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1、年月人民黄河第期土坝与土石坝渗流控制技术发展的回顾与展望刘杰水利水电科学研究院提要二十多年来,土石坝得到了迅速发展,无论是坝的建筑高度或建设数量都大大超过了其它坝型。土,。石坝大力发展的重要原因之一是由于渗流控制技术的迅速发展本文从土石坝、、、渗透破坏的机理防渗体裂缝的处理方法反滤层的设计防渗体土料的用料范围以及防渗,对土坝及体同基岩和混凝土建筑物的连接形式等方面土石坝渗流控制技术的发展进行了回顾与展。望。坝稳定的支撑体合二而一以后将防渗体与支、,,一概述撑体分开设计则出现了心墙坝和斜墙坝从,而使土坝发展为土石坝并在高度和材料的使,。、土坝和土石坝的渗流对水库的经济效益用方面有了新
2、的突破近一二十年来渗流控,,,和大坝的安全运行起着决定性的作用因此渗制技术的发展一种是用钢筋混凝土面板控制。,流控制是土石坝的主要课题之一大坝渗流从而派生出了钢筋混凝土面板堆石,,渗流对土石坝的危害主要表现在两个方坝使大坝的断面更加经济另一种是薄心墙,。,面一是防渗体或地基的防渗效果不好蓄水坝的大力发展薄心墙坝发展的核心实质上,,。后大量漏水影响水库效益二是渗流有可能是土质防渗体渗流控制概念的另一深化过去,。,使防渗体产生渗透破坏威胁整个大坝安全土质防渗体渗流控制的观点在保安全方面是,,即防,国内外工程实例表明土石坝遭到破坏和失事依存于防渗的观点渗和渗透稳定合二而。的工程中肠以上是
3、由防渗体的渗透破坏造成一的观点现在则转化为将防渗和渗透稳定分,、,的所以近二三十年来世界各国都特别重视开来考虑防渗体以减小渗漏量和削减水头为。,。土石坝的渗透破坏问题土石坝发生渗透破坏主防渗体的安全变为依靠下游面的反滤层,评价大坝安全的首要标准不再是防渗体的厚度的主要原因是防渗体开裂破坏了防渗体的整,,体性使渗流可以沿裂缝直接冲刷抗冲刷能力和高的压实标准而是下游面是杏设有满足反,。。很低的防渗体导致大坝很快失事可见土石滤要求的透水料这一概念的深化使薄心墙坝。,坝的裂缝问题实属渗流控制范畴得到大力发展防渗土料也由单一的均匀级配,,的细粒粘性土发展为渗透系数满足一定要求的回顾土石坝的发
4、展历史可以看出土石坝,。。,坝型的发展实质是渗流控制技术发展的反映所有土料目前尽管防渗体减薄防渗土料的,均质坝是将起渗流控制作用的防渗体与保证大范围变得很广而土石坝的安全度却有明显提,‘,,‘“’‘“’‘”。高并给其发展带来更大的生命力坏问题裂缝会自行调整自行愈合,这一认识的深化使土石坝的渗流控制技术得。、到了进一步的发展二土石坝渗透破坏的机理逐渐明确、三对土石坝防渗体中的裂缝,大量的工程实例表明渗透破坏都是先从有了新对策口开始,,薄弱的渗流出然后向上游发展最后‘“’。从年代开始,国际上对土石坝的裂缝问与上游连通形成通道川国内对坝面或上,游铺盖出现大的塌坑的几座土坝开挖检查的结题引
5、起了广泛重视年召开的第届国际,,‘“’。果表明普遍原因是防渗体下游面无反滤层大坝会议专门列为一个课题来讨论我国在,·,年代中重点是分析有的是土与砾卵石或裂隙岩体直接相接触有后期也进行了大量工作,,的是在心墙部位随意打孔人为造成了无防护产生裂缝的原因探讨判断是否存在内部裂缝,。的渗流出口如河拓的龙门水库大坝的破坏就的方法以及防止裂缝的工程措施从设计指导,是由于渗流穿过导流洞的钻孔带走了防渗体土思想上力求防止裂缝的产生采取的工程措施【‘’。,概括「’「吕’‘。’料的映西羊毛湾水库土坝的两个塌坑一起来主要有以下几个方面①心,,个位于穿过输水洞顶的钻孔另一个位于岸边墙与岸坡成缓坡接触要求岸
6、坡坡度不应陡于·。,,。‘’。’,②要,防基岩裂隙发育处北京的西斋堂水库河南的求心墙具有小的沉降量,,玉马水库坝面塌坑位置均在下游渗流出口无止产生不均匀沉降裂缝减小坝壳对心墙的拱。反滤的地方国际上两座有名的被渗流破坏的效应③心墙在压实过程中不允许有剪切破,,,土坝英国的巴德海特坝和美国坏以防沿剪切面产生集中渗漏冲刷心墙土,,,,的堤堂坝尽管分析认为与水库蓄水料④在坝型方面采用斜心墙坝减小坝壳,,速度过快产生水力劈裂有关但大家共同的结对心墙的拱效应同时增加心墙与地墓接触带,,,论是心墙破坏开始处的下游面无合适的反滤的压应力以改善接触渗透稳定避免水库蓄水‘’【‘’。,层作保护是造成破坏
7、和失事的最终原因初期心墙产生水力劈裂⑥将坝轴线在平面上。,。土坝渗透破坏过程同样表明了上述特征作成拱向上游的弧形以防心墙产生横向裂缝,,如龙门水库主坝渗透破坏开始时下游渗流先工程实践表明尽管采取了各种工程措,,,,,呈浑水随之渗流量加大浑浊度加重经天施防渗体中的裂缝总是难以完全避免的有,,,后渗流量由增加到最后一天突增些裂缝甚至上下游相连通但是无集中渗流,。,,。到渗水变为泥浆此时在上游水面同出现大坝也无其它破坏迹象运行正常分,,时发现旋流渗透破坏已由下游发展到了上析
