对险情进行分析和研究,采取有效措施,避免险情的进一步扩大。
关键词:土石坝;渗漏;巡查
中图分类号:TV698.1文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-05-60-1
1对异常渗漏现象的巡视检查
1.1大坝渗漏的巡查
如果大坝渗漏,在外观上都有迹象。例如,坝坡面局部范围有潮湿现象,土质比较松软,杂草也比较茂盛;在坝脚处,杂草茂盛、土质松软潮湿,甚至积水,如果人踩上去就往下陷,那就是已经“沼泽化”了;在坝体和坝肩接合部位,杂草也比较茂盛的话,则有可能是接触渗漏或绕坝渗漏引起的;大坝渗漏,有时候还可以在下游坝坡看到明显细小的渗水逸出,渗漏严重时,会形成集中的水流。在发现集中渗漏时,要注意观察渗水的颜色,如果由清变浑,或者水里夹带有土颗粒,渗透水量有明显的增大,则坝体内部很有可能已经发生渗透变形破坏了;当渗透水量突然变小或者出现中断,则很有可能是上部土体坍塌,暂时把渗漏通道堵塞了,此时绝对要加以重视,密切观察。
1.2坝基渗漏的巡查
坝基的渗漏重点要关注管涌或流土的巡查。管涌和流土一旦发生,对坝基的破坏是十分严重的,特别是水库水位持续走高的情况下,有可能导致坝身局部坍塌,甚至有溃坝的危险。
管涌和流土一般发生在大坝背水坡坡脚附近的地面上,管涌的出水口多呈孔状,出口处“翻沙鼓水”,形如“泡泉”,冒出粘土粒或细沙,形成“沙环”。出水口的大小不一样,出水口的多少也不一样。如果发生流土,则出现土块隆起、膨胀、断裂或浮动等现象,又叫“牛皮胀”。若地基土为比较均匀的细沙,会出现小泉眼、冒气泡,继而是土颗粒向上鼓起,发生浮动、跳跃,这种现象也称为“沙佛”。
1.3漏洞的巡查
巡查大坝时,要注意背水坡或坡脚,如果发现明显的水流,水流大的还能听到哗哗的水声,这就说明大坝肯定有漏洞存在,这时要到大坝的临水坡,注意观察水面的漩涡产生情况,有明显的漩涡就可以确定水下有漏洞存在;漩涡如果很轻微,不明显,可以用一些米糠、锯末等洒到水面上,这些漂浮物在水面会打漩或集中一处,那就表明此处水下有漏洞进水口。如在夜间查看,必须用照明设备,有条件时,最好请专业潜水人员进行水下探查漏洞。
2对异常变形现象的巡视检查
2.1裂缝现象的巡视检查
大坝裂缝可分为表面裂缝和内部裂缝。内部裂缝是肉眼观察不到的,能够用肉眼巡视检查到的是表面裂缝。在汛期,裂缝巡视检查主要从裂缝的走向和形状,大致判别是沉降裂缝还是滑坡裂缝。
2.1.1裂缝走向的巡查按照裂缝的走向,表面裂缝可分为龟纹裂缝、横向裂缝和纵向裂缝。龟纹裂缝一般是由干缩引起的,多呈龟裂状,龟纹方向没有规律,上宽下窄,呈楔形尖灭,表面缝宽往往小于1厘米,深度一般不超过1米,缝较宽较深的个别情况也有,但一般不会影响大坝的安全。横向裂缝与坝轴线大致垂直或斜交,大都发生在两坝头附近以及坝体与刚性建筑物结合段部位。纵向裂缝与坝轴线大致平行,这种裂缝可长达数十米。
2.1.2裂缝的大致判别按照表面裂缝走向和形状,大致判别是沉降裂缝还是滑坡裂缝。沉降裂缝在平面上一般是纵向裂缝或横向裂缝,大致接近于直线,自大坝表面大致垂直地向下延伸到坝体内,缝口错距较小。如果坝体有不均匀沉降,一般在坝面上都可以看得见这种沉降裂缝,严重时还会引起坝顶防浪墙有裂缝或裂开,坝坡上的踏步台阶断裂或有明显裂缝,这一般是由于坝体不均匀沉降引起的裂缝,如果发现这种裂缝,应该做进一步的检查。
滑坡裂缝在平面上一般呈弧形,裂缝两端延伸时弯向上游(上游滑坡时)或下游(下游滑坡时),裂缝发展到一定程度时,坝面或坝基上相应部位发生隆起,在隆起部位的上方往往有凹陷。滑坡险情开始时,在坝顶或坝坡上出现裂缝,随着裂缝的发展与加剧,最后形成滑坡,大面积严重滑坡可能造成溃坝,因此在汛期,特别要注意的是滑坡引起的裂缝。滑坡分为浅层滑坡和深层滑坡两种。浅层滑坡是坝体局部滑动,坝面有隆起凹进现象,滑动面较浅。深层滑坡是坝体和坝基一起滑动,滑坡体顶部裂缝呈圆弧形,缝的两侧有错距,滑动体较大,坝脚附近往往被推挤外移、隆起或者沿坝基中软弱夹层面滑动。
2.1.3裂缝巡查记录发现裂缝后,要及时准确的做好记录,主要内容有裂缝的位置、范围、走向、长度、缝口宽度、深度和发现的时间等,必要时要绘制裂缝图。发现裂缝后,还要做好两件事,一是设置标记,继续观察记录;二是把裂缝口保护起来,防止雨水流人,防止人畜破坏,便于继续观察。
2.2塌坑现象的巡视检查
在水库持续高水位情况下,在坝的顶部,或是上游坝面或是下游坝面,或是在坝脚附近突然发生局部下陷形成凹坑,这就是塌坑。塌坑很容易用肉眼观察到。
发现塌坑时,要认真做好记录。主要内容有塌坑的位置、形状、范围大小、深度,塌坑内有没有水。一般情况下,除了白蚁洞穴之外,多数塌坑是由于渗流破坏引发产生的,所以塌坑巡查要和渗流巡查结合起来。例如,塌坑位置在坝内放水涵管轴线附近,则有可能是放水涵管严重漏水引起的。
3结语
对于土石坝的严密巡查,发现异常及时采取果断的处理措施,是保证水库安全运行的必要内容,也是保证人民群众生命财产安全十分重要的工作,绝不能掉以轻心,要认真对待,做到认真、及时、果断,以其防患于未然。
作者简介:邹立军,公主岭市黑林子镇水利管理站,研究方向:水利建设。