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土石坝老化问题研究进展 摘要：本文在解释土石坝老化概念的基础上，总结了土石坝老化的主要检测方法和资料 分析手段。基于国内外关于土石坝老化问题的研究，从大坝材料和结构两个方面入手，分 析了土石坝的老化机理，总结了常用的土石坝老化评价方法以及必威体育精装版的改进措施。最后， 本文提出该领域有待研究的关键问题，为今后的土石坝老化研究工作提供了一些参考方向。 关键词：土石坝老化；老化检测；老化机理；老化评价 引言： 在1991 年举办的第17 届ICOLD 会议上，F.M.Budweg 即指出：随着达到50 年坝龄 的大坝数量逐年增加，之后的工作重心将从设计建设新坝转向维护现有大坝的安全运行方 [1] 向转变 。截至2011 年，中国约有8.7 万余座大坝，约占世界大坝总量的一半。其中，我 国95% 以上的已建坝是土石坝。这些土石坝多兴建于上世纪50～70 年代，至今约30～60 年。由于受当时经济技术水平和施工条件的影响，多数土石坝缺少周密的设计论证，遗留 的隐患较多。相当一部分土石坝工程受到多年的干湿交替、水力动荷载、风雨、动植物、 地震等自然因素以及管理不足和维修养护不到位等人为因素的影响，已经处于老化的状态。 并且随着使用年限的增长，老化程度将越来越深，这将严重影响工程的正常使用和安全运 行，对下游人民的生命财产安全构成严重威胁。因此，对土石坝老化的研究有着重要的理 论与现实意义。 1 土石坝老化的概念 土石坝的老化同工程界一般讲的单纯的材料老化不是一个概念，其定义可以概括为： 在内在和外在各种因素的作用下，土石坝的完整性遭到破坏，安全性和功能性随时间增长 而产生衰退的现象。 从老化的部位分析，土石坝的老化可以分为内部和外部老化。外部老化主要指库内淤 积、铺盖裂缝和坍塌、护坡防浪墙风化剥蚀、坝体表面冲蚀、排水设施淤积和堵塞等现象； 内部老化是指渗漏、裂缝、滑坡、动物洞穴等病害。外部老化现象易于被发现，能被及时 处理；内部老化病害一般比较隐蔽，往往经过长时间的变化后突然加剧，若不及时发现， [2] 将造成大坝事故隐患，甚至有溃坝失事的危险 。 从老化的机理分析, 土石坝的老化可以分为材料老化和结构老化。材料老化是指：受 风吹、日晒、雨水冲刷、干湿交替、冻融循环等因素的影响,大坝土体、石材风化，混凝 土表层剥落、开裂、风化，钢筋锈蚀、止水材料材质老化, 从而导致的结构材料强度降低, 耐久性、抗渗性能减弱等老化问题。结构老化是指：由于设计、施工和管理的不足以及温 [3] 度、湿度变化等因素, 导致的铺盖裂缝、坝体裂缝、动物洞穴、排水堵塞等老化问题 。 2 土石坝老化病险的检测 [4] 由320 座病险土石坝发生失事的病害隐患的统计数据可以看出 ，病险土石坝的主要 老化病险有: 洪水设计标准不足、坝基坝体渗漏严重、坝体内存在裂缝、坝坡稳定不满足 要求、泄洪建筑物破坏以及大坝必要的观测设施损坏或不完善等问题。近年来, 运用何种 技术快速而准确地发现老化病险隐患、预报险情的问题已被提到了我国堤坝工作的重要议 事日程。 2.1 土石坝老化病险的检测方法 [5] 土石坝老化的检测方法分为人工巡视检查、有损探测和无损探测 。人工巡视检查主 要是检查土石坝可见的老化病害；有损和无损法可以对坝体隐患部位进行探测。有损探测 对坝身有一定的损坏；无损探测对坝身没有破坏。前者能较准确的了解存在老化病害隐患 的位置；后者可根据观测资料分析推测老化病害位置，但与实际位置可能存在差异。 2.1.1 人工巡视检查 人工巡视检查主要包括以下内容： （1）检查坝体有无裂缝。检查的重点应是坝体岸坡的连接部位；异性材料的接合部 位；河谷形状的突变部位；坝体土料的变化部位；填土质量较差部位；冬季施工的坝段等 部位。如果发现裂缝，应检查裂缝的位置、宽度、方向和错距，并跟踪记录，观测其发展 情况。 （2 ）检查下游坝坡有无散浸和集中渗流现象，渗流是清水还是浑水；在坝体与两岸 接头部位和坝体与刚性建筑连