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土石坝养护修理规程
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中华人民共和国行业标准
土石坝养护修理规程SL210——98
条文说明
1总 则
1.0.2我国现有各类型水库8.4万余座，其中90%左右水库的大坝是土石坝。其他类似土石坝的坝型，如水中填土坝、水力冲填坝、爆破堆石坝等均可参照执行。
1.0.3土石坝的修理包括岁修、大修和抢修。岁修、大修所进行的工程是永久性工程；抢修多属临时性的抢护工程，事后还要再按永久性工程进行大修处理，故将抢修置于附录内。
1.0.4修理只是对原有工程进行修复或加固，不改变原有工程形式和结构；如果改变原有工程结构形式和规模，则属于改建或扩建性质，不属本规程所列的范畴，因此，条文中有“达到恢复或局部改善原有工程结构状况的目的”。
1.0.5安全监测是日常养护工作的内容之一，包括巡视检查和工程观测。通过巡视检查和工程观测分析所发现的工程问题是养护、修理的依据。
1.0.6土石坝的养护修理技术涉及面十分广泛，内容比较复杂，因此，对本规程未作规定的内容，应分别按现行国家标准或行业标准的规定执行。
2 土石坝养护
2.1一般规定。
土石坝的养护工作除直接消除建筑物本身的表面缺陷外，还应消除对建筑物有危害的社会行为，因此，2.1.1是针对建筑物本身的养护内容，2.1.2～2.1.5是防止各种社会行为危害大坝安全的内容。
2.2～2.5该部分是土石坝本身及附属设施的具体养护内容及要求达到的标准，条文中列出了坝顶、坝端、坝坡、排水设施和观测设施。坝端是指坝体与山坡的接触部分，易遭到破坏，也易忽视，在此特别列出。
2.6坝基和坝区。
坝基和坝区是指按国家规定划定的工程管理范围，工程管理范围内一切有害的行为和出现的问题，都将影响工程的安全和正常运行，故单独列出。
3 土石坝修理
3.1.2修理工程报批程序。
岁修和大修工程都要事先提出工程计划，履行报批手续，经上级主管部门审查批准后，才能实施，因此，本条规定了岁修和大修的报批程序。岁修工程要履行一般程序，大修工程需要国家投资，一般要履行基本建设程序，但大修工程属已建工程项目的修理，报批程序可以简化，故只列入可行性研究报告，经上级主管部门批准后，即可组织设计和施工；大修工程项目的设计，要由具有相应等级资格的设计单位设计。相应等级是指与工程投资额相对应的等级。
3.1.3修理工程施工管理。
大修工程一般属基本建设项目，根据水利部决定，自1996年起全面推行水利工程建设监理制，因此，本条第二项规定大修工程要实行招投标制和监理制；考虑到有些水库管理单位具有相当的施工能力和技术水平，故提出也可由管理单位自行施工。
3.2护坡的修理。
护坡是土石坝外部结构的重要组成部分。设置护坡的目的主要是抵御风浪、防护冰凌、防止雨水冲刷和风蚀，保护坝身。护坡的类型很多，根据当地建筑材料不同而异，本规程中仅列出了砌石护坡、混凝土护坡和草皮护坡等常见护坡类型的修理方法和要求，其他类型的护坡可参照类似护坡的修理方法和要求进行修理。
严寒冰冻地区大坝护坡的养护修理，东北地区有很多好的经验，其主要经验是：①护坡尺寸和厚度应满足承受风浪和冰推力的要求；②垫层应满足防止冲刷、管涌的要求；③坝体如为粘土时，应在其中修一层防冻保护层。
沿海台风地区大风浪是大坝护坡损坏的重要因素，海南、广东、福建等省对护坡抗御大风浪都有很好的经验，主要是用大块径、大重量的石料，竖砌紧密。
西北地区有许多粉沙壤土的坝体，易受雨水冲刷和风的侵蚀，对坝体的保护，山西、陕西等省也有许多好经验，主要是在坝体表面加做粘性土保护层和加强坝面排水设施，尤其是要在下游坝肩做纵向排水沟，防止雨水直接冲刷坝坡。
本规程将这些经验已列入条文中。
3.2.1砌石护坡的修理。
有关浆砌石所采用的水泥标号和砂料指标，详见SDl20—84《浆砌石坝施工技术规定》第2.1.2条和第3.2.4条。有关浆砌石所用水泥砂浆标号和混凝土标号，系根据《土坝设计》一书第六章第二节护坡中提出的指标而采用的，详见《土坝设计》第426～430页。
3.2.3草皮护坡的修理。
3湖北省使用草甘磷除草剂消除坝坡杂草效果很好，故本规程推荐使用该药剂进行大坝的除杂净草。使用时应注意以下问题：①药液配比。草甘磷：清水为I：2～1：4，为增强药液附着力，可在每公斤药液中参配0.2k8洗衣粉。②施药时间。以杂草生长旺盛至成熟的七八月为好，喷药时间要选择露水干后的晴热高温天气，这样有利于药液的吸收和传导。③施药方法。用一般喷雾器均匀喷洒，以杂草叶面附满水珠为准。④药效检验。喷药后7～10天，杂草开始凋萎枯黄，半月后根系腐烂死亡。
3.3.1修理方法。
混凝土面板常用于堆石坝上游面的防渗，如位于湖北省宜昌市的西北口水库，大坝就是钢筋混凝土面板防渗碾压式堆石坝，常见的损坏多是面板裂缝，该面板已发生裂缝257条，经过修理的有134条，缝宽小于3mm的未作处理；采用的处理方法多是表面涂抹、表面粘补和凿槽嵌补。
3.3.2表面涂抹技术要求。
1条文中水泥标号和水泥砂浆配比指标系采用《水工建筑物养护修理手册》第三章混凝土建筑物裂缝的处理中所提出的数据，详见该书第147页。
2用于面板裂缝修理的环氧材料的组合成分如下：
1)环氧基液：环氧树脂+增韧剂+稀释剂+固化剂。
2) 环氧粘结剂：环氧基液+粉状填料。
3)环氧砂浆：环氧粘结剂+砂。
4)环氧混凝土：环氧砂浆+石子。
其参考配合比可按表3.3.2—1和表3.3.2—2中数据选用。
表3.3.2—1环氧基液配比(重量比)
材料名称
环氧树脂
固化剂
增韧剂
稀释剂
填料
637号
634号
6101
间笨二胺
乙二胺
304号
邻笨二甲
690号
甲笨
石英粉
砂
酸二丁脂
配合比
1
100
12
10
15
600
800
2
100
15～17
30
20
500
850
3
100
18
20
15
150
450
4
100
14
30
125
375
5
100
6
15
5
1041
表3.3.2—2环氧砂浆配比(重量比)
材料名称
环氧树脂
固化剂
增韧剂
稀释剂
填料
637号
634号
6101
间笨二胺
乙二胺
304号
邻笨二甲酸二丁脂
690号
甲笨
石英粉
砂
配合比
1
100
12
10
15
600
800
2
100
15～17
30
20
500
850
3
100
18
20
15
150
450
4
100
14
30
125
375
5
100
6
15
5
1041
3H52系列防腐、堵漏、粘结涂料是中船总公司七O一研究所研制的新产品，原用于舰船、钢桩码头及各类化工设备的防腐问题；该产品对钢铁、混凝土、石材的附着力极强，有较高的柔韧性和耐冲击性；该产品抗拉强度不小于7MPa，抗压强度不小于80MPa；近年来，在水坝、隧道、储水池、各种管道和容器等的防渗、堵漏、补强方面推广应用，效果很好，其施工简便，价格便易，故本规程特将该产品列入。如江西万安水库大坝和泄洪道裂缝的处理；武汉市1.4m直径混凝土自来水管接缝脱落漏水采用该材料处理后，能承受0.6MPa的水压等。
3.3.4凿槽嵌补技术要求。
1嵌补材料。条款中仅列出了PV密封膏、聚氯乙烯胶泥和沥青油膏等常用的三种材料，嵌补材料还有环氧焦油砂浆、酮亚胺环氧砂浆、沥青砂浆、沥青麻丝和预缩砂浆等；有关聚氯乙烯胶泥和沥青油膏的配制及施工工艺，可参考《水工建筑物养护修理工作手册》一书中的有关内容。
2凿槽处理。嵌补时沿裂缝凿槽一般采用三种槽形：一是V形，V形口宽2～6cm，深度4～6cm；二是梯形，梯形上口宽9～16cm，底部宽4～6cm，深度4～6cm；三是倒梯形，倒梯形上口宽6～9cm，底部宽10～15cm，深度4～6cm。 V形槽多用于竖直裂缝，梯形槽多用于水平裂缝，倒梯形槽一般多用于顶面裂缝及有水渗出的裂缝。
3PV密封膏是南京水利科学研究院研制的处理混凝土裂缝的产品，在湖北省西北口面板坝裂缝处理中得到应用，处理后观察，效果很好。该产品拉断伸长率不小于800%，拉断强度不小于O.2MPa，抗渗性不小于1.0MPa，且施工简便，故将该产品纳入本规程。
3.4.3土坝坝体灌浆分为充填式灌浆和劈裂式灌浆。充填式灌浆适用于处理性质和范围都已确定的局部隐患；劈裂式灌浆适用于处理范围较大，问题性质和部位又都不能完全确定的隐患。本条所述属充填式灌浆，采用该方法时，应事先做好隐患探测和分析，进行充填式灌浆设计，准备好灌浆材料和机具，然后按布孔、造孔、制浆、灌浆、封孔的工艺流程进行。
1浆液的配制涉及到土料的选择、浓度的控制、掺和料的选用等具体指标，本条文中的有关指标系选用《水工建筑物养护修理工作手册》附录5—1“粘土、粘土水泥灌浆”中的数据。为便于操作，浓度采用比重指标。
3.5.2处理方法。
2土工薄膜是一种新型坝工建筑材料，简称土工膜。近十多年来，土工薄膜在土石坝工程防渗方面得到广泛应用；但土工膜在土石坝工程设计上目前尚缺少较为完整统一的设计理论和准则，本规程中所提出的指标或数据，是参考《水利管理技术资料选编》中“土工薄膜在坝工中的应用”、 小水库管理丛书》第二分册第二章第五节(二)“塑料薄膜防渗斜墙”及水利工程管理技术杂志中土工织物应用专栏有关土工膜应用的文章等技术资料后，结合实际应用情况，为便于操作而提出的综合性数据。
常用的土工膜有聚乙烯、聚氯乙烯、复合土工膜等几种。
土工膜防渗的成败，取决于薄膜保护层的稳定，保护层的稳定又取决于坝坡的坡度和保护层的厚度，因此，铺设土工膜时坝坡的坡度不得陡于1：2.5，保护层垂直于坝坡的厚度不小于50cm。
3冲抓套井回填粘土截渗墙的机理，是利用冲抓机具，在坝体渗漏范围造井，用粘性土料分层回填夯实，形成一连续的套接粘土防渗墙，截断渗流通道，达到截渗目的。
关于排距。应根据坝高和渗漏情况确定，一般坝高在25m以下时，可考虑一排套井，在施工中再根据渗漏情况增设加强孔；坝高超过25m，达到40m时，可考虑布置两排或三排套井，若钻井直径为110cm时，两排套井的排距为0.89m，井距为O.86m，三排套井时，排距为0.83m，井距为0.95m。
造孔机具。一般都采用浙江省天台县机械厂生产的8JZ—95型冲抓式打井机。其主要技术性能指标如表3.5.2—1所示。
表3.5.2—1 8JZ—95型冲抓式打井机性能表
项目
单位
技术性能指标
项目
单位
技术性能指标
直径
cm
110
底架尺寸
cm
700×109
钻孔深度
m
40
全部重量（机重）
kg
3500
启动速度
m/s
0.7
配套动力
kN
17～22
起动能力
kN
30
夯垂重量
kN
6～8
钢丝绳直径
mm
17.5
配套机具
安全笼
个
1
钻头重量
kg
1540
弃土车
辆
1
塔架高度
cm
540
自翻斗车
辆
1
4劈裂式灌浆截渗。利用一定的灌浆压力将坝体劈裂，同时灌注泥浆充填裂缝和漏洞，截断渗流途径。SD266—88中提出，灌浆最大允许压力可在现场试验确定，也可用公式计算，计算公式见SD266—88的附录三；为便于操作，本条文中提出了注浆管孔口上端压力值不超过24.5kPa的上限值，此数值系根据国内一些土坝劈裂灌浆中提出的灌浆压力上限值的综合数值。
灌浆土料和浆液浓度。为便于操作，提出了一般控制数值；具体应用时，也可按SD266—88中灌浆土料选择表和浆液物理力学性能表的要求采用，如表3.5.2—2和表3.5.2—3所示。
表3.5.2—2 灌浆土料选择表
项目
劈裂式灌浆
充填式灌浆
项目
劈裂式灌浆
充填式灌浆
塑性指数(%)
8～5
10～25
砂粒含量(%)
10～30
<10
钻粒含量(%)
20～30
20～45
有机质含量(%)
<2
<2
粉粒含量(%)
30～50
40～70
可溶盐含量(%)
<8
<8
表3.5.2—3浆液物理力学性能表
项目
劈裂式灌浆
充填式灌浆
项目
劈裂式灌浆
充填式灌浆
容量（t/m3)
1.3～1.6
1.3～1.6
胶体率(%)
>70
>80
黏度(s)
20～70
30～100
失水量(cm3/30min)
10～30
10～30
稳定性(g/cm3)
0.1～0.15
<0.1
5 混凝土防渗墙截渗。混凝土防渗墙是利用专用机具，在坝体或地基中建造槽孔，以泥浆固壁，采用直升导管法向槽孔内浇筑混凝土，形成连续的混凝土防渗墙，截断渗漏途径，达到防渗目的。
对于处理坝基的防渗墙，其上部应与坝体的防渗体相连接，墙的下部应嵌入基岩的弱风化层；对于处理坝体的防渗墙，其下部应与基础防渗体相连接；对于处理坝体、坝基的防渗墙，可从坝顶造槽孔，直达基岩的弱风化层。
槽孔长度与造孔机具、坝体填筑质量、混凝土供应能力有关，在保证造孔安全成墙的前提下，槽孔越长，套接接缝越少，墙的防渗性能越好。国内建造混凝土防渗墙的槽孔长度，短的1.85m，长的达到38.2m；为便于操作，条文中提出的槽孔长度4～9m为综合数字，实际操作时，可灵活掌握。
混凝土防渗材料分为钢性材料和柔性材料。钢性材料有纯混凝土和钢塑混凝土；柔性材料有塑性混凝土和自凝灰浆等。根据具体情况采用。
造孔垂直精度。为了保证槽孔间接合处满足防渗墙最小厚度的要求，钻孔的垂直度应达到一定的精度，我国葛洲坝防渗墙钻孔偏斜率控制在0.3%～0.5%，本条文中提出的孔斜率为0.4%。为保证钻孔的垂直精度，造控机具均应设置导向装置。
6土工织物是取代砂石滤水材料的一种新型滤水材料，是以维纶、涤纶、丙纶为原料，采用针刺法生产而成，称为无纺土工布，它具有强度高、弹性好、渗透性强、施工简易、造价低廉等优点，在水工建筑物的防汛抢险、滤水导渗方面得到广泛运用；土工布的规格以每平方米重量来分，目前生产的规格有150～500g/m2，幅宽2m，长50m；用于散浸导渗时以300～350g/m2的土工布为宜。
3.6.2修理方法。处理坝基渗漏和绕坝渗漏的方法很多，除本条文中提出的几种方法外，尚有射水法建造混凝土防渗墙、铺设土工膜等修理方法，各地有条件时也可采用。
3高压喷射灌浆处理坝基渗漏。
高压喷射灌浆是利用置于钻孔中的喷射装置射出高压水束冲击破坏被灌地层结构，同时将浆液灌入，形成按设计方向、深度、厚度和结构形式，与地基紧密结合的、连续的防渗帷幕体，达到截渗防渗的目的。该项技术具有设备简单、适应性广、工效高、效果好等优点，是国家科委和水利部重点推广应用的项目，已先后在全国20多个省(市、自治区)的100多项工程中推广应用，取得了较好效果，故本规程将其列入。该项技术目前尚无完整的设计、施工规范，本规程中提出的一些技术数据和要求，是根据《水利管理技术》1994年第四期王益才同志撰写的“堤坝基础高压喷射灌浆防渗”提出的。
条文中提出造孔时，要求坝体部分干钻、套管跟进方式进行，是考虑只单独处理坝基渗漏、坝体不需要处理的情况下，防止高压水、气切割地层的混合液体回流时破坏坝体结构；如果坝体与坝基一并处理时，可不采用该项措施。
4灌浆帷幕防渗。
条文中提出要求造孔时，坝体部分干钻、套管跟进，坝体与基岩接触面用水泥砂浆封固管脚的措施，是考虑许多水库坝体只设有粘土截水槽，没有设混凝土盖板，为防止钻孔和灌浆时循环水和浆液侵入坝体而采取的必要措施。
5坝后导渗、压渗。
坝后导渗、压渗处理坝基渗漏的方法很多，条文中提出的是各地比较广泛采用的几种方法，除此之外，还有沙土压渗和铺设土工膜防渗等方法，可灵活采用。
3.7.1一般规定。
1条文中提出的滑动已终止的滑坡，是指滑坡体已相对稳定或滑动的发展极为缓慢，可以进行永久性处理的滑坡。
3.7.5导渗排水处理滑坡，主要是指采用导渗沟的形式，利用导渗沟将坝坡内的渗水安全导出，使坝坡干燥，增加稳定性，同时以沟代撑，稳定坝坡。
3.8.2坝下游减压井、导渗体和滤水坝的修理。
3过去修建的堆石坝趾滤水体的顶部，大多没有进行封闭处理，经过多年的运用，滤水坝趾堵塞现象比较普遍，究其原因多属坝坡土粒被雨水冲刷侵入滤水坝趾内所至，因此本条提出滤水坝趾顶部要进行封闭处理或设排水沟，防止坝坡土粒进入滤水坝趾内。
4 白蚁及其他动物危害的防治
4.2.1普查。
1白蚁的地表活动与温度变化、植被的增减等自然环境有着密切的关系，每年春季(4～6月)和秋季(9～11月)为白蚁地表活动旺盛季节，此时进行普查最佳。
2普查方法。
1)地表查找。即组织适当的专业技术人员，在坝坡排成一字形队形，寻找白蚁地表痕迹。根据湖北省荆江大堤白蚁防治统计资料，采用地表查找方法查出的白蚁占总数的84%，是最有效的方法。
2)引诱查找。适用于植被减少、自然环境遭到破坏、在地表查不出白蚁痕迹的情况。
引诱堆。即就地铲下坝坡的杂草，与1/3的泥土混合堆放，堆的底径约60cm左右，高约40～50cm，在坝坡呈梅花形堆放，堆底放置白蚁喜食的饵料；白蚁喜食的饵料一般有于枯的野艾篙、茅草、松木片、甘蔗渣、桉树皮、棉籽壳等；引诱堆每隔15天翻堆检查一次，检查后随时还原，往往可以发现大量白蚁。
引诱桩。即将松树做成30cm×5cm×3cm的木桩，钉入坝坡土内25cm，木桩的布置与引诱堆相。
4.2.2预防。
2)坝区周围500～1000m范围的山坡、荒地、坟墓等是白蚁“安营扎寨”的基地，是传播白蚁的主要来源，因此要加强坝区周围的环境管理，消灭白蚁的孳生地。
白蚁的有翅成虫是白蚁繁殖的来源。有翅成虫椐有趋光性，因此在白蚁分飞繁殖期(4～6月)，要加强坝区的生活照明灯光的管理，以免招来有翅成虫。但利用灯光诱杀时，则不属管制的范围，但灯光下必须设置lm口径、盛水的器皿，以便诱杀有翅成虫。
4.2.3治理。
4)药物灌浆是治理白蚁三个环节中的灌填环节，在采用破巢除蚁或药物诱杀灭蚁之后，要采取灌填措施，充填留在坝体内的蚁路，杜绝隐思。
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