任务六 土石坝护坡的修理
※基本知识※
一、护坡破坏的形式及原因
常见的护坡破坏形式有脱落破坏、塌陷破坏、崩塌破坏、滑动破坏、挤压破坏、鼓胀破坏及溶蚀破坏等。
护坡破坏的原因是多方面的,主要原因有:
(1)雨水和风浪的冲刷作用。
(2)护坡石料尺寸及质量不符合要求引起块石脱落、垫层被淘刷等。
(3)护坡结构不合理、未设基脚,护坡范围或深度不够引起护坡滑移等。
(4)护坡砌筑质量不好,如缝隙较大、出现通缝等导致块石松动脱出破坏。
(5)未设垫层或垫层级配不好,或未按反滤原则设计施工。
(6)严寒地区护坡受冻胀作用及因冻融循环,坝土松软、护坡被架空而破坏。
(7)在运用过程中,坝体出现渗漏塌陷、不均匀沉陷,遭遇水位骤降、地震及人为活动等都可能造成护坡破坏。
二、护坡破坏的修理
※技术应用※
土石坝护坡的修理分为临时性紧急抢护和永久性加固修理两类。
(一)临时性紧急抢护
当护坡遭受风浪或冰凌破坏时,为了防止破坏区扩大和险情的不断恶化,应及时采取临时性的抢护措施。
(1)砂袋压盖抢护。当风浪不大,护坡局部松动脱落,但垫层未被淘刷时,可在破坏部位用砂袋压盖两层,压盖范围应每边超出破坏区0.5~1.0m。
(2)抛石抢护。当风浪较大,局部护坡已有冲失和坍塌的情况时,可先抛填0.3~0.5m厚的卵石或碎石垫层,再抛石块,石块大小应能抵抗风浪冲击和淘刷。
(3)石笼抢护。当风浪很大,护坡破坏严重时,可采用竹笼填石、铅丝笼填石或竹笼间用铅丝扎牢后填以石块做成石笼,并用绳索将石笼一端系住,然后用木棍撬动,使其移至破坏部位。
(二)永久性加固修理
护坡经临时紧急抢护而趋于稳定后,应认真分析研究护坡破坏原因,抓紧时机,创造条件进行永久性加固修理。
(1)局部填补翻修。应先将临时抢护的物料全部清除,将反滤体按设计修复,然后铺砌护坡。若是干砌石护坡,应选择符合设计要求的石块沿坝坡自下而上砌筑,石块应立砌,砌缝应交错压紧,较大的缝隙则用小片石填塞楔紧。若是浆砌石护坡,先将松动的块石拆除并清理干净,再取较方整的坚硬块石用坐浆法砌筑,石缝中填满砂浆、捣实,并用高标号砂浆勾缝口。若是堆石护坡,下面要做好反滤层,其厚度不小于30cm,堆石层厚度一般为50~90cm。若是混凝土护坡,对于现浇板,则应将破坏部位凿毛清洗干净,再浇筑混凝土;对于预制板,若板块较厚,损坏又不大,可在原混凝土板上填补混凝土,如损坏严重,则应更换新板。若是草皮护坡,应先将坝体土料夯实,然后铺一层10~30cm厚的腐殖土,再在腐殖土上重铺草皮。若是沥青混凝土护坡,对 1~2mm的小裂缝,可不必处理,气温较高时能自行闭合,对较大裂缝,可在每年1—2月裂缝张开最大的时候用热沥青渣油液灌注,对隆起和剥蚀部分则应凿开并冲洗干净,在风干后洒一层热沥青渣油浆,再用沥青混凝土填补。
(2)混凝土盖面加固。若原来的干砌石护坡的块石较小或浆砌石护坡厚度较小,强度不够,不能抵抗风浪的冲击和淘刷,可将原有护坡表面和缝隙清理干净,并在其上浇一层5~7cm厚的混凝土盖面,并用沥青混凝土板分缝,间距3~5m。
(3)框格加固。若干砌石护坡的石块尺寸较小,砌筑质量较差,则可在原护坡上增设浆砌石或混凝土框格,将护坡改造为框格砌石护坡,以增加护坡的整体性,避免大面积护坡损坏。
(4)干砌石缝胶结。若护坡石块尺寸较小,或石块尺寸虽大,但施工质量不好,不足以抵御风浪冲刷时,可用水泥砂浆、水泥黏土砂浆、细石混凝土、石灰水泥砂浆、沥青渣油浆或沥青混凝土填缝,将护坡石块胶结成一体。施工时应先将石缝清理和冲洗干净,再向石缝中填充胶结料,并每隔一定距离保留一些细缝隙以便排水。
(5)沥青渣油混凝土加固。若护坡损坏严重,当地缺乏石料,而沥青渣油材料较易获得,则可将护坡改建为沥青渣油块石护坡,或沥青渣油混凝土(板)护坡等。