土坝范文10篇

1土坝存在的问题

1.1水库土坝结构

水库土坝结构的修筑质量差是当前水库施工工程中常见的问题之一，这主要是因为施工人员在对水库土坝结构进行施工的过程中，没有对周围的地质情况进行全面的了解，而且所采用的施工技术和施工材料也存在着一定的质量缺陷，这就导致水库的土坝结构在使用过程中出现严重的质量问题，使大坝出现渗流的现象。

1.2水库的使用过程

水库在使用过程中，大坝坝体出现局部坍塌的情况，这就对土坝结构的稳定性，带来了严重的影响，使其水库大坝的抗滑功能和稳定性能无法满足水库工程设计的要求，从而出现了许多安全隐患，对水库的正常运行和人们的日常生活造成了严重的影响。

2土坝加固设计方案

摘要摘要：基于土坝浸水变形分析的增量有限元法，并结合邓肯E－B模型，编制了相应的土坝应力及变形有限元计算程序。应用实例的计算结果表明，所采用的增量有限元分析方法是合理的，所得计算结果也是接近实际的。

摘要：浸水变形本构模型增量有限元法

1引言

众所周知，土坝对水的功能十分敏感，尤其在水库蓄水初期，土坝会发生某些非凡的变形。比如，水库初次蓄水期，土坝上游坝壳表面往往产生向上游的位移，这和水压力功能的方向正好相反，同时还伴随一定的下沉，而不是想象中的随浮托力的增大而上抬。大量的探究成果表明，产生这种现象的根本原因就在于坝体土料的浸水变形，或称湿化变形［1，2］。浸水变形往往使坝顶发生横向的伸长变位从而引起坝体发生不均匀沉降，甚至导致坝体产生纵向裂缝［1］。因此，如何对初次蓄水期土坝的浸水变形进行准确而合理地分析，在此基

础上把握其发生和发展的规律，对确保土坝的正常运行具有重要意义。

2浸水变形的分析方法

***水库位浙江省******苕溪支流南溪上，始建于1958年，是治理太湖流域水患的大型骨干水利工程之一。水库汇流面积258平方公里，总库容1.15亿立方米，大坝为粘土心墙砂壳坝，是一座以防洪为主，结合灌溉、发电、供水、养殖等综合利用的大（二）型水库。由于历史客观原因和工程运行时间的推移，在2001年水利厅组织的大坝安全鉴定中，***水库被列为三类坝需进行除险加固。***水库大坝为粘土心墙土坝，其除险加固设计采用混凝土防渗墙作为大坝新的防渗体以提高土坝体的抗渗性，设计要求混凝土防渗墙的抗压强度等级为C8，弹性模量≤14000Mpa，渗透等级W4，坍落度为8~11cm。

一、原材料试验

试验所用水泥为安徽宁国海螺32.5R级复合硅酸盐水泥，掺合料采用膨润土，细骨料为天然河砂或石屑，粗骨料为一级配石灰岩碎石，各种材料的物理性能试验成果分述如下。

1．1水泥

试验所用水泥为安徽宁国海螺32.5R级复合硅酸盐水泥，其物理力学性能试验成果。

1．2细骨料

贵州是全国唯一无平原支撑的省份，开门见山，山高水低，年平均降水量1191毫米，水资源丰富，利用率较低。解放后，为从根本上改变农业生产基础设施薄弱的现状，党和政府领导人民大力兴修水利。五、六十年代共修建小（一）型以上水库500多座，其中土坝占有相当大的比例。几十年来，为我省工农业生产的发展提供了丰富的水资源。

五、六十年代，我省土坝建造时受到自然条件和当时施工技术条件的限制，不可避免的留下诸多薄弱环节。随着时间的推移，土坝设计运行寿命的接近，多数土坝出现不同程度的险情，土坝除险加固工程日趋繁重，其中坝体及坝基渗漏，是众多土坝成为病险水库的主要原因之一。

进入九十年代，省内土坝除险加固采用帷幕灌浆、劈裂灌浆等方法处理，收到一定效果，但由于情况复杂，部份工程渗漏问题没有得到彻底解决，同时土坝灌浆，在坝体内形成的有效防渗体厚度较薄，耐久性差，易击穿。地下砼防渗墙作为防渗处理的一种行之有效的截流防渗建筑，其墙体强度高，性能非常稳定，使用年限长，同时塑性混凝土防渗墙在运行过程中允许一定的变形，逐渐被工程界所重视。地下防渗墙在我国开始于1958年，进入九十年代，经过众多的工程实践，其施工工艺、墙体材料、检测方法、机械设备等已非常成熟，在土坝除险加固中得到广泛应用。据统计，截至2002年底，我国建造的各类防渗墙已超过150座，成墙技术和成墙规模均居于世界前列。

贵州特有的地层—喀斯特地层，对地下防渗墙在贵州土坝除险加固中的应用提出了新的要求。为满足坝体及坝基的整体截流防渗效果，在进行防渗墙的设计时，不但要考虑坝体自身的各种因素，还要充分考虑坝基岩层的透水性。

贵州的地层以碳酸盐类岩层为主、碎屑岩地层其次、火成岩地层仅在西部有少量出露，其中碳酸盐类岩层为透水性岩层；碎隙岩和火成岩地层多为不透水性岩层。在覆盖层厚度不大的情况下，坝基基岩为不透水性岩层时，可采用接地式防渗墙直接嵌入强风化岩层达到防渗效果；而对于透水性基岩，防渗墙嵌入基岩后，对坝基及坝肩仍要辅以帷幕灌浆才能达到整体防渗效果。少数覆盖层厚度较大的地层，在进行防渗墙设计过程中，对防渗墙是否嵌入基岩应进行经济技术和防渗指标比较。防渗墙深入覆盖层一定深度，使渗径达到一定的长度，渗流量减小，能够满足设计要求的情况下，可采用悬挂式防渗墙(墙体不嵌入基岩)。我国大多数防渗墙采用接地式，如三峡一、二期围堰、小浪底上游围堰防渗墙、福建省水口电站一期围堰防渗墙等工程；只有少数防渗墙采用悬挂式，如长江堤防工程、四川铜钟电站大坝防渗墙、四川冶勒电站大坝基础防渗墙等。

2002年底，我省都匀市绿茵湖水库首次引入地下防渗墙施工，并在2003年初再次采用地下防渗墙对兴义市兴西湖水库土坝进行除险加固，为防渗墙在贵州的首次应用打开了局面。目前地下防渗墙在贵州境内作为一种新兴的土坝除险加固施工工艺，受到人们的关注。地下防渗墙作为一项隐蔽工程，其质量好坏只能在施工过程中进行控制，在最终运行中才能够完全体现。为保证地下防渗墙在土坝除险加固工程中的质量，我们要注重以施工过程控制为主，在施工过程中充分考虑坝体的密实度和坝体的自身稳定，从临建工程、防渗墙造孔、孔形及清孔、砼浇筑过程等方面进行质量控制。笔者以几年的防渗墙施工经历并结合兴西湖水库除险加固工程施工监理的实践，浅谈防渗墙在我省土坝除险加固工程中的实施。

一、前言

我国平原地区水库大多修建于二十世纪五、六十年代，一般为就地取材筑坝，坝型以均质土坝居多，坝高较低。由于历史原因，大坝填筑质量普遍较差。有的坝基处理不彻底，甚至未清基，直接在河床上填土筑坝。坝基存在深厚砂砾石层渗水通道。坝体裂缝、沉陷、坝基渗漏现象十分普遍。汛期高水位时，大坝下游地面极易产生渗水、管涌险情，危及水库安全运行。随着混凝土防渗墙施工工具和工艺技术的不断发展和完善，将混凝土防渗墙技术应用于土坝防渗加固，已成为平原区水库大坝防渗加固的一项重要措施[1-2]。本文根据作者多年的工程经验，介绍了平原地区土坝混凝土防渗墙的设计与施工原则，旨在为类似工程提供借鉴。

二、混凝土防渗墙设计方案

根据地质勘探资料分析，平原区均质土坝坝体普遍存在上坝土料选择要求不严格、筑坝土料分区不明显，碾压不充分，填筑质量差的问题。抽样检查结果表明，干密度小于1.5t/m3的土样占总数的60%以上，同时坝基相对不透水层或透水系数较小的土层一般埋藏深度5m～20m。据此，防渗墙布置设计方案一般有两种：第1种方案是在坝顶布孔修筑混凝土防渗墙；第2种方案是在大坝上游坝坡坡脚设混凝土防渗墙，上游坝坡铺设复合土工膜方案，两种方案均可达到防渗要求。

第1种方案在坝顶施工，具有施工人员少，不受汛期洪水干扰等优点，但存在防渗墙墙体较深，施工时易塌孔等缺点，一旦出现问题，补救困难，同时，上游坝坡裂缝、漏水、沉陷等问题得不到解决。

第2种方案避免了坝体塌孔现象的发生，墙体较浅，施工方便，可以保证施工质量及进度，能有效地解决水库上游坝坡质量问题。缺点是防渗墙在大坝上游坡脚施工，水库需要放空，影响水库效益发挥，且施工易受汛期洪水干扰，渡汛困难，有的部位还需增加施工围堰等临时工程量。

在混凝土坝应力观测资料分析工作中，常采用统计模型和混合数学模型来分析大坝应力的发展规律以及影响因素。统计模型和混合模型要求具有典型分布规律的长序列数据，而在施工期和蓄水初期，由于观测数据很少，采用上述两种模型很难取得较好的效果。灰色系统模型的特点是可以从较少的离散数据中寻找内在的规律。

灰色模型简称GM模型，GM模型的建模包括因素分析、等时距处理、数据标准化、数据生成、建立状态模型、模型效果评价等方法和过程。本文只探讨灰色理论在混凝土坝应力观测资料分析中的应用。

1因子选择

在研究大坝的应力规律时，应力数列是参考数列，影响应力的行为因子则为比较数列，它们均为时间数列。混凝土坝应力主要与水压力、温度、自重、湿涨以及时效等因素有关系。在蓄水初期的观测资料分析中，自重应力和湿涨应力以常数表示。

(1)库水位因子。选择水深的三次多项式：H、H2、H3。

(2)时效因子。选择线性函数和对数函数的叠加函数：

论文关键词:渗透变形;水流观测;控制措施

论文摘要:水库是水利产业的重要措施，建国后我国已兴建了各类水库。因为水库受修建时间较长、当时的技术等因素所限制，现在大部分水库带病工作，事故较多，对人民生产和国民经济产生了一定影响。在众多水库事故中，因为土坝渗漏造成的事故占比例较多。本文就这几年的工程实践结合该问题谈谈具体的原因及防治措施，希望对病险水库的加固起到借鉴作用。

一、引言

建国后，国家非常重视水库建设，截止到2007年，已建水库10万多座，在战胜水旱灾害，促进工农业生产，改善人民生活方面，发挥了巨大的作用。但是，由于当时历史条件及技术、经验不足等原因，很多水库工程存在着不同程度的质量和防洪标准问题，使水库事故不断增加，给国家和人民生命财产造成了重大损失。

土坝存在问题，除防洪标准偏低外，主要是工程质量问题，具体表现在渗漏、滑坡和裂缝。概括起来，是一个防渗加固问题，一般处理防渗的原则是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防渗和水平防渗。垂直防渗有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗、冲抓套井回填防渗、倒挂井防渗、土工合成材料防渗、射水造孔混凝土墙防渗和岩溶帷幕灌浆防渗等。水平防渗有人工粘土铺盖和利用天然铺盖等，并结合下排的措施有：在坝体背水坡脚附近开挖导渗沟、减压井和盖重压渗等。

二、土坝渗漏表现形式

一、土坝快速连续施工与质量检查的矛盾

1、土坝施工以其成本低、易于施工的特点，在水利工程土坝的建筑施工中广泛应用，但一般来说土坝的填筑方量都非常大，多数是在几十万方，甚至上百万方。例如：尼尔基水利枢纽右副坝I标工程，粘土心墙坝：总长2387.45m，总填筑量约为51.7万m3，其中粘土心墙填筑量为6.15万m3；右副坝I标工程在2003年9月上旬至10月上旬的填筑高峰期，平均日强度约为5500m3，最高日强度达到7640m3，因此，土坝填筑施工都是高强度、快速连续的施工作业。

2、由于在施工中要坚持贯彻“质量第一”的方针，必须达到创优工程的质量指标（右副坝I标工程的要求合格率达100%，优良品率达86%，重要部位均为优良），并且，在施工管理过程中，健全管理体制，建立监理验收制度，将坝体填筑施工划分成每160米一个单元，每个单元，每一种、每一层料都要实行严格的质量检查和验收程序，其程序见如下框图：

正规填筑质检程序框图

完成以上程序框图的六个步骤，特别是室内试验，必须采用《土工试验规程》中严格规定的“环刀”取样法（对粘土料）或灌水法（对砂砾料），需要较长时间（约两小时），资料汇总至监理签证又需要1-3小时，以至于按正规的方法完成上述六道质检程序最少需要3个小时，经常是4-5个小时。对于一个单元一种料从填筑一层直至压实完毕只需要4-6小时，而质检验收需要3-4小时，施工被迫中断，这样就造成要求高强度施工与质量检查验收占据很长时间之间的尖锐矛盾。（以尼尔基右副坝I标工程为例，在2003年春季，刚开始填筑施工时，质检时间占据总施工时间的40%左右）。

针对这一尖锐矛盾，为了促使施工单位提高生产效率而又不能降低质量检查标准，更不允许减去质检的程序，为此，我们经过反复摸索、积累经验，研究出了一套快速质检程序法，即“三步检测法”。

1土坝施工条件

1.1地质环境

在土坝施工之前，参与工程的相关部门应联合采取有效措施，分析和预测土坝工程施工中可能发生的异常状况，并制定相应应急预案。在调研和熟悉设计图纸中土坝坝基地质构造后，确定工程施工可行方可施工。

1.2自然环境因素

土坝工程选择在春秋两季施工时，应充分考量自然天气因素。在制定土坝施工进度时应全面考虑影响施工进度的各个因素，应尽量提前设计施工进度，这样有助于碾压作业的进行。选在春秋两季施工是由于这两个季节气温适宜、土壤含水率相对较低，在施工时应科学统计降水与气温等天气条件，同时做好持续监测。

2土坝施工技术

土坝工程历史悠久且能适应各种地形和气候，致使其应用广泛，同时，人们在设计施工中积累了一定的经验。为了提高土坝施工的实用性及经济性，应在符合我国施工标准上，结合实际情况展开设计与施工。

一、土坝设计施工条件

（一）地质环境条件。因土坝是一种古老传统的建筑，所以在施工期间存在着一定的风险。在土坝施工前，承建部门及施工单位应对文件中的设计方案进行再三评估，提前采取有效可行的预防措施，共同研究和预测土坝在施工期间可能出现的突发性危险情况，提前制定相应的措施方案，避免给工程造成不必要的损失。（二）区域气象条件。为确保土坝施工的顺利进行，有关的部门对施工区域的气象条件也应做好提前观测准备，分析该区域的气候条件和降水情况，以保证施工期间不受恶劣的环境因素破坏。土坝施工多选择在春秋两季，一方面土壤中所含水分不多，另一方面春秋季节气候稳定，有利于施工。为不影响施工进度，应对施工区域的气候情况进行长期的观测。

二、土坝设计施工技术处理要点

（一）坝基的处理。在处理坝基上，防止渗透作为首要原则，在土坝施工前，要对周围的树枝树叶等杂物进行彻底清理，对劣质土壤进行清除，若坝基基础不牢固，应进行土壤改良，去除软土，保证土壤的坚实稳固。对于坝基防渗可采用黏土栽水槽，不仅施工方便且使坝坡稳固，水槽底宽一般大于等于3m。（二）土坝黏土料场的选用。为保证土坝的总体质量及使用性能，在雨季来临之前，对料场做好防水排水的准备措施，以满足对坝用料的使用要求。坝体用料多选用地质均匀的黏土料，黏土料要贮量集中，要留有一定的备料，以保证不时之需。在气候寒冷的施工地区，可用干枯树枝来保护土料，将其覆盖，以便来年继续使用。（三）筑坝技术。在水利工程筑坝中，应选择在少雨的环境中进行，控制好黏土料的质量，在筑坝过程中严禁使用水分过高的材料用于坝体中，因为粘土土料若含水量偏高，会影响其抗剪强度，导致土坝施工过程中容易产生孔隙压力，进而影响坝体的稳定性。若粘土土料含水量大，将会给碾压程度造成困难，从而加大了坝体的渗透隐患。为了坝体顺利施工，应时刻关注施工区域的天气情况，做好防水准备。（四）坝体结构。根据当地的地质情况和交通环境等因素考虑，建坝顶材料厚度应在0.2m，坝顶应向下游侧倾斜3％，上游宜设立防浪墙，高度在1.2m左右，墙体可用混凝土浇筑，墙体与坝体之间要连接紧密，防止渗透。（五）坝型。碾压式土石坝是碾压式土石坝和碾压式堆石坝的统称，主要可分为：均质坝、组合式土坝以及组合式土石坝等。水中填土坝最为常见，其一般采用均质坝，用料多，造价高，但是适用性强。影响土坝坝型的因素有很多，其中最主要的便是筑坝区域的地质情况以及筑坝材料，除了腐殖质太多劣质土地不适合以外，其他土地经稍微改良处理均可使用。除此以外，气候条件、施工条件等各个因素均会影响坝型的选择。

三、土坝设计施工实例分析研究