土坝上游护坡的冻害与防治对策
2010-03-13贾长江
大坝与安全 2010年4期
贾长江
(四平市水利局,吉林四平136000)
上游护坡是土坝外部结构的重要组成部分,它对土坝的安全具有重要作用,可保护土坝上游坝体免受风浪的掏刷和冰冻的破坏。但对于严寒地区的平原水库,由于冰面大,上游护坡遭受冰冻破坏极为严重,每年需投入大量人力物力进行修理,既浪费又影响水库的正常运行。如不及时修理或修理不符合要求,就会形成恶性循环,即冻害-风浪掏刷-再冻害,直至坝坡大面积破坏,使险情恶化或扩大。因此,严寒地区防治土坝上游坝坡冻害是一项重要的任务。
1 冰与冰压力
寒冷和严寒地区的水库,库面在冬季将冻结一层冰晶体,有些地区冰层厚度可达1 m以上。当气温回升时,冰层膨胀,随即对岸边和坝坡产生静冰压力,冰块破碎后,又会产生撞击在坝面的动冰压力。
2 冰冻对土坝上游护坡的破坏
在寒冷地区,特别是严寒地区,土坝上游护坡在冰冻的作用下易产生下列破坏情况。
2.1 坝坡土体冻胀
当坝坡土体表层未设砂壳保护层或保护层厚度不足、不均匀且护坡下坝坡土体为粉质粘士、粘质壤士或粉土时,坝坡浸水后,冰冻期坝坡土体易产生不均匀冻胀,这种现象在距冰面1.5 m左右范围内的坝坡上最为明显。土体的不均匀冻胀使护坡的混凝土板(块)或块石隆起,再加以冰盖推力的作用,护坡就遭到破坏。待冰体和冻土融化后,护坡不可能再恢复原状,形成一堆堆的架空乱石,这就使坝体土料失去保护,春秋大风浪时,对坝坡掏刷极为严重。……
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