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河道工程与传统坝岸出险原因
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坝前冲刷坑的形成,与坝岸坐落处的河床组成物有关。如果河床为堆积性河床,床沙为粉细沙,抗冲性差,在大溜顶冲丁坝时,坝前将形成较深的冲刷坑,护脚石(根石)蛰动位 移必会危及坝身安全。而粘性土组成的河床其抗冲蚀能力远大于沙性河床。而有些河床 由于淤积条件不同,存在着沙层和粘土层交替出现的现象,在水流冲刷初期,如遇到粘土 夹层,则冲刷坑发展缓慢,但随着粘土夹层的冲蚀,露出部分粉细沙层,由于其抗冲性差, 在水流的作用下迅速流失,粘土层底部被淘空,当悬空的粘土层不能承受上部压力时,会 突然断裂,造成“猛墩猛蛰”的突发险情。
同时,粘土软弱夹层的存在,也可使坝体沿层面 滑动,造成坝体裂缝或滑坍落人水中。黄河上有些丁坝坐落在老口门上,下部存在大量的 堵口桔料,桔料腐烂后形成一松软层,随着坝前冲坑加深,坝体自重增大,松软层结构破坏,极易导致坝体蛰动而出险。
冲刷坑的存在与发展是丁坝出险的一个重要原因。当冲刷坑形成时,丁坝坝高相对 增加,自重增大,稳定性明显减弱,特别是当冲刷坑逼近坝根时,会造成丁坝原有坡脚破 坏,导致护脚石及坦石失稳滑塌落人坑内,形成险情。在水流强度较弱时,坝前冲刷坑的 发展比较缓慢,丁坝险情较轻,这时如上部抢险料物跟进及时,丁坝基础会迅速得到加固, 险情不会扩大,故出险是丁坝自身调整的过程,正常抢险是丁坝基础加深施工的一种形式,也是丁坝修建的延续。
但是,由于这种丁坝基础的抢险加固是被动的,视上游来流和发现险情的及时程度而定,因而往往由于冲刷坑发展过快,险情发现较迟或抢险料物抛入不及时,造成坝身土胎外露,土体迅速被水流带走,险情恶化,轻者,增大抢险费用;重者, 因抢护不及而“跑坝”。
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