淤地坝陡坡冻胀破坏分析与防治

第２４卷第１２期　甘肃科技　Ｚ．２４　ＮＤ．１２　２００８年６月　Ｇａｎｓｕ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｊｕｎ．　２００８　淤地坝陡坡冻胀破坏分析与防治　董安生　（临洮县水土保持工作站，甘肃临洮７３０５００）　摘要：陡坡冻胀破坏是引起淤地坝垮坝的重要原因之一，要保证淤地坝的安全运行，加强淤地坝陡坡冻胀破坏的　防治是重中之重。对淤地坝陡坡冻胀破坏的因素从多方面进行了仔细分析，提出了防治措施，以为以后坝系建设以　及运行管理提供参考。　关键词：淤地坝；陡坡；冻胀破坏；防治；措施　中图分类号：ＴＶ８７　１上　—日ｌ　—Ｊ舀　—＿　２　破坏形式　临洮县位于甘肃省定西市西部，北邻兰州市，西　主要破坏形式有底板收缩缝部位错动，底板折　接临夏回族自治州，南靠渭源县。介于北纬３５。Ｏ３　断，侧墙倾斜、弯曲、折断（图１），底板与侧墙交接处　４Ｏ”～３５。５６　３７”，东经１０３。２７　０９”～１０４。１９　３０”之间。　折断等。　全县总面积为２８５３．０５ｋｍ。，南北长１２３ｋｍ，东西宽　４７ｋｍ，海拨高程在１７３０—３６７１ｍ之间。境内地形破　碎，梁峁起伏，沟壑纵横，水土流失面积为２８１７．　７８ｋｍ。，占全县总面积的９８．８　，侵蚀模数为４９７３　ｔ／ｋｍ　・ａ，沟壑密度为１．４５ｋｍ／ｋｍ。，多年平均径流　量４６．１７亿　，本县范围内自产径流量每年平均为　１．６２亿ｍ。。气候属中温带半干旱气候，年均气温　７℃，≥１Ｏ℃积温２２８２．ｒＣ，太阳辐射总量５８７．２ｋｊ／　ＣＩＴＩ　，年日照时数２４３７．９小时，无霜期１４６天，年降　水量５６５．２ｍｍ，且时空分布不均，７～９月份降水量　图１　由于冻胀对陡坡侧墙结构的破坏　占６７　，蒸发量１２７３．４ｒａｍ。　临洮县的淤地坝建设从２Ｏ世纪７Ｏ年代开始，　３破坏因素分析　至今已有近四十年的历史。经历了由群众自发打坝　因为陡坡是暴露在外的放水建筑物，除了陡坡　到政府组织大坝，由分散单坝建设到以小流域为单　本身的质量问题外，其受自然条件的影响也非常大。　元的坝系建设，由结构单一向结构更加科学、合理，　３．１　地基基础　由重建轻管到建管并用的发展历程。９Ｏ年代以前　地基基础的影响是最大的，首先，基础疏松、不　建成的淤地坝绝大多数是一大件，即土坝，如今基本　均匀是引起陡坡底板错动、折断的直接原因；其次，　全部水毁，９Ｏ年代以后，特别是２０００年以后随着淤　基础土质疏松地表水容易渗入，导致土壤含水量增　地坝结构形式的变化，由原来的涵管出口直接接消　加加重了冻胀破坏程度。　力池改为涵管出口接陡坡，这样抬高了涵管基础，增　３．２陡坡质量　强了涵管基础的稳定性，但却出现新的问题——陡　陡坡是暴露在外的放水建筑物，从涵管流出的　坡冻胀破坏对坝体稳定造成的破坏。本文对淤地坝　水流是无压均匀流，不受水压，所以从受力分析认　陡坡冻胀破坏的因素从多方面进行了仔细分析，经　为，陡坡侧墙主要受土压。而土压主要表现为边坡　归纳整理提出了防治措施，以避免类似情况继续发　削坡不到位，土体大量堆积造成压力和冻胀破坏两　生，为以后坝系建设以及运行管理提供帮助。　种形式。这样就对陡坡砼的强度及钢筋的布设要求　相当严格，钢筋结构的不合理往往加剧了冻涨破坏　维普资讯 http://www.cqvip.com １４２　甘肃程度（图２）。　图２钢筋结构不合理加剧了冻涨破坏程度　３．３温度　温度因素与土壤冻结指数，陡坡位置、走向以及　遮荫有很大关系，遮荫愈强冻胀破坏愈严重。　４　防治　在整个放水建筑物中陡坡数最薄弱的环节，陡　坡的安全直接影响放水建筑物以及整个坝体的安　全。我们要从设计人手，根据实际地形基础，调整陡　坡方位，优化陡坡设计，并在施工过程中严格施工质　量，可大大减轻冻胀危害，达到经济合理的防治。　４．１优化设计　４．１．１　方位确定　在设计时必须把陡坡布设在原状基础上，并尽　可能避开冻胀土、滑坡体以及地下水较浅的地段。　４．１．２钢筋布设　钢筋在陡坡建筑物中起到骨架的作用，所以受　力筋的布设方式以及到位程度直接影响陡坡钢筋砼　的强度。按照陡坡的受力情况和已建淤地坝陡坡冻　胀破坏总结经验，受力筋应布设在地板底部、侧墙内　侧，这样可以增强侧墙的抗土压能力。　４．１．３加设撑杆　由于陡坡建筑物上口是敞开的，所以受到两侧　土体冻胀挤压时容易倾斜，进而导致底板与侧墙交　接处折断，水流从断缝渗入，加剧冻胀破坏。根据陡　坡长度，每隔一段距离在上口加一道撑杆，可以避免　上述情形的发生，从而减轻冻胀对陡坡的危害。　４．２保证施工质量　４．２．１基础处理　如基础面以下有鼠穴、暗洞等应进行挖填夯实　处理；遇到疏松软弱土层时对松软地基采用３：７灰　科技　第２４卷　土深层翻夯处理。由于陡坡尺寸限制，一般采用人　工夯填，铺土厚度在０．１５～０．２０ｍ之间，夯实干容　重在１．６０ｔ／ｍ。以上。　４．２．２材料及砼配合比　钢筋等级及砂石料含泥量、分级标准必须达到　设计要求标准，砼拌制时严格按照设计配合比，不得　随意降低标准，影响钢筋砼的强度。　４．２．３钢筋砼的浇筑　土模型的开挖及钢模板的支模要严格到位，因　为陡坡底板、侧墙厚度一般设计都为０．２０ｍ，土模型　开挖及支模不到位直接导致厚度不均，引起薄弱部　位先受到破坏，进而整个陡坡受到破坏。由于墙体　厚度小，砼浇筑时一定要振捣到位，不得出现漏筋，　不得出现蜂窝麻面。　４．２．４伸缩缝及止水带配置得当　伸缩缝要依照规范，每隔８～１２ｍ设置一道。　伸缩缝处理必须严密可靠，缝宽适当均匀，油麻沥青　填缝方法得当，橡胶止水带放置位置要正确，放置方　法要得当。　４．３定期检修　淤地坝建成后，要有专人进行管护。对于雨水　径流冲刷形成的冲沟，岸坡泻溜虚土堆积，以及人为　或动物造成的破坏，工程管护人员要勤于检查，并对　发现的小问题及时修补。遇到重大问题要及时上报　建设单位，以尽快做出处理方案，把危害降低到最小　程度。另外，建设单位要定期派专业技术人员到现　场检查，以发现隐患，防患于未然。　５　结束语　长期的水土保持实践经验证明，大规模开展淤　地坝建设，发挥拦沙蓄水淤地等综合功能，对促进当　地农业增产、农民增收、农村经济发展，巩固退耕还　林成果，改善生态环境，实现再造秀美山川，全面建　设小康社会以及有效减少入黄泥沙、确保黄河长治　久安具有非常重大的现实意义。这样，淤地坝的安　全运行就显得尤为重要，避免陡坡冻胀破坏是保证　淤地坝安全运行的首要条件。　参考文献：　［１］ＳＬ２８，９—２００３，水土保持治沟骨干工程技术规范．　［２］任兆水．淤地坝溢洪道冻胀破坏的防治措施．甘肃科　技，２００。（２）：１７７—７８．