田志強，閆文斌

(黑龍江省農墾總局建三江分局青龍山農場水務局，黑龍江建三江 156333)

土石壩護坡的破壞與修理

田志強，閆文斌

(黑龍江省農墾總局建三江分局青龍山農場水務局，黑龍江建三江 156333)

中國已建土壩護坡的型式為迎水坡多數為干砌塊石護坡，背水坡為草皮或干砌石護坡。少數土壩迎水坡有用漿砌塊石、混凝土預制板、瀝青混凝土和拋石等形式護坡。文章分析了土石壩護坡的破壞原因，并提出修理辦法。

土石壩;護坡;破壞;搶護;修理

1 土石壩護坡破壞的類型及原因

常見護坡破壞的類型有:脫落破壞、塌陷破壞、崩塌破壞、滑動破壞、擠壓破壞、鼓脹破壞、溶蝕破壞等。護坡的破壞原因是多方面的，觀察和歸納后主要有以下6個方面的原因:

1)由于護坡塊石設計標準偏低或施工用料選擇不嚴，塊石重量不夠，粒徑小，厚度薄。有的選用石料風化嚴重。在風浪的沖擊下，護坡產生脫落，墊層被淘刷，上部護坡因失去支撐而產生崩塌和滑移，如圖1所示。

2)護坡的底端和護坡的轉折處未設基腳，結構不合理或深度不夠，在風浪作用下基腳被淘刷，護坡會失去支撐而產生滑移破壞，如圖2所示。

3)砌筑質量差。砌筑塊石時，塊石上下豎向縫口沒有錯開，出現通縫，這樣砌筑就失去了塊石互相連鎖的作用。塊石砌筑的縫隙較大，底部架空，搭接不牢。受到風浪淘刷，塊石極易松動脫出，遭到破壞。

4)沒有墊層或墊層級配不好。護坡墊層材料選擇不嚴格，未按反濾原則設計施工級配不好，層間系數大，起不到反濾作用。在風浪作用下，綱粒在層間流失，護坡被淘空，引起護坡破壞。

5)在嚴寒地區(qū)，凍脹使護坡拱起，凍土融化，壩土松軟，使護坡架空冰蓋與護坡凍結在一起，冰溫升降對護坡產生推拉力，使護坡破壞。

6在土壩運用中，水位驟降和遭遇地震，均易造成護坡滑坡的險情。

2 護坡的搶護和修理

土石壩護坡的搶護和修理分為臨時緊急搶護和永久加固修理兩類。

2.1 臨時緊急搶護

當護坡受到風浪或冰凌破壞時，為了防止險情繼續(xù)惡化，破壞區(qū)不斷擴大，應該采取臨時緊急搶護措施。臨時搶護措施通常有砂袋壓蓋、拋石和鉛絲石籠搶護等幾種。

2.1.1 砂袋壓蓋

適用于風浪不大，護坡局部松動脫落，墊層尚未被淘刷的情況，此時可在破壞部位用砂袋壓蓋兩層，壓蓋范圍應超出破壞區(qū)0.5～1.0 m。

圖1 護坡在風浪作用下的破壞形式

圖2 護坡基腳淘刷破壞圖

2.1.2 拋石搶護

適用于風浪較大，護坡已沖掉和坍塌的情況，這時應先拋填0.3～0.5 m厚的卵石或碎石墊層，然后拋石，石塊大小應足以抵抗風浪的沖擊和淘刷。

2.1.3 鉛絲石籠搶護

適用于風浪很大，護坡破壞嚴重的情況。裝好的石籠用設備或人力移至破壞部位，石籠間用鉛絲扎牢，并填以石塊，以增強其整體性和抵抗風浪的能力。

2.2 永久加固修理

永久加固修理的方法通常有局部翻砌，框格加固，礫石混凝土，砂漿灌注，全面漿砌塊石，或混凝土護坡。

2.2.1 局部翻砌

此方法適用于原有設計比較合理，只是由于土壩施工質量差，護坡產生不均勻沉陷，或由于風浪沖擊，局部遭到破壞，可按原設計恢復的情況。在翻砌前，先按壩原斷面填筑土料和濾水料的墊層，再進行塊石砌筑。要求做到:①在砌筑塊石時，須預先試行安放，以測試塊石應錘擊修鑿的部位。修鑿的程度，要求達到接縫緊密，塊石間能有較大的縫隙，一般稱“三角縫”;②塊石應立砌，其間互相鎖定牢固，不應平砌或塊石大面向上，底部架空;③砌筑的豎向縫必須錯開，不應有直縫;④砌石縫的底部如有較大空隙，應用碎石填滿塞緊，要做到底實上緊，避免墊層砂礫料由石縫被風浪吸出，造成護坡塌陷破壞;④防止護坡因塊石松動，淘刷墊層，而使整體護坡向下滑動。為此，有的在迎水坡上順軸線方向設置槳砌石齒墻的阻滑設施，如圖3所示。實踐證明，采取了這一措施，效果顯著。

圖3 漿砌石齒墻護坡示意圖

2.2.2 漿砌石(或混凝土)框格

由于河、庫面較寬，風程較大，或因嚴寒地區(qū)結冰的推力，護坡大面積破壞，需全部進行翻砌，仍解決不了浪擊冰堆破壞時，可利用原護坡較小的塊石漿砌框格，起到固架作用，中間再砌較大塊石?？蚋裥褪娇芍烧叫位蛄庑??？蚋翊笮?，視風浪和冰情而定。如風浪淘刷或冰凌撞擊破壞較嚴重，可將框格網縮小，或將框格帶適當加寬。反之，可以將框格放大，以減少工程量和水泥的消耗。在采用框格網加固護坡時，為避免框格帶受壩體不均勻沉陷裂縫，應留伸縮縫。在嚴寒地區(qū)，框格帶的深度應大于當地最大凍層的厚度，以免土體凍脹，框格帶產生裂縫，破壞框架作用。河南省某水庫，曾采用正方形漿砌塊石框格加固護坡。漿砌石帶框格寬1 m，框格內干砌塊石長寬各2 m。經過兩次6～7級風浪淘刷，均未破壞，如圖4所示。

圖4 漿砌石框格護坡示意圖

2.2.3 礫石混凝土或砂漿灌注

在原有護坡的塊石縫隙內灌注礫石混凝土或砂漿，將塊石膠結起來，連成整體，可以增強抗風浪和冰推的能力，減免對護坡的破壞。當前，有的護坡墊層厚度和級配符合要求，但塊石普遍偏小;有的護坡塊石大小符合要求，但墊層厚度和級配不合規(guī)定，經常遭遇風浪或冰凍，破壞了護坡。如更換塊石或墊層，工程量都很大，采用上述漿砌框格加固，又不能避免破壞，可考慮采用這種措施加固護坡。一般處理范圍，可在水位變化的區(qū)域內進行，通過實踐，效果較好。具體的方法，先將坡面的臟物、雜草等清除干凈，用水沖洗石縫，保證塊石與混凝土或水泥漿結合牢固。在初凝前，將灌注的縫隙表面用水泥砂漿勾成平縫。為了排除護坡內滲水，一般在一定的面積內應留細縫或小孔作為滲水排除通道。灌縫混凝土應選用適合石縫大小的礫石作骨料，混凝土標號不宜過高，以節(jié)約水泥。如遇石縫較小，可改用砂漿灌入，一般使用M8的砂漿，水灰比為0.6，水泥與砂料比為1∶4，如圖5所示。

圖5 干砌石灌注混凝土護坡示意圖

2.2.4 全面漿砌塊石

當采用混凝土或砂漿灌注石縫加固，不能抗御風浪淘刷和結冰擠壓時，可利用原有護坡的塊石進行全面漿砌。在砌筑前，將原有的塊石洗干凈，以利于塊石與砂漿緊密結合。砌筑塊石時，必須保護好下邊墊層，防止水泥砂漿浸入。一般采用M5的砂漿，勾縫為M8的砂漿，并一律采用塊石立砌。為適應土壩邊坡不均勻沉陷和有利于維修工作，應分塊砌筑，并設置伸縮縫。一般分塊的面積以5～6 m2為宜，并應留一個排水孔或排水縫以利于排除土體內滲水。

2.2.5 塊石混凝土護坡

使用這種加固方法，可以利用原護坡塊石，就地分塊澆筑混凝土護坡，也有用預制混凝土板護坡的，并做好接縫處理和排水孔(縫)。采用這種護坡，比全面漿砌方法的優(yōu)點是能抗御較大風浪的淘刷，耐凍性強，可就地使用塊石。但也有缺點，如需要較多的水泥、砂、碎石，工程造價高，工期較長。在我國沿海附近地區(qū)的土壩護坡，遭受昭風襲擊，如采用漿砌塊石護坡，仍遭受破壞對，常采用這一加固措施。

［1］ 宋世田，陳占學.寒冷地區(qū)土石壩護坡破壞及其防治［J］.黑龍江水專學報，1999，26(1):9 －12.

［2］ 孫江岷，李桂蘭，張群英，張洪迪.冰蓋層作用下土石壩護坡的穩(wěn)定分析［J］. 黑龍江水專學報，1998，25(03).

TV698.235

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1007－7596(2011)05－0225－02

2010－12－22

田志強(1963－)，男，湖南蓮源人，工程師;閆文斌(1964－)，男，河北圍場人，工程師。