中国水利水电科学研究院《科研简报》特刊
2008 年第 5 期(总第 11 期)
四川汶川 抗震救灾
专题(四)-工程安全
(内部资料 注意保密)
中国水科院
2008 年 5 月 25 日
目
录
四川省地震灾区出险水库的分布及应急处置建议 (1) 土坝纵向裂缝可能是大坝滑坡的前兆 (5) 土石坝震害与处理修复措施 (10) 震区受损水工混凝土建筑物快速修补与补强加固技术 (18) 土石坝坝下涵管震害分析与处理修复措施(21) 混凝土大坝震后修复实例 (25)
四川省地震灾区出险水库的分布及应急处置建议
据四川省水利厅的统计结果,至 2008 年 5 月 17 日,汶川地震已导致 1582 座水库大坝出现不同程度的受损,其中具有溃坝风险的水库 60 座(见图 1) ,占 统计水库总数的 3.8%;具有高危险的水库 310 座,占统计水库总数的 19.6%; 具有次高危险的水库 1212 座,占统计水库总数的 76.6%.下面着重对出险水库 的分布情况及其应急处置措施进行初步分析,并提出相应的建议.
1.地震灾区出险水库分布情况
在本次受损的 1582 座水库中,有大型水库 3 座,中型水库 57 座,小(Ⅰ) 型水库 265 座,小(Ⅱ)型水库 1257 座. 通过对 60 座具有溃坝风险的水库坝型及分布情况分析,本次受损大坝表现 出以下几个特点: (1)出现溃坝风险的水库只发生在小型水库中,最大库容为 630 万 m3.其 中:小(Ⅰ)型水库 33 座,小(Ⅱ)型水库 27 座; (2)出现溃坝风险的水库有 51 座为均质土坝,2 座土石坝,1 座定向爆破 堆石坝,其它 6 座不详. (3)出现溃坝风险的水库主要分布在德阳和绵阳 2 市(见图 1) ,位于汶川 地震断裂带东部的平原地区的强震区域. (4)在这些水库中,1 座水库大坝曾经过加固处理,8 座已列入国家专项规 划准备加固. (5)目前针对大坝病险,相关部门已分别采取降低库水位,裂缝薄膜覆盖 防渗,24h 不间断巡查,人员疏散,加强值班和观测等措施,以保证大坝及其下 游人民的生命和财产安全.相关部门还建议在降低水库水位过程中,适当控制降 水速度,避免因降水过快导致上游坝坡的滑坡. (6)从本次水库出险的情况看,全国中小水库除险加固工作任重而道远.
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图1
四川省震灾区具有溃坝风险的水库大坝分布
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2.对德阳市 7 座出险水库现场初步评价意见的补充建议
中国水科院在地震发生后的第一时间即对地震灾区的水库安全评估开展调 查和技术支撑服务.2008 年 5 月 19 日,根据前方工作组发回的关于德阳市 7 座 出险水库的现场情况和初步评价意见,中国水科院组织多位专家作了进一步会 商,提出了相应的应急处置建议. (1)彭家坝水库 目前彭家坝水库仍具有较高水位, 现场正在进行放水降低库水位, 措施得当. 考虑汛期即将来临,建议水库管理单位根据水文气象的中长期预报,结合输 水洞及其它泄水设施的排水能力,初步评估预测未来降水量的时间和空间分布, 考虑水库病害程度,最大可蓄能力,用水(灌溉,工业和生活)需求,确定水库 当前的最大可蓄量.在保证工程安全的前提下,适当多蓄一些水,以保证震后工 业生产,农业灌溉和人民生活的基本用水需要,避免造成地震灾后的用水困难. 同时,在水库放水过程中,应注意控制放水速度,避免因水位降低过快导致 上游坝坡的滑坡,有关水库水位骤降导致上游坝体滑坡的经验教训是很多的. (2)八一水库 目前现场正在采用下游坝脚打桩和坝脚土袋压脚等措施防漏抗滑. 采取这些 措施应注意打桩的利弊,关注坝脚打桩对坝后不透水层可能造成的破坏,并做好 下游坡的反滤保护. 目前该水库保持着较高的库水位,仍未开闸放水.在保证大坝安全的情况下 适当存蓄一定的库水用于引水灌溉是合理的.但考虑雨季和汛期即将来临,目前 应马上着手进行泄洪等设施的安全检查,对于闸门开启困难,无电及交通障碍等 问题要及时解决,以确保紧急情况下库水的安全下泄. (3)双河口水库,煤炭河水库和龙王塘水库 这 3 座水库均因地震坝体多处出现裂缝,现场已对裂缝进行了粘土回填处 理,措施恰当. 坝体裂缝是地震过程土石坝中普遍存在的问题,裂缝包括横向裂缝(垂直坝 轴线)和纵向裂缝(平行坝轴线) .从裂缝的统计看,纵向裂缝数量远多于横向
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裂缝;从裂缝的危害看,横向裂缝的危害要远高于纵向裂缝.对于裂缝处理,应 坚持以下原则: 1)横向裂缝的处理:横向裂缝如果贯穿坝体上下游,渗水冲刷,危害极大, 因此如果有贯穿上下游的横向裂缝,必须对水库进行降低水位的处理.同时,还 应对裂缝进行尽可能的封闭处理, 原则是在上游裂缝进口灌注与筑坝材料一致的 泥浆,或填筑粘性土,目的是阻断渗漏水通过.但应慎用压力灌浆,避免造成裂 缝扩展,加剧大坝险情.坝体下游裂缝出口处宜挖开回填,做好反滤. 2)纵向裂缝的处理:对于缝宽较小的裂缝,可直接用防水材料沿缝铺盖, 防止雨水渗入加大大坝安全隐患,待灾后进一步彻底处理.对于较宽裂缝,铺膜 易因雨水聚集而落入裂缝中,因此,需首先进行裂缝补填,然后再铺膜防雨.宽 缝补填应根据现场情况,选择粘土材料充填,如条件不具备,也可用坝顶两侧的 土体应急补填,但应保证坝顶高度不变. (4)继光水库 该坝为干砌石重力坝,地震造成坝体产生了 30cm 的沉降变形和向下游 27cm 的位移,同时大坝渗漏量从震前的 29.51L/s 增大到震后的 37.51L/s,尚未进行 相应处理.根据该坝情况,提出以下建议: 1)查明产生沉降和位移的原因,研究是地基沉降还是坝体本身变形,并采 取相应治理措施; 2)加强渗漏和变形观测,重点加强渗漏观测,尤其是要关注下游坝坡渗漏 出逸现象; 3)及时处理横向裂缝. (5)响滩子水库 该水库大坝主要破坏为坝体裂缝,以及已封堵底孔的渗漏量增加,目前还未 采取相应措施.建议除做好裂缝处理外,要针对已封堵底孔的渗漏情况,加强该 处的渗漏观测,防止接触渗漏破坏,并进行相关治理措施的前期准备工作.

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