摘要:小型水庫(kù)土石壩是常見(jiàn)的水利工程之一,由于其構(gòu)成材質(zhì)的原因,土質(zhì)和石塊結(jié)合并不是十分緊密,往往會(huì)出現(xiàn)一些險(xiǎn)情。土石壩的異常情況很多,主要有滲漏和變形,體現(xiàn)在壩體、壩基上。一旦發(fā)現(xiàn)滲漏、變形、裂縫,就可能造成很?chē)?yán)重的后果,所以要及時(shí)進(jìn)行處理,同時(shí)還要加大對(duì)大壩的巡查工作力度,對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行分析和研究,采取有效措施,避免險(xiǎn)情的進(jìn)一步擴(kuò)大。
關(guān)鍵詞:土石壩;滲漏;巡查
中圖分類(lèi)號(hào):TV698.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-0432(2014)-05-60-1
1對(duì)異常滲漏現(xiàn)象的巡視檢查
1.1大壩滲漏的巡查
如果大壩滲漏,在外觀(guān)上都有跡象。例如,壩坡面局部范圍有潮濕現(xiàn)象,土質(zhì)比較松軟,雜草也比較茂盛;在壩腳處,雜草茂盛、土質(zhì)松軟潮濕,甚至積水,如果人踩上去就往下陷,那就是已經(jīng)“沼澤化”了;在壩體和壩肩接合部位,雜草也比較茂盛的話(huà),則有可能是接觸滲漏或繞壩滲漏引起的;大壩滲漏,有時(shí)候還可以在下游壩坡看到明顯細(xì)小的滲水逸出,滲漏嚴(yán)重時(shí),會(huì)形成集中的水流。在發(fā)現(xiàn)集中滲漏時(shí),要注意觀(guān)察滲水的顏色,如果由清變渾,或者水里夾帶有土顆粒,滲透水量有明顯的增大,則壩體內(nèi)部很有可能已經(jīng)發(fā)生滲透變形破壞了;當(dāng)滲透水量突然變小或者出現(xiàn)中斷,則很有可能是上部土體坍塌,暫時(shí)把滲漏通道堵塞了,此時(shí)絕對(duì)要加以重視,密切觀(guān)察。
1.2壩基滲漏的巡查
壩基的滲漏重點(diǎn)要關(guān)注管涌或流土的巡查。管涌和流土一旦發(fā)生,對(duì)壩基的破壞是十分嚴(yán)重的,特別是水庫(kù)水位持續(xù)走高的情況下,有可能導(dǎo)致壩身局部坍塌,甚至有潰壩的危險(xiǎn)。
管涌和流土一般發(fā)生在大壩背水坡坡腳附近的地面上,管涌的出水口多呈孔狀,出口處“翻沙鼓水”,形如“泡泉”,冒出粘土粒或細(xì)沙,形成“沙環(huán)”。出水口的大小不一樣,出水口的多少也不一樣。如果發(fā)生流土,則出現(xiàn)土塊隆起、膨脹、斷裂或浮動(dòng)等現(xiàn)象,又叫“牛皮脹”。若地基土為比較均勻的細(xì)沙,會(huì)出現(xiàn)小泉眼、冒氣泡,繼而是土顆粒向上鼓起,發(fā)生浮動(dòng)、跳躍,這種現(xiàn)象也稱(chēng)為“沙佛”。
1.3漏洞的巡查
巡查大壩時(shí),要注意背水坡或坡腳,如果發(fā)現(xiàn)明顯的水流,水流大的還能聽(tīng)到嘩嘩的水聲,這就說(shuō)明大壩肯定有漏洞存在,這時(shí)要到大壩的臨水坡,注意觀(guān)察水面的漩渦產(chǎn)生情況,有明顯的漩渦就可以確定水下有漏洞存在;漩渦如果很輕微,不明顯,可以用一些米糠、鋸末等灑到水面上,這些漂浮物在水面會(huì)打漩或集中一處,那就表明此處水下有漏洞進(jìn)水口。如在夜間查看,必須用照明設(shè)備,有條件時(shí),最好請(qǐng)專(zhuān)業(yè)潛水人員進(jìn)行水下探查漏洞。
2對(duì)異常變形現(xiàn)象的巡視檢查
2.1裂縫現(xiàn)象的巡視檢查
大壩裂縫可分為表面裂縫和內(nèi)部裂縫。內(nèi)部裂縫是肉眼觀(guān)察不到的,能夠用肉眼巡視檢查到的是表面裂縫。在汛期,裂縫巡視檢查主要從裂縫的走向和形狀,大致判別是沉降裂縫還是滑坡裂縫。
2.1.1裂縫走向的巡查按照裂縫的走向,表面裂縫可分為龜紋裂縫、橫向裂縫和縱向裂縫。龜紋裂縫一般是由干縮引起的,多呈龜裂狀,龜紋方向沒(méi)有規(guī)律,上寬下窄,呈楔形尖滅,表面縫寬往往小于1厘米,深度一般不超過(guò)1米,縫較寬較深的個(gè)別情況也有,但一般不會(huì)影響大壩的安全。橫向裂縫與壩軸線(xiàn)大致垂直或斜交,大都發(fā)生在兩壩頭附近以及壩體與剛性建筑物結(jié)合段部位。縱向裂縫與壩軸線(xiàn)大致平行,這種裂縫可長(zhǎng)達(dá)數(shù)十米。
2.1.2裂縫的大致判別按照表面裂縫走向和形狀,大致判別是沉降裂縫還是滑坡裂縫。沉降裂縫在平面上一般是縱向裂縫或橫向裂縫,大致接近于直線(xiàn),自大壩表面大致垂直地向下延伸到壩體內(nèi),縫口錯(cuò)距較小。如果壩體有不均勻沉降,一般在壩面上都可以看得見(jiàn)這種沉降裂縫,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起壩頂防浪墻有裂縫或裂開(kāi),壩坡上的踏步臺(tái)階斷裂或有明顯裂縫,這一般是由于壩體不均勻沉降引起的裂縫,如果發(fā)現(xiàn)這種裂縫,應(yīng)該做進(jìn)一步的檢查。
滑坡裂縫在平面上一般呈弧形,裂縫兩端延伸時(shí)彎向上游(上游滑坡時(shí))或下游(下游滑坡時(shí)),裂縫發(fā)展到一定程度時(shí),壩面或壩基上相應(yīng)部位發(fā)生隆起,在隆起部位的上方往往有凹陷?;码U(xiǎn)情開(kāi)始時(shí),在壩頂或壩坡上出現(xiàn)裂縫,隨著裂縫的發(fā)展與加劇,最后形成滑坡,大面積嚴(yán)重滑坡可能造成潰壩,因此在汛期,特別要注意的是滑坡引起的裂縫。滑坡分為淺層滑坡和深層滑坡兩種。淺層滑坡是壩體局部滑動(dòng),壩面有隆起凹進(jìn)現(xiàn)象,滑動(dòng)面較淺。深層滑坡是壩體和壩基一起滑動(dòng),滑坡體頂部裂縫呈圓弧形,縫的兩側(cè)有錯(cuò)距,滑動(dòng)體較大,壩腳附近往往被推擠外移、隆起或者沿壩基中軟弱夾層面滑動(dòng)。
2.1.3裂縫巡查記錄發(fā)現(xiàn)裂縫后,要及時(shí)準(zhǔn)確的做好記錄,主要內(nèi)容有裂縫的位置、范圍、走向、長(zhǎng)度、縫口寬度、深度和發(fā)現(xiàn)的時(shí)間等,必要時(shí)要繪制裂縫圖。發(fā)現(xiàn)裂縫后,還要做好兩件事,一是設(shè)置標(biāo)記,繼續(xù)觀(guān)察記錄;二是把裂縫口保護(hù)起來(lái),防止雨水流人,防止人畜破壞,便于繼續(xù)觀(guān)察。
2.2塌坑現(xiàn)象的巡視檢查
在水庫(kù)持續(xù)高水位情況下,在壩的頂部,或是上游壩面或是下游壩面,或是在壩腳附近突然發(fā)生局部下陷形成凹坑,這就是塌坑。塌坑很容易用肉眼觀(guān)察到。
發(fā)現(xiàn)塌坑時(shí),要認(rèn)真做好記錄。主要內(nèi)容有塌坑的位置、形狀、范圍大小、深度,塌坑內(nèi)有沒(méi)有水。一般情況下,除了白蟻洞穴之外,多數(shù)塌坑是由于滲流破壞引發(fā)產(chǎn)生的,所以塌坑巡查要和滲流巡查結(jié)合起來(lái)。例如,塌坑位置在壩內(nèi)放水涵管軸線(xiàn)附近,則有可能是放水涵管?chē)?yán)重漏水引起的。
3結(jié)語(yǔ)
對(duì)于土石壩的嚴(yán)密巡查,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取果斷的處理措施,是保證水庫(kù)安全運(yùn)行的必要內(nèi)容,也是保證人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全十分重要的工作,絕不能掉以輕心,要認(rèn)真對(duì)待,做到認(rèn)真、及時(shí)、果斷,以其防患于未然。
作者簡(jiǎn)介:鄒立軍,公主嶺市黑林子鎮(zhèn)水利管理站,研究方向:水利建設(shè)。