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   震灾受损水利工程案例及修复技术简述      ★★★ 【字体: 】  
震灾受损水利工程案例及修复技术简述
收集整理:佚名    来源:本站整理  时间:2009-01-10 12:46:11   点击数:[]    

重”就 是放缓下部坝坡,在滑坡体下部做压坡体等。当滑坡稳定后,应当及时进行滑坡处理[17]。 主要处理方法介绍如下: 
3.3.1 放缓坝坡 
若滑坡由于剪切破坏造成,则放缓坝坡为最好的处理方法。可填入土体将坝坡放缓,或 是先削掉滑动面上坝顶的土体,使滑动面坝坡变缓,然后再加大未滑动面的断面[24]。 
对存在失稳危险的土石坝也可采用水上抛石法放缓上游坝坡,施工方法简单,且不受季 节和水位的变化。加固工程不破坏原坝体结构,减去拆除原有的坝体护坡石和反滤料工序, 对保护原坝体非常有利。石料渗透系数大,在库水位降落时,新筑部分的自由水面线,几乎 与库水位重合,这样就造成新增断面和原有断面共同承担原有坝壳中库水位降落时产生的渗 透水压力及地震产生的超隙孔压力,起到压重的作用,从而有利于大坝的稳定[25]。 
3.3.2 压重固脚 
若滑坡体底部滑出坝趾以外,则需要在滑坡段下部采取压重固脚的措施,以增加抗滑力。 压重固脚的材料最好用砂石料。在砂石料缺乏的地区,也可用土工织物,代替反滤,以达到 排水的要求[17]。 
通过在坝体上加压盖重,或对坝体培厚加固处理,可以进一步提高防渗流土、坝体抗裂 和抗渗性能,同时增加坝体稳定性。 
实例:1999 年山西大同堡村发生 5.6 级地震,对位于震中附近的册田水库造成 VII 度影 响,坝体产生结构变形[26]。震后对主坝和北副坝下游坝坡采用石渣进行培厚加固处理。主 坝所在 956m 高程以下石渣培厚体,坝坡分别为 1:2.75,在 956m 高程设 12m 宽的平台,在 
949m 高程、940m 高程设 3.0m 宽的马道,并在石渣体与原坝体设置反滤层。培厚坝体后, 
即使再次遭遇地震,由于坝体在正常水位下(956m 高程)宽度增加,也可避免大坝整体失 
稳,从而保证大坝的安全[27]。 
3.3.3 库岸岩体加固 
对于地震中松动的库岸岩体,应采取工程措施进行加固。地震后,首先需要对库岸岩石 情况进行重新评估,选择加固方式。库岸加固通常采取锚固、支挡、排水相结合的方式。 锚固措施是利用预应力锚索和锚杆固定不稳定岩层,适用于震后加固岩体滑坡和不稳定 的局部岩体。通过一端与建筑物结构相连,一端打入岩体内部,在增强岩体抗拉强度的同时, 
改善库岸岩体的完整性[28]。该方法在高切坡中被广泛应用。 支挡方法是通过支挡体来平衡滑坡体的下滑力,确保滑坡体的稳定安全。支挡结构能有 
效地改善滑坡体的力学平衡条件,阻止滑坡、泥石流等。常用的方法有重力式挡墙、拉钉挡 墙、加筋土挡墙、抗滑桩等[29]。 
此外,由于地震过后经常伴随暴雨,更易在松动岩石处产生滑坡、泥石流等灾害,因此 需及时排水,包括地表水和地下水。可设置截水沟排除地表水;排除地下水可用廊道、竖井 和水泵等。在美国、加拿大和日本等国家较多采用专用钻机打水平孔的办法排地下水[28]。 
3.4 渗漏修复 
应根据具体情况降低库水位或放空水库,彻底修复防渗体,对由于浸润线过高而逸出坡 面或者由于大面积散浸引起的滑坡,除结合下游导渗设施外,还应考虑加强防渗。 
3.4.1 劈裂灌浆 
对于土石坝较严重的渗漏破坏,可以采取劈裂灌浆或加强防渗斜墙等方式解决。劈裂灌 浆是指在垂直渗流的方向沿坝轴线劈开坝体,灌入稠泥或水泥砂浆,截断渗流通道,可以在 短时间内坝体内的渗流,使大坝转危为安。 
采用劈裂灌浆技术的岭澳水库具体做法如下:根据坝长选用适量的灌浆机,多台灌浆机 同时开灌,为使浆液尽快硬化固结,所用浆料为掺入速凝剂的水泥加粘土。在灌浆工艺上, 连续的多次复浆,使混凝土或泥浆墙尽快加厚,并使贯通的漏水通道通过灌浆压力和多次灌 浆挤压膨胀与原坝土体紧密结合,最终形成垂直连续的防渗混凝土砂浆墙,防止再次出现漏 水通道的可能[30]。 
3.4.2 开挖置换 
置换技术是土石坝震后修复中的一种重要手段,尤其对于心墙开裂的土石坝具有重要意 义。首先需要通过探测技术检测到侵蚀的区域,然后在心墙的下游侧补填塑性混凝土,并用 颗粒反滤层加以支持。最后使用水泥膨润土混合物进行灌浆。置换技术可以有效阻止土石坝 心墙的进一步破坏,达到防渗漏的目的[18]。 
实例:新西兰的马拉希纳坝,在经历埃奇克姆地震后,初期表现稳定,在 1987 年 12 月后出现水位明显下降的现象。通过详细的监测发现,虽然大坝没有遭受严重的渗漏,但左 坝肩心墙和下游副心墙出现明显的开裂和侵蚀,且侵蚀依然在继续发展。持续不断的侵蚀导 致库水位不断下降,因而采取心墙置换的方式,即对左右岸坝肩进行开挖,喷上混凝土,置 换开挖出来的材料。水库再次蓄水时没有出现新的事故[18]。 
3.4.3 排水设施 
在阻止渗流发生的同时,需要做好排水工作,通过设置宽敞的排水带,使渗流能顺利排 走,降低坝体内的浸润线,减小孔隙水压力。 
4. 典型水利工程抗震抢险及修复实例 
4.1 美国 Hebgen 坝 
Hebgen 土石坝[31]位于美国 Montana 州,1915 年建成,1959 年 8 月遭受里氏 7.1 级的强 烈地震,坝和水库所在地变形并整体下沉约 3.1m,右岸溢洪道严重损坏,坝体沉陷开裂, 水库岸坡坍塌,库水震荡并漫溢坝坝。当时此坝并无抗震设计,承受地震对其的各种危害而 未垮坝,其破坏模式和耐震经验极有借鉴意义。 
当时业主 Montana 电力公司

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