土石壩整治資料課件1一、病險水庫

病險水庫一般是指工程實際洪水標準未達到規定要求的標準，或雖達到規定洪水的標準，但工程存在較嚴重的質量問題，影響大壩安全，不能正常運行的水庫。

一、病險水庫病險水庫一般是指工程實際洪水標準未2二：分類標準大壩安全狀況分為三類，如下：一類壩：實際抗御洪水標準達到《防洪標準》（GB50201-94）規定，大壩工作狀態正常；工程無重大質量問題，能按設計正常運行的大壩。二類壩：實際抗御洪水標準不低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，但達不到《防洪標準》（GB50201-94）規定；大壩工作狀態基本正常，在一定控制運用條件下能安全運行的大壩。三類壩：實際抗御洪水標準低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，或者工程存在較嚴重安全隱患，不能按設計正常運行的大壩。二：分類標準大壩安全狀況分為三類，如下：31954－2003年歷年潰壩數量統計1954－2003年歷年潰壩數量統計4三、土石壩病險水庫存在主要問題土石壩病險水庫存在主要問題：防洪標準低；工程質量存在嚴重問題；自然災害（地震震害）以及其他土石壩病害與破壞(包括波浪對護坡的破壞、掘穴動物破壞等方面)三、土石壩病險水庫存在主要問題土石壩病險水庫存在主要問題：5(一)防洪標準問題為了提高險庫防洪標淮，從除險加固工程措施來看。主要是：①適當加高大壩，增加調蓄能力；②加大泄洪設施．增加泄量；③適當加高大壩與加大泄洪設施并舉。(一)防洪標準問題為了提高險庫防洪標淮，從除險6(二)工程質量的問題

土石壩具體表現在滲漏、滑坡和裂縫。土石壩壩坡喪失穩定時，滑坡體沿著一個最弱滑動面發生滑動，這就是滑坡。滲流破壞又可分為流土、管涌、接觸流失和接觸沖刷四種形式，前兩種發生在單一土層，而后兩種發生在成層土

(二)工程質量的問題土石壩具體表現在滲漏、滑坡7

土石壩滑坡的影響因素是多方面的，因此防止的措施也應從多方面著手。A：勘探設計方面1．正確選用筑壩土料2．合理確定土石壩斷面和結構3．正確地規定土石壩的運行條件4．通過現場實驗，選定計算指標5．為提高水庫防洪標準，“戴帽”加高，要復核壩坡穩定，不能盲目加高土石壩滑坡的影響因素是多方面的，因此防止的措施8B：施工方面C：運行管理方面1．加強土石壩滑坡的檢查觀測2．對各種觀測項目作出滑坡預報，必須進行觀測資料分析工作B：施工方面9土石壩滑坡的搶護與處理采取以下的緊急搶護措施：1．土石壩上游坡由于庫水位驟降而引起的滑坡(1)要考慮迅速停止放水，使庫內保持一定水位，有利于避免滑坡體繼續下滑。(2)將滑坡體上部松軟土體挖掉，修整成比較平緩的坡度，裂縫上側的陡壩也應適當進行削坡，以防因坡度過陡而繼續坍滑，其下部應做成緩坡傾斜面，以利排水。(3)潛水或用其他方法摸清水下滑坡體的前緣位置，據以采用拋石或沙袋等臨時性的壓重固腳。土石壩滑坡的搶護與處理采取以下的緊急搶護措施：102．土石壩下游坡由于水庫蓄水滲漏而引起的滑坡(1)對較大的坡度，宜盡可能適當降低庫水位，以免下游壩體的浸潤線繼續抬高，擴大浸潤區，增加滑動力，減低抗滑力。(2)在壩體質量很差、滲漏嚴重、又不能降低水位的情況下，可在迎水坡拋土，以減少通過壩體的滲漏量。(3)在滑坡體的坡面上開溝導滲，使滑坡體中的積水能很快排除。(4)在滑坡體上部挖除松軟土體，并對裂縫上側陡坎部分進行削坡。(5)如滑坡體底部前緣達到或超過壩趾，應采取拋石壓重固腳措施。2．土石壩下游坡由于水庫蓄水滲漏而引起的滑坡11滑坡穩定后的處理

當滑坡穩定后，為確保水庫安全，應對土石壩提出徹底的處理措施，一般應包括以下內容。1．開挖回填2．放緩壩坡3．壓重固腳4．防滲設施5．排水設施滑坡穩定后的處理當滑坡穩定后，為確保水庫安全，12在搶護和處理時應注意的幾個問題

(1)造成滑坡的原因不同，采取的處理措施也有區別。但任何一種滑坡，都需要采取綜合性的處理措施，如開挖回填、放緩壩坡、壓重固腳和防滲排水等措施，而非單一方法所能解決的。(2)在滑坡處理中，特別是在搶護過程中，一定要做到在確保人身安全的情況下進行工作。(3)在迎水坡滑坡的搶護過程中，一定要摸清水下滑坡的位置，然后進行拋石或沙袋固腳，防止滑坡繼續發生。切不可在滑坡體上拋石或沙袋，這樣既不能固腳，又加大了滑動力，反而會促使滑坡繼續發展。在搶護和處理時應注意的幾個問題(1)造成滑坡的原因13(4)對滑坡性的裂縫，原則上不應采取灌漿方法處理。因為漿液中的水分，將會降低滑坡體與壩體之間的抗剪強度，對滑坡穩定不利，而且灌漿壓力也會加速滑坡體下滑。如必須采用時，一定要有充分論證，確保滑坡體的穩定。(5)滑坡體上部與下部的開挖與回填，應該符合“上部減載”與“下部壓重”的原則。開挖部位的回填，要在做好壓重固腳以后進行。下部開挖，要分段進行，切忌全面同時開挖，以免引起再次滑坡。(6)不宜采用打樁固腳的方法處理滑坡，因為樁的阻滑作用很小，不能抵擋滑坡體的推力，而且打樁震動反而會助長滑坡的發展。(4)對滑坡性的裂縫，原則上不應采取灌漿方法處理。因為漿液14一、壩體裂縫的類型(一)裂縫類型按其方向可分為：平行壩軸線的縱向裂縫；垂直壩軸線的橫向裂縫；分布不規則的龜狀裂縫；按其產生的原因可分為沉陷裂縫、滑坡裂縫以及干縮和冰凍裂縫；按其所在部位可分為表面裂縫及內部裂縫等。一、壩體裂縫的類型(一)裂縫類型15二、壩體裂縫原因分析(一)縱向裂縫縱向裂縫一般分為縱向沉陷裂縫和縱向滑坡裂縫兩類。縱向沉陷裂縫產生的部位：1．壩基壓縮性大的壩段2．壩體心墻和斜墻與透水料結合處3．壩體分區分塊施工的縱向結合面4．壩頂與壩基截合槽對應處5．跨騎在小山脊上的壩頂部6．壩體新老斷面結合處二、壩體裂縫原因分析(一)縱向裂縫16縱向裂縫的成因：

(1)壩基防滲措施處理不徹底或防滲措施失效，持續時間長，壩體浸潤線抬高。(2)壩基有淤泥層或壩身有軟弱夾層。在壩基施工中，有淤泥層未清除或清除不徹底；在壩體施工中，土料含水量較高，有凍土塊上壩或遇降雨，未做好防雨設施，土料含水量加大，干容重小，抗剪強度低。縱向裂縫的成因：(1)壩基防滲措施處理不徹底17(3)在大壩施工中，為了減少攔洪工程量，采用臨時斷面，邊坡較陡，汛后補做原斷面；或已建大壩，提高防洪標準，加高培厚大壩，新老土體間未處理好，致使結合部質量差。(4)水中填土壩，土料含水量大，排水固結慢，施工速度快，孔隙水壓力未能及時消散，抗剪強度低。(5)在水庫運行中，由于操作運用不當，水位下降較快，壩坡土體排水較慢，形成較大的反向滲透壓力。(3)在大壩施工中，為了減少攔洪工程量，采用18(二)橫向裂縫橫向裂縫1．壩體與岸坡接頭壩段結合坡度達不到要求；2．壩基局部有壓縮性大的土層3．壩體與剛性建筑物接合壩段當壩體與剛性建筑物接合處未處理好時，因不均勻沉陷引起橫向裂縫。在壩體內埋設較大直徑的輸水洞壩段，由于輸水洞頂部與其兩側的壩體填土高度不同，也常出現不均勻沉陷，在相應部位的壩頂處，出現橫向裂縫。(二)橫向裂縫橫向裂縫194．壩體分段施工的結合部位壩體合龍段或施工時土料上壩道路，或壩體采取分段施工的各段結合處(小型水庫土石壩較多采用這種辦法施工)，往往由于結合處坡度過陡，或壩體填筑高差過大，或各段壩體碾壓密實程度不同，甚至結合壩段漏壓，引起不均勻沉陷，產生橫向裂縫。4．壩體分段施工的結合部位20(三)內部裂縫

1．壩體窄心墻內部2．壩體與剛性建筑物相鄰部位3．狹窄河谷高壓縮性地基上壩體4．局部高壓縮性壩基上的壩體底部5．壩體內壓應力小于該處庫水壓力部位由于不均勻沉陷變形的結果，可能造成壩體內某些平面上的壓應力小于該處庫水壓力，使水得以進入壩體中的閉合裂縫，形成新的裂縫。(三)內部裂縫1．壩體窄心墻內部21(四)龜裂縫

龜裂縫即干縮和冰凍裂縫。這種裂縫的產生，主要受氣候影響。當壩體土料含粘量較高，含水量較大，在施工期間，工序銜接不好，壩面保護層或護坡墊層未能及時跟上，以及壩面碾壓后，暴露時間過長，遇炎熱或嚴寒的天氣，因表層土料含水量迅速蒸發或土層迅速凍結，都會產生干縮或冰凍裂縫。

(四)龜裂縫龜裂縫即干縮和冰凍裂縫。這種裂縫22三、土石壩裂縫的防止和處理措施

為防止裂縫的產生，應加強設計、施工和管理運行，這是根本的措施。在處理方法上，一般有封閉、翻筑、灌漿、放緩壩坡、加做戧臺及加保護層等措施。三、土石壩裂縫的防止和處理措施為防止裂縫的產生23(一)裂縫的防止1．設計方面應做好的工作(1)在設計前，對壩基進行必要的地質勘探工作，了解地基覆蓋層及巖層的情況。(2)壩坡不能過陡。目前有的水庫土石壩壩坡為減少壩體工程量，設計壩坡過陡；有的為提高水庫防洪標準，戴帽加高壩體，造成壩坡過陡；(3)處理壩端與兩岸接坡。兩岸山坡上的樹木、草皮、亂石、腐殖土(含松土)等應全部予清除。(一)裂縫的防止1．設計方面應做好的工作24

(4)筑壩土料的選擇。在粘土心墻壩下游壩殼浸潤線以下部位采用風化料(風化土、風化砂、風化礫石)時，須論證其有無發生滲透變形的可能性。當使用軟化系數較低的水成巖風化料，在選擇抗剪強度指標時，應考慮浸水后可能降低的因素。(5)在大孔性黃土地基上筑壩，應考慮其浸水濕陷，在設計時應提出處理措施。(4)筑壩土料的選擇。在粘土心墻壩下游壩殼浸潤252．施工方面應做好的工作

(1)壩面填筑應盡量平起，以免造成過多的接縫，如不能平起時，力爭填筑高差不要過大，并認真做好接縫工作；(2)在冬季填筑壩體時，防止大量凍土塊填入壩體。(3)水中倒土壩填筑期間，應密切觀測孔隙水壓力的消散情況，校核壩坡的穩定。(4)嚴格控制碾壓質量和土料含水量。2．施工方面應做好的工作(1)壩面填筑應26

(5)為防止干縮和冰凍裂縫，在壩體施工過程中，應隨時做好粘土的保護層，既可防止土料含水量迅速蒸發，又可避免越冬時土層凍結裂縫。(6)在大孔性黃土地基上筑壩時，可考慮地基浸水沉陷。在筑壩前，用大直徑鉆孔鉆孔，然后注水，使土自下而上浸濕，在其自重的作用下沉實，以增大壩體的塑性。一般認為在黃土地區采用水中倒土法筑壩，對解決大孔性黃土不均勻沉陷有很大好處。(5)為防止干縮和冰凍裂縫，在壩體施工過程中273．管理運行方面

(1)限制庫水位降落過快。(2)土壩建后，在運行期間，發現壩基有淤泥層未處理，出現壩體滑坡裂縫，可以采取放緩壩坡或在壩腳加做戧臺，亦可二者兼用。(3)當地基處理不徹底，滲透穩定遭到破壞，產生流土、管涌時，則應在壩的上游加強防滲措施；在下游做好反濾導滲減壓設施，以控制壩基滲流穩定，防止產生裂縫坍陷。(4)壩面上不得堆存大量料物，特別是上下游馬道上，以免造成裂縫滑坡。(5)防止壩下游坡腳濾水壩址被淤塞，排水不暢，壩體浸潤線抬高，壩坡滲水，土料抗剪強度減低，出現裂縫，影響壩坡的穩定。3．管理運行方面(1)限制庫水位降落過快。28（二）土壩裂縫處理措施

處理裂縫的措施一般有開挖回填和灌漿。如裂縫較深，開挖回填工程量大，可以采用灌漿的方法，其主要內容如下：(1)鉆孔布置；(2)漿液的選擇和配制。（二）土壩裂縫處理措施處理裂縫的措施一般有開挖29提堂壩

提堂壩位于美國愛達荷州斯內克(Snake)河支流提堂(Teton)河上。心墻土石壩，最大壩高93m(自河床至壩頂)，水庫總庫容3.6億m3，裝有1臺1.6萬kW的水輪發電機組，灌溉面積6.5萬hm2，兼有防洪作用。工程于1971年開工，1975年10月大壩建成并開始蓄水。1976年6月5日發生潰壩失事。提堂壩提堂壩位于美國愛達荷州斯內克(Snake)30基礎防滲措施

①在河床沖積層中開挖截水齒槽，齒槽最大深度達30m，要求將沖積層全部探除，使心墻直接置于基巖上。齒槽在基巖處的寬度為9.1m。②從高程1554m至兩岸壩頭設置鍵槽。鍵槽深21m、底寬9.1m。施工時，心墻下的巖石表面用高壓水氣沖洗。對鍵槽和截水齒槽底部的部分張開節理和裂隙進行了灌漿處理。在高程1554～1586m之間，鍵槽的側坡面和相鄰的壩頭巖石表面的張開裂隙，用重力法灌粘土漿，或用心墻土料填充壓實。

基礎防滲措施31③沿壩基全長設置灌漿帷幕。除1554m高程以下某些透水性比較小的地區用單排孔外，其余部位均設有3排灌漿孔。3排孔的孔距為3m，最大孔深為79m。溢洪道部位的最大孔深增至79m。孔的方向，下游側的一排鉛直，中間及靠上游側的一排孔則與鉛直線呈30°角斜向兩岸。先灌下游排孔，然后灌上游排孔，最后灌中間排孔。溢洪道基礎除帷幕灌漿外，還進行固結灌漿，并對張開節理進行了處理。灌漿孔總長36000m，耗水泥21000t，砂2330m3，膨潤土60t，氯化鈣190t。④對心墻底部兩岸巖基表面進行處理，自高程1533m以上心墻底部的薄層坡積物全部挖除，直達良好的基巖，并對表面大的節理作了專門處理。③沿壩基全長設置灌漿帷幕。除1554m高程以32失事經過1975年10月3日，水庫開始蓄水，至1976年5月13日蓄水至溢洪道堰頂高程，平均上升速度為90cm/d，最大為1.3m/d。1976年6月3日發現右岸壩頭壩腳下游400m和460m兩處滲出清水，滲水量約為0.23和0.15m3/min。當時庫水位為1615.4m。6月4日右岸壩腳下游46～60m處發現有清水滲出，滲水量約0.075m3/min。6月5日上午7∶45，發現右岸近壩腳1537.7m高程處漏水，至8∶30，估計滲流量為0.57～0.85m3/s，至9∶30滲流量即達1.13～1.42m3/s。10∶30在壩體下游面1585m高程離右壩頭4.56m處出現濕斑，很快發展成0.28～0.42m3/s的滲漏水，并將壩面塊石護坡料沖走，聽到流水聲和巨響。至11∶00在上游水庫內右岸近處出現一個漩渦，直徑迅速擴大，11∶50壩體下游面1620m出現陷洞，隨即壩頂破壞，至11∶57，大壩潰決。失事經過33失事后，壩體1/3土料被沖走。發電廠房上部建筑、開關站和倉庫全部破壞。廠房下部結構、水輪機、尾水渠等被泥沙埋沒，但溢洪道等建筑物基本未受損失。潰壩流量相當于密西西比河洪水期流量。提堂河和斯內克河下游130km，面積780km2的地區全部或局部遭受潰水泛濫。4萬hm2農田被淹，沖毀鐵路52km，11人死亡，25000人無家可歸。失事后，壩體1/3土料被沖走。發電廠房上部建34原因分析右岸壩基鍵槽處心墻因內部沖蝕(管涌)而破壞。具體破壞模式為滲水由截水槽上游張開節理滲入，沿灌漿帽頂部與粉土接觸而流入下游張開節理，通過槽內填土的滲透比降為710，此比降遠遠高于粉土的破壞比降，且槽內填土因拱作用易于發生水力劈裂，又由于有分散性粉土易被沖蝕崩解，濕化的填土塌入張開節理，加劇了槽底附近填土的滲流，使滲透比降更增大，因而沖蝕成孔洞。通過截水槽的滲水進入下游的斜節理，一部分滲水通過十分破碎的流紋巖和山麓堆積，流進壩體下游部位底面節理發育的巖石，因而在壩趾處出現漏水，逐漸使截水槽填土沖成大洞穴，導致大壩完全潰決。原因分析35提堂壩失事在設計上的教訓是對不透水心墻土料的內部沖蝕沒有提供充分的保護。截水槽底面和側面基巖的節理裂縫沒有很好地封閉；底面過窄；兩側開挖的巖坡過陡，對槽中填土起拱作用，引起水力劈裂。提堂壩失事在設計上的教訓是對不透水心墻土料的內36滲透破壞與防治

滲透破壞的類型有：管涌、流土、接觸沖刷和接觸流失。這四種破壞模式都先肇始于滲流的出口，繼而向內部和上游發展，最后形成滲流通道。滲透破壞與防治滲透破壞的類型有：管涌、流土、接觸37滲流控制的基本內容：（1）控制壩體、壩基和兩岸壩座內的水力比降或滲水流速，使之小于其允許值，以保證滲透的穩定性。（2）控制下游的剩余水頭或水位，也即盡早釋放滲透壓力，以增強下游壩坡和壩基的靜力穩定性。（3）控制滲流水量，這在缺水地區尤為重要。（4）滲流現場觀測。及時掌握壩和地基內滲流場的狀態，包括浸潤線、滲流出口的坡降和漏水量以及滲流帶出物等，并做好記錄和分析。滲流控制的基本內容：（1）控制壩體、壩基和兩岸壩座內的水力比38出現滲流失控的先兆：A:埋入壩體和壩基中的測壓管讀數異常；B:下游壩面出現濕斑，或水流不從排水體而從壩體流出；C:壩體出現沉陷、塌坑等異常變形；D:滲出水流中有懸浮土粒；E：滲出流量過大或變化失常。出現滲流失控的先兆：39一：壩體的滲流控制

土石壩的壩體由三個不同功能的區域組成。1.防滲：采用滲透系數很小的材料，如混凝土、瀝青、土工膜和土料作為防滲體。心墻與基巖接觸面得處理，是滲流控制的重點。一：壩體的滲流控制土石壩的壩體由三個不同功能的區域40有效地控制措施：A:用高壓水沖洗墻基巖面所有松散巖塊；B:用混凝土填塞表面孔洞和局部倒懸巖石；C:用灰漿抹面，再在其上填筑土料；D:鋪填一層高塑性土料，堵塞基巖裂隙；E:用成片水泥灌漿來封閉和固結破碎基巖。有效地控制措施：A:用高壓水沖洗墻基巖面所有松散巖塊；412.排滲：

采用透水性良好的材料，如土工織物、礫卵石或塊石作為排水體，布置在壩內水力比降較大的部位，以匯集滲流和釋放壓力，使滲水暢順、自由地排出。2.排滲：423.防排的過渡和協調

采用具有濾土和排水雙重功能的材料，構成反濾過渡層布置在防滲體和排水體之間，即防止前者在滲流出口發生滲流破壞，又保證后者不致被堵塞而能減壓排水。3.防排的過渡和協調43二：壩基的滲流控制一般分為水平防滲和垂直防滲兩大類。1.水平防滲a:必須對壩基覆蓋層和基巖進行水文和工程地質勘查，掌握其分布范圍、厚度和滲透系數等；b:鋪蓋的滲透系數應小于10-6cm/s的量級，一般至少要為透水地基的1/1000以下；c:鋪蓋的長度應大于壩前水頭的10倍；d:鋪蓋與透水地基之間應設置反濾層；二：壩基的滲流控制一般分為水平防滲和垂直防滲兩大類。44e：鋪蓋不應只覆蓋河床部分，也應覆蓋兩岸壩座部分，以形成整體防滲，避免繞壩滲透破壞；f：鋪蓋應與下游排水設施聯合作用；g：鋪蓋的裂縫處理方法是先向縫中灌土灌砂或表面堆填土料，讓蓄水后裂縫自愈；h:應盡量避免放空水庫，從而導致鋪蓋干縮開裂。e：鋪蓋不應只覆蓋河床部分，也應覆蓋兩岸壩座部分，以形成整體452.垂直防滲：對于透水地基，垂直防滲比水平防滲更為有效，特別在減少滲流量方面。a:截水槽1）深而窄的截水槽體形，會使填土內形成起拱作用，減少土內垂直正應力，容易引起水平裂縫；2）截水槽與基巖的結合面是最容易發生滲透破壞的部位，尤其在基巖節理裂隙發育甚至裂開的情況。2.垂直防滲：46b:混凝土防滲墻1）混凝土墻上部與壩體斜墻或心墻連接處，是滲流控制的關鍵部位；2）混凝土墻與防滲體處滲流出口的反濾層保護是防止滲流破壞的重要條件；3）混凝土墻與基巖而連接要緊密。b:混凝土防滲墻47c：其他防滲墻1）自凝灰漿防滲墻；2）泥漿槽防滲墻；3）板樁灌漿防滲墻。c：其他防滲墻48d:國內發展的新防滲措施1）劈裂灌漿；2）高壓定向噴射灌漿；3）壩基巖溶投反濾料灌漿；4）沖抓套井防滲墻；5）倒掛井防滲墻；6）射水造孔混凝土墻。d:國內發展的新防滲措施49謝菲爾德壩

謝菲爾德壩位于美國加州圣巴巴拉市北的一個峽谷內，是該市供水系統中引水隧洞末端一座調節水庫的擋水壩，1917年冬建成。最大壩高7.63m，壩頂寬6.1m，長219.6m，上下游壩坡均為1:2.5。壩體由粉砂和含卵石的砂質粉土組成。土料取自庫區的河床沖積層，上壩填筑時利用施工機械施壓。壩的上游面蓋有一層混凝土面板，按當時的技術水平，面板系用尺寸為6m*6m、厚10~15cm的預制混凝土板拼接而成的，板與板之間的接縫成楔形，縫寬從表面的12mm減小到地面的6mm。縫內用瀝青麻絲堵塞止水。謝菲爾德壩謝菲爾德壩位于美國加州圣巴巴拉市北的一50面板下另有一層厚1.2m的粘土防滲墊層。該墊層的下端與粘土截水墻聯接，直達基巖，形成一連續的防滲體。壩基為一層厚1.2~3.0m的臺地沖積層。其下為砂巖層。沖積層的材料構成與壩體土料相同。

此外，在河床內壩的最高斷面底部，埋有一條長60m的引水管道，鋪設在壩基內開挖的槽內，并用粘土回填夯實。引水道上游端的壩址上游4.5m處建有一座進水塔，內設鋼閘門控制啟閉。面板下另有一層厚1.2m的粘土防滲墊層。該墊層的下51土石壩整治資料課件52地震和壩的破壞1925年6月29日凌晨，發生了圣巴巴拉地震，主震發生在6:42，隨后又有6次余震。據遠處地震站的記錄，確定其震級為6.3級。震中距壩11.2km，歷時15s。地震時，水庫水深4.6~5.5m，壩的中部長約128m的壩段整體繞其左端滑向下游。水庫內11.3萬m3的水從缺口處涌出，有許多壩體土料被水沖失，但滑動段得主體仍殘留在壩的下游左側，其上游面板已散亂，但下游壩面的植被仍完好無損。地震和壩的破壞1925年6月29日凌晨，發生了53失事幾天后，工程人員檢查后認為地面運動必定使上游防滲面板的接縫張開，因為附近的木屋都沿地基移動了10cm。該壩的下部一定早已被滲漏水飽和，所以盡管庫內水深不足6m，竟然有長達近100m的壩體滑向下游30m遠。并認為如果壩的下游部位設有良好的堆石排水體或排水井；上游的混凝土面板接縫處，設有寬60cm厚20cm的混凝土支撐系統；壩內引水管又不布置在河床最高壩段而布置在兩岸壩座部位的開挖槽或隨洞內，則壩的穩定情況將有大的改善。失事幾天后，工程人員檢查后認為地面運動必定使上54

通過檔案調查，發現該壩在地震前壩的下游面底部和壩址以外的下游地區都有滲水出現的記錄，但失事后的調查表明：庫水并非是穿過壩的上游防滲體進入壩內，而是繞過壩基截水墻的底部及其兩端進入壩和地基，使壩體的下部和壩基的土料飽和。壩基已飽和，地震使壩上形成一批張開裂縫，從壩基直到壩面，水從這些裂縫中向上涌出，同時將壩分段浮起。通過檔案調查，發現該壩在地震前壩的下游面底部和壩址以5540年代，陸軍工程師鉆探查明：壩基沖積層主要由粉砂和含有粒徑7.5~15cm卵石的砂質粉土組成，并夾有一些粘質砂土和含礫的砂質粘土薄層。其上部60cm厚較松散，干容重約1.44t/m3，相對密度0.35~0.4。下部的土略為密實，干容重為1.76t/m3。土的顆粒分析表明：粒徑大于0.02mm的約占40%~60%。40年代，陸軍工程師鉆探查明：壩基沖積層主要由粉56土石壩的抗震措施抗震措施包括定量分析和工程措施1定量分析用定量方法考慮地震的影響是從20世紀20年代開始。在30~70年代，將地震對土石壩的影響簡化為壩的水平慣性力，作為地震荷載加入荷載組合中進行壩的穩定和應力分析。此法被稱作擬靜力法。用這種方法設計的壩，經過地震考驗，也都是安全的，但是也有壩用這種分析是安全的，結果發生破壞。所以促使動力分析法得到開發和應用。動力分析法的關鍵在于地震輸入、土樣代表性，以及從試驗求得的計算參數和破壞標準等的可靠性，如果這些參數不可靠，那么不管計算如何精細，其結果仍不可靠。土石壩的抗震措施抗震措施包括定量分析和工程措施572工程措施我國總結出來的措施a：地址選擇和勘探b：壩基處理c：壩的體型方面d：筑壩材料e：施工質量2工程措施58美國對土石壩的抗震設計做出的規定a：采用當地的最大可信地震進行大壩抗震分析；b：當遇到最大可信地震時，抗震目標是保持大壩的安全運行；c：采用二維有限元方法分析壩的穩定性；d：要求將壩建在可靠的基巖上，將壩基內松散沖積物挖出；

e：要求壩體填筑時，壓實達到最小相對壓實度為95%；美國對土石壩的抗震設計做出的規定59f：安排足夠的壩頂寬度；g：布置適當的超高；h：布置比較平緩的壩坡（上游為1:3，下游為1:2.5或更緩）；i：規定按太沙基的反濾設計準則，并用截水槽控制壩體及地基的滲流，設置內部排水系統，以提高動力穩定性；j：內部排水要分區布置，以便隔斷裂縫，防止由于地震震動使壩體開裂，造成庫水迅速流失；f：安排足夠的壩頂寬度；60k：要求進行基礎和兩岸壩座的灌漿，以封閉期中的節理帶、裂隙和洞穴；l：壩下所有管道應予封裹，并于沿線設置防滲截水措施；m：對較小的水庫，規定要有足夠的泄空能力，使其在7天內能排空一般庫容的水量；n：應設置儀器監控大壩性態，同時還應有水庫管理人員的巡視監督。（儀器包括滲水管、觀測井、傾斜儀、應力計、位移和沉陷測點、孔隙壓力計、地震儀、強震加速度量測儀和加速度峰值記錄儀）k：要求進行基礎和兩岸壩座的灌漿，以封閉期中的61青海溝后水庫潰壩

黃河上游龍羊峽水電站的修建，其水庫淹沒了青海省海南藏族自治州共和縣2.5萬畝農田。為使淹沒區280戶、2000人的移民重建家園后，恢復生產，解決土地灌溉和共和縣城3萬多人的供水問題，1984年9月，經國家計委同意興建溝后水庫。水庫1985年4月批準初步設計。同年8月動工興建，1989年9月下閘蓄水，1990年10月完工。1992年9月竣工驗收，施工被評為優良工程。青海溝后水庫潰壩黃河上游龍羊峽水電站的修建，其62水庫和大壩水庫位于共和縣黃河支流恰卜恰河上游，地處青藏高原東北緣，海拔3200余m。水庫下游13km的恰不恰鎮既是州府，又兼縣城。恰不恰河長36.4km。全河流域面積700km2，壩址控制流域面積198km2，占27.3%。水庫最大庫容330萬m3，屬于四等小（一）型水庫。庫區少水干旱，多年平均降雨量為311.8mm，多年平均徑流量約1286萬m3，每年平均流量為0.4m3/s。壩址處河谷寬20~50m，由于壩高達71m，大壩按三級建筑物設計。洪水標準按50年一遇設計、500年一遇校核。地震設防烈度定為6度。壩址上游有夏拉小（二）型水庫，屬于病險水庫。恰不恰河注入龍羊峽水庫。水庫和大壩水庫位于共和縣黃河支流恰卜恰河上游63樞紐工程包括大壩和位于左岸的輸水隧道。大壩為鋼筋混凝土面板砂礫石壩，壩頂長265m，寬7m，壩頂高程3281m。設計、校核洪水位和正常蓄水位均為3278m，汛期水位為3276.72m，相應庫容310萬m3.上下游壩坡分別為1：1.6和1:1.5，輸水隧洞洞長390.7m。直徑3.8m，設計最大泄量208m3/s，最大流速23.3m/s。隧洞周圍巖石破碎，施工中曾發生塌方，直達山坡頂面。全洞采用鋼筋混凝土襯砌，并進行了回填灌漿和固結灌漿。隧洞進口設有3.5m*4.5m檢修平板鋼閘門，由卷揚機操縱。出口設有3.4m*3.4m的弧形鋼閘門，由液壓電力裝置啟閉，采用挑流消能。在隧道出口附近還設有直徑500mm引水鋼岔管，最大引水流量1.2m3/s。樞紐工程包括大壩和位于左岸的輸水隧道。大壩為鋼64壩和地基的防滲1壩基：壩址河床為洪積、沖積沙礫石覆蓋層，最大厚度約13m。原設計將壩基上游1/3范圍內的覆蓋層挖至基巖，再填筑壩體。在施工中，進行覆蓋層探坑試驗，測得平均干容重達2.35t/m3，最小為2.30t/m3，壓縮系數僅為0.02~0.04MPa-1。在室內擊實干容重為2.14/m3的狀態下測得滲透系數為1.3*10-2~1.7*10-3cm/s，不均勻系數為391，認為覆蓋層具有充分的透水性和密實性，級配良好，決定僅將址板與墊層區的覆蓋層挖除，壩基范圍內其余部分不再挖除。址板基巖進行固結和帷幕灌漿，進尺共計1.5萬m。在斷層處開挖寬約10m、深約5m的槽，用200號混凝土回填。然后進行灌漿固結。壩和地基的防滲1壩基：65鋼筋混凝土面板和趾板：面板混凝土設計要求28天齡期的抗壓強度為20MPa，抗滲表號為S8，抗凍標號為D250，面板面積2.2萬m2，混凝土方量1.2萬m3。防浪墻：在壩頂設一L形防浪墻，高5m，出露1m。壩體堆石：初步設計中定位開采爆破石料填筑，但開工后，鑒于開采、運輸等困難，改用天然砂礫石料。但并未為此在壩內設置專門排水設施，而依靠自身砂礫石排水。鋼筋混凝土面板和趾板：66工程管理運行情況管理情況：管理人員編制15人，實際10人，行政干部1人，技術干部2人，其余為工人，制定《溝后水庫管理局各項工作守則》《水庫管理運行規程》《閘門啟閉機操作規程》《機電操作規程》等工程管理制定。實際情況是壩下游設管理房，原有兩個工人看管，其中一人于1992年退休后，只有一人專管。除每天觀測水位外，只是看看壩。工程管理運行情況管理情況：67運行情況：水庫于1989年9月28日下閘蓄水，到10月7日庫水位達3258m時發現：1）在壩的左岸下游坡高程3223m處出現集中滲漏，并沿壩坡下流，后對出逸點處的壩址作壩料換填處理；2）在壩中偏右的坡腳附近出現四處微滲；3）左岸隧洞出口的噴錨表面也有幾處滲漏痕跡。但除上述集中滲漏處約有0.01m3/s的滲漏量外，其余各點的滲漏量很小，且為清水。運行情況：68大壩觀測：1滲流量觀測。位于下游壩址附近，平行壩軸線開挖一條縱向集滲溝，深約1.5m。2基巖地下水位觀測。基巖測壓管4個，設置在壩下游左右岸各2個，觀測兩岸基巖的繞滲情況。3面板變形觀測。標點共12個，分布于壩頂與下游壩坡的馬道上。有些觀測數據過小，規律性差，可信度差。4面板周邊縫與板間縫的變位觀測。由于采用的是普通機械測縫裝置，不適于水下檢測。大壩觀測：69潰壩情況1潰壩過程：1993年8月27日晚大壩潰決。7月14日至8月27日12點，水庫水位從3261m逐漸上升到3277m。潰壩后從庫水位痕跡實測確定，潰壩時最高水位為3277.25m左右，低于正常水位0.75m，當時水庫蓄水量為318萬m3。晚上八點，有人發現高程3260m處有水流滲出。約到了九點，管理員聽到壩上有似悶雷聲的巨響，立即跑到壩下游觀察，聽到流水和滾石聲音，看到壩上石塊向下滾動，并有撞擊的火花，位置在壩的中央偏上部。十點四十分左右，大壩潰決。潰壩情況1潰壩過程：702潰壩后殘留壩體情況殘留壩的剖面形態表明大壩基本上是一座砂礫石均質壩。由于砂礫石料的不均勻系數較大，經過料場開挖、運輸、上壩，易于分離，壩體的填筑層次分明。壩體浸潤線很高，全部被滲水飽和。殘留壩體內有遺留的孔隙水，從殘留體的臨空面大量逸出、垂直向下流淌，形成很多條沖溝。位于壩軸線附近的沖溝起點幾乎與水庫水位齊平。潰壩10天后，在大壩右岸下游高程3260m以下，還可見到殘留壩體中有孔隙水成滴滲出。在左岸剖面高程3240m以下也有類似情況，到了高程3230m處，由于逸滲流集中，在臨空面形成三個滲流逸出洞，洞內砂礫石中的細顆粒已被滲水帶出。2潰壩后殘留壩體情況71

在右岸殘留壩體的下游坡面上，高程3265~3270m間，護坡石縫中的砂層被掏蝕，呈明顯空洞。在右岸殘留體高程3260m的下游坡馬道上，可以看到排水溝中堆滿了滲流從壩體中帶出的砂粒。在右岸殘留壩體的下游坡面上，高程3265~32772水與戰爭3、巴以和談水是重大難題1967年第3次中東戰爭后，以色列占領了大片阿拉伯領土，并宣布那里的水資源為“戰略資源”。據統計，目前加沙和約旦河西岸80％以上的水資源被以色列霸占，以色列近40％的水資源來自約旦河西岸。西岸有3個天然地下蓄水池，水資源十分豐富。以色列占用了其中兩個。盡管加沙和約旦河西岸大部分地區已實行巴勒斯坦自治，但巴勒斯坦土地上的“水龍頭”仍在以色列的控制之下。巴勒斯坦人擁有的水資源只相當于以色列人的1／5。在巴以最后階段談判中，水資源問題是雙方討論解決的一項重要內容。巴勒斯坦在一系列談判中似乎已經悟出這樣一個事實：如果以色列能夠在土地問題上讓步的話，那么它決不會在水的問題上讓步。根據1993年達成的《奧斯陸協議》，以色列應把2680萬立方米的水轉交給巴勒斯坦方面，但以色列只轉交了約700萬立方米。據巴方披露，巴2000年的用水需求達3．5億立方米，而約旦河西岸現有水資源總共不過6．5億立方米，加沙地帶4500萬立方米，其中以色列人使用著80％。除此之外，以色列還禁止巴勒斯坦人使用約旦河和耶爾穆克河的河水。以色列把這些水蓄入太巴列湖，用于農田灌溉和土壤改良。為了控制和掠奪更多的阿拉伯水資源，以色列于1999年7月成立了一個由60名專家組成的地質工作隊，其任務是根據美國和一些歐洲國家衛星提供的資料，用先進技術研究阿拉伯地區水源、阿拉伯河流發祥地和阿拉伯國家的水庫。水與戰爭3、巴以和談水是重大難題734、敘以戈蘭高地之爭癥結是水敘以問題的癥結在戈蘭高地，而解決戈蘭高地問題的關鍵是水資源問題。戈蘭高地水資源豐富。數條河流注入太巴列湖，因而戈蘭高地被稱為以色列的水庫。太巴列湖南北長23公里，東西最寬處約14公里，面積為165平方公里，平均水深為45米，儲水量30億～40億立方米。以色列每年將4．5億～6億立方米的湖水用水泵抽送到比太巴列湖高475米的巴圖夫水庫，經該水庫將湖水輸送到各地區。抽水所需的電量占以色列全國用電量的18％。以色列40％的用水靠太巴列湖水源。對于水資源嚴重短缺的以色列來說，太巴列湖具有涉及國家生存的利害關系。因此，以色列要求完全控制太巴列湖。在這個問題上讓以色列作出讓步是非常困難的。以色列還要求控制巴尼亞斯河和哈斯巴尼河的一段。在這個問題上，如果敘利亞同意以色列控制太巴列湖的要求，以色列是可以作出讓步的。在歷史上，敘利亞從來沒有利用過太巴列湖的湖水。因為該湖低于海平面210米，抽水所需的費用是昂貴的。敘利亞的農業區主要集中在沿海地區和北部地區以及幼發拉底河流域。因此，太巴列湖水源對敘利亞來說，并不十分重要。如果美國能夠促使土耳其同意向敘利亞增加幼發拉底河河水的份額，敘利亞可能會在水源問題上作出一些讓步。我在戈蘭高地采訪時，以色列司機馬可特地把車停在太巴列湖邊，指著距離高地僅百米之遙的湖邊說，以色列堅持1923年的國際邊界，這條邊界線距離湖邊數十米到數百米不等，而敘利亞則聲稱應以1967年中東戰爭前的停火線為界，該界線直達湖邊。實際上，敘以談判就是因為在這塊長約10公里、寬不過數十米的地方僵持不下。馬可說，作為以色列人，他不反對歸還戈蘭高地，但他不希望太巴列湖與敘利亞直接接壤，使以色列重要的水資源受到敘利亞的直接威脅。如果敘利亞堅持寸土不讓，他贊成用以色列邊界的另一塊土地與敘利亞交換，以確保以色列對太巴列湖的絕對控制權。4、敘以戈蘭高地之爭癥結是水745、黎以為水又起爭執1982年，以色列占領黎巴嫩，表面上是為了打擊巴勒斯坦游擊隊，而實際上是為了奪取利塔尼河的河水。以色列占領黎巴嫩南部期間，每年從利塔尼河取水5億立方米。它挖了一條20公里長的地下水渠，與通往納格布沙漠的水渠聯結起來。最近，以色列同黎巴嫩圍繞哈斯巴尼河的用水問題又發生爭執。哈斯巴尼河源于黎巴嫩的雪山，經約旦流向以色列的太巴列湖，向太巴列湖提供20％～25％的水源。2000年5月以色列從黎巴嫩南部撤軍后，聯合國把哈斯巴尼河劃為以色列與黎巴嫩的界河。無論是撤軍前還是撤軍后，以色列一直在抽取該河的河水。近年來，黎巴嫩在河邊興建了揚水站，并鋪設了管道，準備向邊界的一些村莊供水。這立刻引起了以色列的強烈反應。以方認為黎巴嫩的這一舉動企圖改變該河的水道，減少流入以色列的水量，并以武力相威脅，揚言如果黎巴嫩不停止這一舉動，就炸毀抽水設施。最近，以外長佩雷斯警告黎巴嫩此舉可能導致“戰火”。以色列武裝直升機連日來幾乎每天都到該河上空盤旋，進行偵察飛行。黎巴嫩一方面否認有關河流改道一說，另一方面表示，哈斯巴尼河源于黎巴嫩，因此黎巴嫩有權使用該河河水。黎總統拉胡德強調，黎巴嫩決不會屈服于以色列的威脅和壓力。現在，黎以水資源爭執仍未結束。此間人士擔心，黎以目前的水資源糾紛有可能引發兩國邊界的緊張局勢。

5、黎以為水又起爭執756、約以和平還是為了約旦是中東水源最緊缺的國家之一，每年2／3的水源依靠降雨，與正常需求相比，年缺水30％，再過10年，缺水可達70％。據統計，約旦用水1988年為5．55億立方米。隨著經濟發展、人口增長，2001年約旦用水將超過11億立方米。1999年1月，約旦宣布全國進入干旱狀態，并采取了一系列削減用水的緊急措施，一度被迫動用“戰備用水”。在約旦采訪時，我發現首都安曼按區每周供水一次，每家每戶都要在這一天貯足一周用水，否則只好到專門地方買水。我漫步安曼街頭，不時看到一輛輛水罐車迎面駛過，它們的后面都寫著“可飲用水”的字樣。安曼部分城區的供水，每天就靠這些水罐車從城外很遠的地方拉來，然后走街串巷送入千家萬戶的貯水箱。在約旦河谷，一些地段的干線渠道兩旁都安有鐵絲網，處于全封閉狀態。這也從一個側面說明水對于約旦是多么重要！約旦水利灌溉部的一位官員說：“1967年中東戰爭的導因是水，現在約以和平還是為了水。”根據約以雙方1994年10月簽署的和平條約以及3年后簽署的有關水資源分配的協議，以色列每年應向約旦供水5500萬立方米。但以色列1999年1月14日向約旦提出，為共同應付水源短缺問題，它打算把向約旦的供水量減少一半。對于以色列的提議，約旦政府斷然拒絕，稱其違反了以約有關協議。約旦官員指出，以向約旦的供水量是條約中明文規定的，沒有任何修改的余地，以色列不應將自己目前面臨的問題轉嫁到約旦頭上。雙方圍繞供水問題的談判陷入僵局。盡管約旦同以色列已簽署和約和建立外交關系，但雙方時常圍繞約旦河水的分配問題發生糾紛，并導致兩國關系一度趨于緊張。6、約以和平還是為了76

7、“水戰”和“以水換和平”對以色列來說，水資源比土地更重要。據以色列銀行的年度報告說，以色列水資源的37％來自約旦河和太巴列湖，25％來自約旦河西岸地下水。現在有人在“以土地換和平”的基礎上引出另一種說法，叫作“以土地換水源”。也就是說，以色列為了控制水源可以讓出土地。巴以和談是這樣，敘以談判也是如此。以色列除了掠奪被占領土的水資源外，還覬覦著中東的其他水資源。據中東地區戰略研究中心發表的一份報告說，以色列試圖把尼羅河水引入自己國家。為此，它同埃塞俄比亞、烏干達和一些非洲國家建立了密切的關系，目的在于為壟斷尼羅河水開辟道路。此外，以色列還想通過同土耳其建立密切關系，得到底格里斯河和幼發拉底河的河水，目的在于控制這兩條河流向敘利亞和伊拉克的水量。7、“水戰”和“以水換和平”77土石壩整治資料課件78土石壩整治資料課件79一、病險水庫

病險水庫一般是指工程實際洪水標準未達到規定要求的標準，或雖達到規定洪水的標準，但工程存在較嚴重的質量問題，影響大壩安全，不能正常運行的水庫。

一、病險水庫病險水庫一般是指工程實際洪水標準未80二：分類標準大壩安全狀況分為三類，如下：一類壩：實際抗御洪水標準達到《防洪標準》（GB50201-94）規定，大壩工作狀態正常；工程無重大質量問題，能按設計正常運行的大壩。二類壩：實際抗御洪水標準不低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，但達不到《防洪標準》（GB50201-94）規定；大壩工作狀態基本正常，在一定控制運用條件下能安全運行的大壩。三類壩：實際抗御洪水標準低于部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準，或者工程存在較嚴重安全隱患，不能按設計正常運行的大壩。二：分類標準大壩安全狀況分為三類，如下：811954－2003年歷年潰壩數量統計1954－2003年歷年潰壩數量統計82三、土石壩病險水庫存在主要問題土石壩病險水庫存在主要問題：防洪標準低；工程質量存在嚴重問題；自然災害（地震震害）以及其他土石壩病害與破壞(包括波浪對護坡的破壞、掘穴動物破壞等方面)三、土石壩病險水庫存在主要問題土石壩病險水庫存在主要問題：83(一)防洪標準問題為了提高險庫防洪標淮，從除險加固工程措施來看。主要是：①適當加高大壩，增加調蓄能力；②加大泄洪設施．增加泄量；③適當加高大壩與加大泄洪設施并舉。(一)防洪標準問題為了提高險庫防洪標淮，從除險84(二)工程質量的問題

土石壩具體表現在滲漏、滑坡和裂縫。土石壩壩坡喪失穩定時，滑坡體沿著一個最弱滑動面發生滑動，這就是滑坡。滲流破壞又可分為流土、管涌、接觸流失和接觸沖刷四種形式，前兩種發生在單一土層，而后兩種發生在成層土

(二)工程質量的問題土石壩具體表現在滲漏、滑坡85

土石壩滑坡的影響因素是多方面的，因此防止的措施也應從多方面著手。A：勘探設計方面1．正確選用筑壩土料2．合理確定土石壩斷面和結構3．正確地規定土石壩的運行條件4．通過現場實驗，選定計算指標5．為提高水庫防洪標準，“戴帽”加高，要復核壩坡穩定，不能盲目加高土石壩滑坡的影響因素是多方面的，因此防止的措施86B：施工方面C：運行管理方面1．加強土石壩滑坡的檢查觀測2．對各種觀測項目作出滑坡預報，必須進行觀測資料分析工作B：施工方面87土石壩滑坡的搶護與處理采取以下的緊急搶護措施：1．土石壩上游坡由于庫水位驟降而引起的滑坡(1)要考慮迅速停止放水，使庫內保持一定水位，有利于避免滑坡體繼續下滑。(2)將滑坡體上部松軟土體挖掉，修整成比較平緩的坡度，裂縫上側的陡壩也應適當進行削坡，以防因坡度過陡而繼續坍滑，其下部應做成緩坡傾斜面，以利排水。(3)潛水或用其他方法摸清水下滑坡體的前緣位置，據以采用拋石或沙袋等臨時性的壓重固腳。土石壩滑坡的搶護與處理采取以下的緊急搶護措施：882．土石壩下游坡由于水庫蓄水滲漏而引起的滑坡(1)對較大的坡度，宜盡可能適當降低庫水位，以免下游壩體的浸潤線繼續抬高，擴大浸潤區，增加滑動力，減低抗滑力。(2)在壩體質量很差、滲漏嚴重、又不能降低水位的情況下，可在迎水坡拋土，以減少通過壩體的滲漏量。(3)在滑坡體的坡面上開溝導滲，使滑坡體中的積水能很快排除。(4)在滑坡體上部挖除松軟土體，并對裂縫上側陡坎部分進行削坡。(5)如滑坡體底部前緣達到或超過壩趾，應采取拋石壓重固腳措施。2．土石壩下游坡由于水庫蓄水滲漏而引起的滑坡89滑坡穩定后的處理

當滑坡穩定后，為確保水庫安全，應對土石壩提出徹底的處理措施，一般應包括以下內容。1．開挖回填2．放緩壩坡3．壓重固腳4．防滲設施5．排水設施滑坡穩定后的處理當滑坡穩定后，為確保水庫安全，90在搶護和處理時應注意的幾個問題

(1)造成滑坡的原因不同，采取的處理措施也有區別。但任何一種滑坡，都需要采取綜合性的處理措施，如開挖回填、放緩壩坡、壓重固腳和防滲排水等措施，而非單一方法所能解決的。(2)在滑坡處理中，特別是在搶護過程中，一定要做到在確保人身安全的情況下進行工作。(3)在迎水坡滑坡的搶護過程中，一定要摸清水下滑坡的位置，然后進行拋石或沙袋固腳，防止滑坡繼續發生。切不可在滑坡體上拋石或沙袋，這樣既不能固腳，又加大了滑動力，反而會促使滑坡繼續發展。在搶護和處理時應注意的幾個問題(1)造成滑坡的原因91(4)對滑坡性的裂縫，原則上不應采取灌漿方法處理。因為漿液中的水分，將會降低滑坡體與壩體之間的抗剪強度，對滑坡穩定不利，而且灌漿壓力也會加速滑坡體下滑。如必須采用時，一定要有充分論證，確保滑坡體的穩定。(5)滑坡體上部與下部的開挖與回填，應該符合“上部減載”與“下部壓重”的原則。開挖部位的回填，要在做好壓重固腳以后進行。下部開挖，要分段進行，切忌全面同時開挖，以免引起再次滑坡。(6)不宜采用打樁固腳的方法處理滑坡，因為樁的阻滑作用很小，不能抵擋滑坡體的推力，而且打樁震動反而會助長滑坡的發展。(4)對滑坡性的裂縫，原則上不應采取灌漿方法處理。因為漿液92一、壩體裂縫的類型(一)裂縫類型按其方向可分為：平行壩軸線的縱向裂縫；垂直壩軸線的橫向裂縫；分布不規則的龜狀裂縫；按其產生的原因可分為沉陷裂縫、滑坡裂縫以及干縮和冰凍裂縫；按其所在部位可分為表面裂縫及內部裂縫等。一、壩體裂縫的類型(一)裂縫類型93二、壩體裂縫原因分析(一)縱向裂縫縱向裂縫一般分為縱向沉陷裂縫和縱向滑坡裂縫兩類。縱向沉陷裂縫產生的部位：1．壩基壓縮性大的壩段2．壩體心墻和斜墻與透水料結合處3．壩體分區分塊施工的縱向結合面4．壩頂與壩基截合槽對應處5．跨騎在小山脊上的壩頂部6．壩體新老斷面結合處二、壩體裂縫原因分析(一)縱向裂縫94縱向裂縫的成因：

(1)壩基防滲措施處理不徹底或防滲措施失效，持續時間長，壩體浸潤線抬高。(2)壩基有淤泥層或壩身有軟弱夾層。在壩基施工中，有淤泥層未清除或清除不徹底；在壩體施工中，土料含水量較高，有凍土塊上壩或遇降雨，未做好防雨設施，土料含水量加大，干容重小，抗剪強度低。縱向裂縫的成因：(1)壩基防滲措施處理不徹底95(3)在大壩施工中，為了減少攔洪工程量，采用臨時斷面，邊坡較陡，汛后補做原斷面；或已建大壩，提高防洪標準，加高培厚大壩，新老土體間未處理好，致使結合部質量差。(4)水中填土壩，土料含水量大，排水固結慢，施工速度快，孔隙水壓力未能及時消散，抗剪強度低。(5)在水庫運行中，由于操作運用不當，水位下降較快，壩坡土體排水較慢，形成較大的反向滲透壓力。(3)在大壩施工中，為了減少攔洪工程量，采用96(二)橫向裂縫橫向裂縫1．壩體與岸坡接頭壩段結合坡度達不到要求；2．壩基局部有壓縮性大的土層3．壩體與剛性建筑物接合壩段當壩體與剛性建筑物接合處未處理好時，因不均勻沉陷引起橫向裂縫。在壩體內埋設較大直徑的輸水洞壩段，由于輸水洞頂部與其兩側的壩體填土高度不同，也常出現不均勻沉陷，在相應部位的壩頂處，出現橫向裂縫。(二)橫向裂縫橫向裂縫974．壩體分段施工的結合部位壩體合龍段或施工時土料上壩道路，或壩體采取分段施工的各段結合處(小型水庫土石壩較多采用這種辦法施工)，往往由于結合處坡度過陡，或壩體填筑高差過大，或各段壩體碾壓密實程度不同，甚至結合壩段漏壓，引起不均勻沉陷，產生橫向裂縫。4．壩體分段施工的結合部位98(三)內部裂縫

1．壩體窄心墻內部2．壩體與剛性建筑物相鄰部位3．狹窄河谷高壓縮性地基上壩體4．局部高壓縮性壩基上的壩體底部5．壩體內壓應力小于該處庫水壓力部位由于不均勻沉陷變形的結果，可能造成壩體內某些平面上的壓應力小于該處庫水壓力，使水得以進入壩體中的閉合裂縫，形成新的裂縫。(三)內部裂縫1．壩體窄心墻內部99(四)龜裂縫

龜裂縫即干縮和冰凍裂縫。這種裂縫的產生，主要受氣候影響。當壩體土料含粘量較高，含水量較大，在施工期間，工序銜接不好，壩面保護層或護坡墊層未能及時跟上，以及壩面碾壓后，暴露時間過長，遇炎熱或嚴寒的天氣，因表層土料含水量迅速蒸發或土層迅速凍結，都會產生干縮或冰凍裂縫。

(四)龜裂縫龜裂縫即干縮和冰凍裂縫。這種裂縫100三、土石壩裂縫的防止和處理措施

為防止裂縫的產生，應加強設計、施工和管理運行，這是根本的措施。在處理方法上，一般有封閉、翻筑、灌漿、放緩壩坡、加做戧臺及加保護層等措施。三、土石壩裂縫的防止和處理措施為防止裂縫的產生101(一)裂縫的防止1．設計方面應做好的工作(1)在設計前，對壩基進行必要的地質勘探工作，了解地基覆蓋層及巖層的情況。(2)壩坡不能過陡。目前有的水庫土石壩壩坡為減少壩體工程量，設計壩坡過陡；有的為提高水庫防洪標準，戴帽加高壩體，造成壩坡過陡；(3)處理壩端與兩岸接坡。兩岸山坡上的樹木、草皮、亂石、腐殖土(含松土)等應全部予清除。(一)裂縫的防止1．設計方面應做好的工作102

(4)筑壩土料的選擇。在粘土心墻壩下游壩殼浸潤線以下部位采用風化料(風化土、風化砂、風化礫石)時，須論證其有無發生滲透變形的可能性。當使用軟化系數較低的水成巖風化料，在選擇抗剪強度指標時，應考慮浸水后可能降低的因素。(5)在大孔性黃土地基上筑壩，應考慮其浸水濕陷，在設計時應提出處理措施。(4)筑壩土料的選擇。在粘土心墻壩下游壩殼浸潤1032．施工方面應做好的工作

(1)壩面填筑應盡量平起，以免造成過多的接縫，如不能平起時，力爭填筑高差不要過大，并認真做好接縫工作；(2)在冬季填筑壩體時，防止大量凍土塊填入壩體。(3)水中倒土壩填筑期間，應密切觀測孔隙水壓力的消散情況，校核壩坡的穩定。(4)嚴格控制碾壓質量和土料含水量。2．施工方面應做好的工作(1)壩面填筑應104

(5)為防止干縮和冰凍裂縫，在壩體施工過程中，應隨時做好粘土的保護層，既可防止土料含水量迅速蒸發，又可避免越冬時土層凍結裂縫。(6)在大孔性黃土地基上筑壩時，可考慮地基浸水沉陷。在筑壩前，用大直徑鉆孔鉆孔，然后注水，使土自下而上浸濕，在其自重的作用下沉實，以增大壩體的塑性。一般認為在黃土地區采用水中倒土法筑壩，對解決大孔性黃土不均勻沉陷有很大好處。(5)為防止干縮和冰凍裂縫，在壩體施工過程中1053．管理運行方面

(1)限制庫水位降落過快。(2)土壩建后，在運行期間，發現壩基有淤泥層未處理，出現壩體滑坡裂縫，可以采取放緩壩坡或在壩腳加做戧臺，亦可二者兼用。(3)當地基處理不徹底，滲透穩定遭到破壞，產生流土、管涌時，則應在壩的上游加強防滲措施；在下游做好反濾導滲減壓設施，以控制壩基滲流穩定，防止產生裂縫坍陷。(4)壩面上不得堆存大量料物，特別是上下游馬道上，以免造成裂縫滑坡。(5)防止壩下游坡腳濾水壩址被淤塞，排水不暢，壩體浸潤線抬高，壩坡滲水，土料抗剪強度減低，出現裂縫，影響壩坡的穩定。3．管理運行方面(1)限制庫水位降落過快。106（二）土壩裂縫處理措施

處理裂縫的措施一般有開挖回填和灌漿。如裂縫較深，開挖回填工程量大，可以采用灌漿的方法，其主要內容如下：(1)鉆孔布置；(2)漿液的選擇和配制。（二）土壩裂縫處理措施處理裂縫的措施一般有開挖107提堂壩

提堂壩位于美國愛達荷州斯內克(Snake)河支流提堂(Teton)河上。心墻土石壩，最大壩高93m(自河床至壩頂)，水庫總庫容3.6億m3，裝有1臺1.6萬kW的水輪發電機組，灌溉面積6.5萬hm2，兼有防洪作用。工程于1971年開工，1975年10月大壩建成并開始蓄水。1976年6月5日發生潰壩失事。提堂壩提堂壩位于美國愛達荷州斯內克(Snake)108基礎防滲措施

①在河床沖積層中開挖截水齒槽，齒槽最大深度達30m，要求將沖積層全部探除，使心墻直接置于基巖上。齒槽在基巖處的寬度為9.1m。②從高程1554m至兩岸壩頭設置鍵槽。鍵槽深21m、底寬9.1m。施工時，心墻下的巖石表面用高壓水氣沖洗。對鍵槽和截水齒槽底部的部分張開節理和裂隙進行了灌漿處理。在高程1554～1586m之間，鍵槽的側坡面和相鄰的壩頭巖石表面的張開裂隙，用重力法灌粘土漿，或用心墻土料填充壓實。

基礎防滲措施109③沿壩基全長設置灌漿帷幕。除1554m高程以下某些透水性比較小的地區用單排孔外，其余部位均設有3排灌漿孔。3排孔的孔距為3m，最大孔深為79m。溢洪道部位的最大孔深增至79m。孔的方向，下游側的一排鉛直，中間及靠上游側的一排孔則與鉛直線呈30°角斜向兩岸。先灌下游排孔，然后灌上游排孔，最后灌中間排孔。溢洪道基礎除帷幕灌漿外，還進行固結灌漿，并對張開節理進行了處理。灌漿孔總長36000m，耗水泥21000t，砂2330m3，膨潤土60t，氯化鈣190t。④對心墻底部兩岸巖基表面進行處理，自高程1533m以上心墻底部的薄層坡積物全部挖除，直達良好的基巖，并對表面大的節理作了專門處理。③沿壩基全長設置灌漿帷幕。除1554m高程以110失事經過1975年10月3日，水庫開始蓄水，至1976年5月13日蓄水至溢洪道堰頂高程，平均上升速度為90cm/d，最大為1.3m/d。1976年6月3日發現右岸壩頭壩腳下游400m和460m兩處滲出清水，滲水量約為0.23和0.15m3/min。當時庫水位為1615.4m。6月4日右岸壩腳下游46～60m處發現有清水滲出，滲水量約0.075m3/min。6月5日上午7∶45，發現右岸近壩腳1537.7m高程處漏水，至8∶30，估計滲流量為0.57～0.85m3/s，至9∶30滲流量即達1.13～1.42m3/s。10∶30在壩體下游面1585m高程離右壩頭4.56m處出現濕斑，很快發展成0.28～0.42m3/s的滲漏水，并將壩面塊石護坡料沖走，聽到流水聲和巨響。至11∶00在上游水庫內右岸近處出現一個漩渦，直徑迅速擴大，11∶50壩體下游面1620m出現陷洞，隨即壩頂破壞，至11∶57，大壩潰決。失事經過111失事后，壩體1/3土料被沖走。發電廠房上部建筑、開關站和倉庫全部破壞。廠房下部結構、水輪機、尾水渠等被泥沙埋沒，但溢洪道等建筑物基本未受損失。潰壩流量相當于密西西比河洪水期流量。提堂河和斯內克河下游130km，面積780km2的地區全部或局部遭受潰水泛濫。4萬hm2農田被淹，沖毀鐵路52km，11人死亡，25000人無家可歸。失事后，壩體1/3土料被沖走。發電廠房上部建112原因分析右岸壩基鍵槽處心墻因內部沖蝕(管涌)而破壞。具體破壞模式為滲水由截水槽上游張開節理滲入，沿灌漿帽頂部與粉土接觸而流入下游張開節理，通過槽內填土的滲透比降為710，此比降遠遠高于粉土的破壞比降，且槽內填土因拱作用易于發生水力劈裂，又由于有分散性粉土易被沖蝕崩解，濕化的填土塌入張開節理，加劇了槽底附近填土的滲流，使滲透比降更增大，因而沖蝕成孔洞。通過截水槽的滲水進入下游的斜節理，一部分滲水通過十分破碎的流紋巖和山麓堆積，流進壩體下游部位底面節理發育的巖石，因而在壩趾處出現漏水，逐漸使截水槽填土沖成大洞穴，導致大壩完全潰決。原因分析113提堂壩失事在設計上的教訓是對不透水心墻土料的內部沖蝕沒有提供充分的保護。截水槽底面和側面基巖的節理裂縫沒有很好地封閉；底面過窄；兩側開挖的巖坡過陡，對槽中填土起拱作用，引起水力劈裂。提堂壩失事在設計上的教訓是對不透水心墻土料的內114滲透破壞與防治

滲透破壞的類型有：管涌、流土、接觸沖刷和接觸流失。這四種破壞模式都先肇始于滲流的出口，繼而向內部和上游發展，最后形成滲流通道。滲透破壞與防治滲透破壞的類型有：管涌、流土、接觸115滲流控制的基本內容：（1）控制壩體、壩基和兩岸壩座內的水力比降或滲水流速，使之小于其允許值，以保證滲透的穩定性。（2）控制下游的剩余水頭或水位，也即盡早釋放滲透壓力，以增強下游壩坡和壩基的靜力穩定性。（3）控制滲流水量，這在缺水地區尤為重要。（4）滲流現場觀測。及時掌握壩和地基內滲流場的狀態，包括浸潤線、滲流出口的坡降和漏水量以及滲流帶出物等，并做好記錄和分析。滲流控制的基本內容：（1）控制壩體、壩基和兩岸壩座內的水力比116出現滲流失控的先兆：A:埋入壩體和壩基中的測壓管讀數異常；B:下游壩面出現濕斑，或水流不從排水體而從壩體流出；C:壩體出現沉陷、塌坑等異常變形；D:滲出水流中有懸浮土粒；E：滲出流量過大或變化失常。出現滲流失控的先兆：117一：壩體的滲流控制

土石壩的壩體由三個不同功能的區域組成。1.防滲：采用滲透系數很小的材料，如混凝土、瀝青、土工膜和土料作為防滲體。心墻與基巖接觸面得處理，是滲流控制的重點。一：壩體的滲流控制土石壩的壩體由三個不同功能的區域118有效地控制措施：A:用高壓水沖洗墻基巖面所有松散巖塊；B:用混凝土填塞表面孔洞和局部倒懸巖石；C:用灰漿抹面，再在其上填筑土料；D:鋪填一層高塑性土料，堵塞基巖裂隙；E:用成片水泥灌漿來封閉和固結破碎基巖。有效地控制措施：A:用高壓水沖洗墻基巖面所有松散巖塊；1192.排滲：

采用透水性良好的材料，如土工織物、礫卵石或塊石作為排水體，布置在壩內水力比降較大的部位，以匯集滲流和釋放壓力，使滲水暢順、自由地排出。2.排滲：1203.防排的過渡和協調

采用具有濾土和排水雙重功能的材料，構成反濾過渡層布置在防滲體和排水體之間，即防止前者在滲流出口發生滲流破壞，又保證后者不致被堵塞而能減壓排水。3.防排的過渡和協調121二：壩基的滲流控制一般分為水平防滲和垂直防滲兩大類。1.水平防滲a:必須對壩基覆蓋層和基巖進行水文和工程地質勘查，掌握其分布范圍、厚度和滲透系數等；b:鋪蓋的滲透系數應小于10-6cm/s的量級，一般至少要為透水地基的1/1000以下；c:鋪蓋的長度應大于壩前水頭的10倍；d:鋪蓋與透水地基之間應設置反濾層；二：壩基的滲流控制一般分為水平防滲和垂直防滲兩大類。122e：鋪蓋不應只覆蓋河床部分，也應覆蓋兩岸壩座部分，以形成整體防滲，避免繞壩滲透破壞；f：鋪蓋應與下游排水設施聯合作用；g：鋪蓋的裂縫處理方法是先向縫中灌土灌砂或表面堆填土料，讓蓄水后裂縫自愈；h:應盡量避免放空水庫，從而導致鋪蓋干縮開裂。e：鋪蓋不應只覆蓋河床部分，也應覆蓋兩岸壩座部分，以形成整體1232.垂直防滲：對于透水地基，垂直防滲比水平防滲更為有效，特別在減少滲流量方面。a:截水槽1）深而窄的截水槽體形，會使填土內形成起拱作用，減少土內垂直正應力，容易引起水平裂縫；2）截水槽與基巖的結合面是最容易發生滲透破壞的部位，尤其在基巖節理裂隙發育甚至裂開的情況。2.垂直防滲：124b:混凝土防滲墻1）混凝土墻上部與壩體斜墻或心墻連接處，是滲流控制的關鍵部位；2）混凝土墻與防滲體處滲流出口的反濾層保護是防止滲流破壞的重要條件；3）混凝土墻與基巖而連接要緊密。b:混凝土防滲墻125c：其他防滲墻1）自凝灰漿防滲墻；2）泥漿槽防滲墻；3）板樁灌漿防滲墻。c：其他防滲墻126d:國內發展的新防滲措施1）劈裂灌漿；2）高壓定向噴射灌漿；3）壩基巖溶投反濾料灌漿；4）沖抓套井防滲墻；5）倒掛井防滲墻；6）射水造孔混凝土墻。d:國內發展的新防滲措施127謝菲爾德壩

謝菲爾德壩位于美國加州圣巴巴拉市北的一個峽谷內，是該市供水系統中引水隧洞末端一座調節水庫的擋水壩，1917年冬建成。最大壩高7.63m，壩頂寬6.1m，長219.6m，上下游壩坡均為1:2.5。壩體由粉砂和含卵石的砂質粉土組成。土料取自庫區的河床沖積層，上壩填筑時利用施工機械施壓。壩的上游面蓋有一層混凝土面板，按當時