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| 监理：病险土石坝整治问题的方法探讨 |
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1、病险土石坝的评判
关于土石坝的病和险的评判标准，目前还没有统一的规定。根据我市对土石坝工程的调查，一般定性地将具有下列情况的工程列为病害土石坝工程，统称为“病库”。
1.1未按设计要求施工或无设计就施工，填筑质量差，经检验坝体填料主要物理力学指标小于设计采用值，核算大坝安全指标比规范规定值略小的工程。
1.2坝基、库区漏水量过大，不能按设计要求正常蓄水的工程。
1.3枢纽防洪标准偏低，或采用设计洪水值小，导致溢洪道泄洪能力不足，且大坝安全超高略小于规定值的工程。
1.4蓄水后坝身出现小规模滑坡、塌陷、纵横裂缝，渗水、漏水、管涌、流土等异常事故，但尚未达到危及大坝及其他建筑物安全程度的工程。
1.5观测资料显示，大坝变形、渗漏、浸润线等超过设计允许值的工程。
1.6坝身发现白蚁洞穴或其他渗漏通道，可能危及大坝安全的工程。
1.7枢纽主要建筑物附近及库区两岸边坡出现异常变形，可能危及大坝及主要建筑物安全的工程。
1.8输水涵管开裂、漏水、不能正常使用，危及建筑物安全运行的工程。
1.9泄水、输水控制建筑物和控制闸门启闭不灵，或建筑物老化失修，可能危及建筑物安全运行的工程。
土石坝工程的病害多种多样，有轻有重，有些病害尚不影响工程的正常运用，有些病害有造成工程失事或完全不能运行的潜在危险，故称之为“险库”。在工程管理中，如何较科学地评判工程病害的程度是十分关键的。笔者参考模糊评判的原理，在量化评判病险水利工程方面作了一些探索，具体做法如下：
1.1.1将水利工程的病险因素总结归纳成若干种类，每一种类具有一定的评判指标。
1.1.2对每一种类的病险因素，根据其严重程度（或风险程度）给以一定的权重。权重大小决定于该类病害对工程安全的潜在影响程度。
1.1.3将各种种评判指标权重的乘积（或和）作为工程的风险指数。
1.1.4根据风险指数大小对工程病害程度进行排序，并规定风险指数中病和险的临界值。
1.1.5根据风险指数排序做出病险工程评查决策，并作为整治以前再勘测的评查依据。
1.1.6进行病险工程的评查，特别强调对工程异常部位的评查，根据评查资料进行设计复核。
1.1.7根据工程实际运行情况和原型观测资料，对土石坝的安全稳定进行反演计算，并且以时效最大反应量作为土石坝安全判别准则，对土石坝安全进行判定。
1.1.8专家整治决策（水工、地质、岩土工程专家综合商定）。
上述评判是否符合实际的关键，在于病险种类的合理划分和评判指标权重的确定 。因此，此项工作应在大量调查研究基础上进行。
2、要正确认识土石坝工程地质特点。
从病险土石坝整治的角度出发，正确认识土石坝的工程地质特点是很重要的。土石坝区别于其他坝型的工程地质特点如下：
2.1土石坝是用天然建筑材料堆筑而成，除了材料的结构，主要是材料的密实度有所改变外，作为建筑物的主体，没有从根本上改变松散体的性质。因此，水的循环活动从基础（基岩或松散地层）到坝体是密切联系的整体。从工程地质角度看，应将坝体视为人工地质体对待。在对病险土石坝进行研究时，不能只研究基础而忽略坝体本身。
2.2坝体的松散性使坝体的破坏（主要是因水的活动引起的）呈现渐进破坏的特征，即急剧变形破坏前，一般都有一个累进变形破坏阶段。例如由渗漏、管涌、颗料位移、抗剪强度降低导致的急剧变形。土石坝病害整治的重点即在于治理这种累进变形破坏。
2.3土石坝对地基强度的要求虽然不高，但地基对坝体的影响却十分明显。实践中往往忽视对松散基础的清理。大量病例说明，在清基或加固处理不彻底可造成基础漏水，进而危及大坝的安全。
2.4坝体柔性特点与峡谷地区坚硬基岩边坡的接触不相协调，也与坝下埋管刚性特点不想协调，因而常导致坝体裂缝，应引起特别注意。
3、病险工程的再勘测问题 普遍的现象。随着工程运用时间的延长，新的病险工程又不断出现，整治工作刻不容缓。为了整治这些病险工程，首先应确切查明工程的病害之所在，以便对症下药，提出切合实际的整治措施。因此必须重新对工程进行勘测，即所谓的“再勘测”。
再勘测不同于工程施工前的勘测之处是：首先，鉴于土石坝工程是天然建筑材料堆筑而成；坝基与坝体联为整体，成为一个有密切联系的统一的渗流场。坝体作为人工地质体，应和基础、边坡、围岩一样，是统一的勘测对象。在查明坝址基础、边坡、围岩水文工程土质条件的同时，也应查明坝体填筑材料的物质组成、结构、物理力学特性及水文地质特性等。其次，由于再勘测时工程早已兴建，基础都已被覆盖，不能进行直观的地面调查，必须借助于勘测手段（即物探、钻探等），因此，比施工前设计阶段的勘测更为困难。
目前，我国尚无已建工程再勘测的规程规范可遵循（建议及早制定这方面的技术规定）。再勘测的重点和方法应根据具体的病害情况而定，依据病象查病因，避免泛泛的一般调查，以便提出切合实际的整治设计。
4、病害土石坝的整治设计问题
病害土石坝工程（除属一些简单明确的病害整治外）一般应在再勘测所得各项参数及认真分析原型监测资料的基础上作出切合实际的设计，然后再进行整治施工。由于大部分土石坝原勘测设计资料不全，甚至没有，但坝已建成，且经蓄水运用检验，因此，关于整治问题不同一般的工程设计，建议注意以下几点：
4.1强调应由水工和地质人员联合对土石坝工程的安全性，包括安全标准和安全度、技术标准、抗震、环境水利和环境地质等方面进行复查和评价。
4.2大坝的安全校核，应考虑大坝的运行现状，用反演法进行稳定验算，并将其结果用于大坝的加固设计，不能局限于只使用试验成果。加固设计的主要目的是提高大坝的安全度。大坝的运用是最理想的原形试验，充分运用这些资料，可节省加固投资，也可促进设计方法的改进。
4.3应重视使用安全监测所得到的资料，同时要加强加固处理前期、施工期和运行期的监测，这是逐步修改加固设计方案所必需的。
4.4在病害整治处理过程中，就注意避免引起额外的病害，除险的同时应注意防险。例如：由于边坡及坝体大面积开挖裸露，因雨水入渗而引起滑坡，应慎重考虑除除险措施可能带来的后果。
5、应加强土石坝的安全监测工作
土石坝、安全监测包括大坝原形观测和隐患探查，它是监视土石坝安全的重要手段，可以及时发现并预测大坝隐患之所在，以便较早采取有针对性的整治措施。这种观测也是最终验证设计合理性、检查施工质量、总结设计施工经验的依据。但是长期以来对此项工作重视不够。目前存在主要问题是：
5.1大部分工程没有观测设计，缺少观测设施。
5.2虽然有些工程有简单的观测项目，但设备失灵或遭毁坏严重。
5.3观测资料的收集不系统、不完整，也缺乏系统的分析原理；
5.4观测设备不能配合施工及时埋设，观测手段较落后。
大坝隐患探查是整治前最重要的勘测，目前对我市土石坝探查的项目主要是：大坝及坝基渗漏通道探查，坝基岩溶管道系统的探查，防渗灌浆效果探查，大坝裂缝探查，坝体软弱层探查，基础地质隐患探查，滑坡体探查等等。探查手段除钻探、井探外，以物理勘探用的较多，特别是用电法勘探。但各种勘探方法都有其一定的适用范围，应根据隐患特性来选择勘探方法。
根据我市经验，部分大型工程应安设有较系统的观测设施，并进行了系统的观测，对土石坝的安全评判、维护都带来了很大的方便。反之，大量中小型工程因观测设施不全，缺乏系统的观测资料，给工程的安全评判和整治都带来一定的困难，对已出现病害的工程，因病害情况探查不准造成整治失误和浪费的情况也有。目前迫切的任务是对大坝安全监测要引起各方面的重视，对未进行监测的工程应尽可能补设监测设施，系统收集并整理分析监测资料，切实把监测工作作为工程管理的一项重要内容。
土石坝工程的病险情况是一个较 |
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| 发表时间：〖2009-4-29〗 浏览次数：〖1969〗 |
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