浅析土石坝溃坝原因及防治措施

浅析土石坝溃坝原因及防治措施

易定永

广西润宏水利水电勘测设计有限公司广西南宁530007

摘要：土石坝是一种最常见的水利工程项目，因为它具有很多独立的特性，在施工便利及取材方面还有考虑到经济性的要求，土石坝与其他坝型相比都是具有很大优势的，因此，土石坝的应用也是最为广泛的。中国大坝数量居世界首位，然而，中国的溃坝问题也居于世界前列，本文就土石坝的形成，概念，土石坝溃坝的原因，影响因素进行分析，找出问题所在，希望能够提出有效的防治措施现在已经变得异常重要，希望有关部门能够关注。

关键词：土石坝；土石坝溃坝的影响因素；防治措施

前言：

土石坝溃坝的问题现在也是异常严峻的，也是最为常见的工程事故，它不仅会使工程受到巨大损失，甚至会威胁到人们的生命安全，使生命财产遭受严重损失。分析土石坝溃坝的原因，影响因素，认识到它的危害性，尽可能减少土石坝溃坝所造成的损失，对于发挥水利工程的作用，保证人民生命财产具有重要意义。

1.土石坝概述

土石坝是指用当地的土料，石料或土石混合料填筑而成的坝，又称当地材料坝，坝的主要稳定性主要靠坝的坝身来维持，坝身是土石坝的主体，防渗体，是防止渗透破坏或者减少渗透流量，排水体是用于安全排出渗水，防止变形，土石坝是散粒体结构，是依靠土体的抗剪强度来控制稳定，不会出现整体滑动失稳的问题，她的坡度大，断面大，体积大，是为了维持坝体稳定。

1.1土石坝的优点

筑坝材料可以就地取材，与混凝土坝相比，节省大量钢材，水泥，木材等大型建筑材料，也就自然而然减少了远途的运输及运输费用，而且土石坝的建造对于地质地形的要求很低，任何不平稳或危险的不良地基经过处理之后都可以建造土石坝，另外，施工技术简单，方法灵活，工序少，易于加高，扩建，便于组织机械快速施工。

1.2土石坝的缺点

当然，土石坝也存在一些不可避免的不足之处，土石坝的坝顶一般不能做到溢流，需要另外再加设溢流通道，且一般情况下，另加设的溢流通道往往造价很高，在流量较大处施工，导流不如混凝土方便，对于防渗体的要求高，且受季节变化的影响较大。

2.土石坝溃坝原因

2.1土石坝渗漏

土石坝渗漏可以分为坝身渗漏，坝基渗漏，接触渗漏，绕坝渗漏，坝体填土与排水体之间的反滤层设计不合理，层间系数过大，或者填土不够密实，过大的渗流向排水体流失，防渗体应该直达底部连续可靠的粘土层，不可以因为施工困难而放弃，不够严谨会留下安全隐患，对于土石坝两岸的坡度也是有一定的要求，土石坝两岸的坡度应该尽量平顺，不可以呈台阶状，坡度高度悬殊不可过大，要避免有裂缝。渗漏有很多种类型，很多种表现，应该积极掌握，防患于未然。渗漏的原因有很多，结构设计问题，施工质量差，管理不到位，勘测不当。

2.2漏洞

由于土石坝长时间在高水位运行的情况下，较容易出现漏洞的地方就会出现漏洞，比如大坝的背水坡处和坡脚处就会容易出现漏洞，这样子，随着漏洞越来越多的恶性发展，土石坝就可能塌陷甚至出现溃坝的情况，那么出现漏洞的原因，可能情况有，填筑质量差，坝身里夹有沙土，筑坝土料里有机质较多，或者段与段之间的接缝处理的不好等等人为原因，还有外在的比如鼠蚁等类在此作洞穴，建筑物与建筑物间的填筑不密实，高水位造成漏洞。

2.3渗水

高水位运行时间较长，在渗透压力作用下，坝前水向坝身内渗透，由此会形成干湿两部分，有浸润线，线下土体湿润的部分会有水渗出，就称为渗水，那么渗水的原因也是有诸多的，由于水位超过设计的标准而溢出并且持续时间太长，就会出现渗水的事故且产生水平裂缝，大坝的背水坡如果太陡，浸润线就会升高，出现渗水，大坝透水性好，坝体下游如果没有反滤体，或者反滤体不足以满足要求的话，渗水也会从坡面溢出，上游铺盖防渗能力不足，都会造成渗水事故的发生。

2.4滑坡

滑坡的情况有坝体滑坡，也称为脱坡，也是因为边坡失稳所造成的危险，可能会在一开始的时候在坝顶或者是坡的周围出现裂缝，慢慢额会持续扩大范围，开始造成大面积的滑坡，这就是大坝失稳导致最终的溃坝，那么坝体滑坡呢也是有很多种原因的，一旦大坝的高水位持续时间增长，面对着水的破内土体是一种饱和状态，再在渗透压力的作用下，浸润线一升高，土体的剪切强度降低，在临水坡失去压力的情况下，就很容易引起失稳滑动，如果再加上水位骤降的话，就更加容易引起失稳滑动了。大坝下游的排水系统损坏也是其中重要因素，就会出现上述所说的坝体浸润线过高，下游浸水面扩大，土体剪切强度降低，也会出现滑坡。大坝本身的安全系数如果不够高，也是很危险的，若是降水时间再增长，危险系数就会加强，同样是造成失稳滑动的重要原因之一。

3.土石坝溃坝防治措施

3.1漏洞处理

一是可以在迎水坡处堵塞洞口，根据洞口的大小来决定，如果洞口较小的话，周围土质较坚硬的话，可以考虑使用大于洞口直径一倍的铁锅来扣住，四周用土袋堵塞，如果周围土质叫软化的话，可以考虑使用棉絮顺坡铺盖，再压制上土袋，在漏洞堵塞完了之后，应该再在坡的周围用透水性较小的散土顺着坡铺上，可以帮忙截止渗水，总之要把握好要用渗水性好，含水量较高的黏土，减少渗水浸入，二是采用抽槽截止流水的方法，在大坝中心挖一个平行于坝的沟槽，达到漏洞一下，立刻找到漏洞，用棉絮堵塞断流然后面干土填补，在发生漏洞时，一定要具体问题具体对待，分清原因，对症下药。

3.2渗水处理

对于防渗水的处理措施，一是反虑导渗，又分为反虑沟导渗和反虑层导渗，反虑沟导渗，是当大坝或坝面有大面积渗水情况时，挖出一个导渗沟，就是用来能够引导渗水流出，降低浸润线，渗水就能够防止，如果要是渗水的含水量较多，坝身较难，土质稀软，开沟困难时，就要边开沟边导渗。采用反虑层是在，大坝透水性强，土体稀软，开沟困难时，而用反虑层又很方便时采用的，最终目的都是为了截断坝身或者坝基的渗流。

3.3滑坡处理

对于滑坡处理，一是固脚阻坡，大坝滑坡的危险主要在于内脱坡，若是有条件的水库应该停止放水，可以进行削坡，同时在坡脚抛沙袋，作为固脚措施，用来阻止滑动，二是用一定的方法来降低浸润线导出滑坡体渗水防止背水坡继续滑坡。对于滑坡的处理方式，主要在于解决浸润线问题，阻止滑动，降低滑动速度，失稳滑动的主要问题就在于此。

3.4溃坝防治措施和技术

通过上述溃坝形式及原因的分析，研究土石坝的防治措施和相关技术，可适当加入溃坝分析计算的方法，溃坝的防治措施可以从多个角度阐述，如：坝体的自身结构，防洪抗震救灾，科学管理等多个方面，还要加强运行管理，既是充分发挥大坝综合效益的要求，也是保障大坝持久稳定运行的必要性。

4.结语

土石坝在中国的运用现已非常广泛，它也拥有自己的优点，但是我们要谨慎，防止土石坝溃坝可能造成的不良影响，严格按照国家法律法规，经常对土石坝及附属建筑物进行检查，观测，保证其安全可靠的运行，最后要对土石坝进行大坝运行管理综合评价。

参考文献：

[1]马波减简述土石坝水库险情的病险危害性与加固处理[J]中国水运2013

[2]王超伟简要分析土石坝出险溃坝成因分析与处理措施[J]期刊论文中国水利