《借鉴国内外水电工程事故教训.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《借鉴国内外水电工程事故教训.ppt（53页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、借鉴国内外水电工程事故教训进一步提高水电建设工程质量,一、设计质量问题 二、设计质量与法律责任 三、水利水电工程事故案例分析 中国水电工程顾问集团公司,一、设计质量问题,1、工程设计周期不合理，有的项目前期工作深度不够，前期试验和科学论证工作不足，造成招标阶段图纸质量较差，因此施工图与招标图纸有较大区别，有的施工图阶段造成工程量的增加。2、违反工程建设强制性标准条文的情况仍有存在。3、有的工程料源勘测深度不够，从而料场质量和数量问题造成重新征地开采等。4、来自建设单位浮躁和勘测市场的恶性竞争，以及不合理压缩勘测设计周期，很大程度影响了设计产品质量，造成设计过程控制不严，设计校审不认真，目前设计
2、产品较普遍存在“错、漏、碰、缺”现象。5、一些年轻的设计人员过分依赖软件和标准图，缺乏创新和提高的能力，部分设计人员对标准掌握不够熟练。,6、工程现场设计修改较多，有的用会议纪要或联系单替代设计修改通知单，有的设计修改不在工地进行，往返周期太长，信息反馈和处理不及时。有的设计现场设代人员不到位，设代人员流动频繁，有的“设计日记”记录不够规范等等。7、甚至有的也存在信用缺失的问题，表现诸如违背国家制定的工程勘测设计指导价格，压价竞争；8、工程粗制滥造，违反国家强制性标准甚至弄虚作假等，勘察上也存在假造钻孔、不取土、不试验、造假地质柱状图、造假数据等现象。这些不仅是信用缺失问题，而且是违法的行为。
3、,水电工程项目的建设过程是不可逆的，建设工程质量具有滞后性，有的问题需要经过一段时间后才会暴露出来。即如果出现质量问题，尤其是隐蔽工程的质量问题，则不能重新回到原状态，最终可能造成工程的损失。,二、设计质量与法律责任,1、法律依据中华人民共和国合同法中华人民共和国建筑法建设工程质量管理条例建设工程勘察设计管理条例 中华人民共和国安全生产法 建设工程安全生产管理条例,建设工程质量管理条例,第三章专门规定了勘察设计单位的质量责任和义务。1从事建设工程勘察、设计的单位应当依法取得相应等级的资质证书，并在其资质等级许可的范围内承揽工程。禁止勘察、设计单位超越其资质等级许可的范围或者以其他勘察、设计单位
4、的名义承揽工程。禁止勘察、设计单位允许其他单位或者个人以本单位的名义承揽工程。勘察、设计单位不得转包或者违法分包所承揽的工程。2勘察、设计单位必须按照工程建设强制性标准进行勘察、设计，并对其勘察、设计的质量负责。勘察单位提供的地质、测量、水文等勘察成果必须真实、准确。设计单位应当根据勘察成果文件进行建设工程设计。设计文件应当符合国家规定的设计深度要求，注明工程合理使用年限。3设计单位在设计文件中选用的建筑材料、建筑构配件和设备，应当注明规格、型号、性能等技术指标，其质量要求必须符合国家规定的标准。除有特殊要求的建筑材料、专用设备、工艺生产线等外，设计单位不得指定生产厂、供应商。,建设工程勘察设
5、计管理条例,1国家对从事建设工程勘察、设计活动的专业 技术人员，实行执业资格注册管理制度。未经注册的建设工程勘察、设计人员，不得以注册执业人员的名义从事建设工程勘察、设计活动。2建设工程勘察、设计注册执业人员和其他专业技术人员只能受聘于一个建设工程勘察、设计单位；未受聘于建设工程勘察、设计单位的，不得从事建设工程的勘察、设计活动。3建设单位、施工单位、监理单位不得修改建设工程勘察、设计文件；确需修改建设工程勘察、设计文件的，应当由原建设工程勘察、设计单位修改。经原建设工程勘察、设计单位书面同意，建设单位也可以委托其他具有相应资质的建设工程勘察、设计单位修改。修改单位对修改的勘察、设计文件承担相
6、应责任。施工单位、监理单位发现建设工程勘察、设计文件不符合工程建设强制性标准、合同约定的质量要求的，应当报告建设单位，建设单位有权要求建设工程勘察、设计单位对建设工程勘察、设计文件进行补充、修改。建设工程勘察、设计文件内容需要作重大修改的，建设单位应当报经原审批机关批准后，方可修改。,4建设工程勘察、设计单位应当在建设工程施工前，向施工单位和监理单位说明建设工程勘察、设计意图，解释建设工程勘察、设计文件。建设工程勘察、设计单位应当及时解决施工中出现的 勘察、设计问题。,中华人民共和国安全生产法,建设项目安全设施的设计人、设计单位应当对安全设施设计负责。国家对严重危及生产安全的工艺、设备实行淘汰
7、制度。生产经营单位不得使用国家明令淘汰、禁止使用的危及生产安全的工艺、设备。,建设工程安全生产管理条例,第三章中专门规定了勘察、设计单位的安全责任。1勘察单位应当按照法律、法规和工程建设强制性标准进行勘察，提供的勘察文件应当真实、准确，满足建设工程安全生产的需要。勘察单位在勘察作业时，应当严格执行操作规程，采取措施保证各类管线、设施和周边建筑物、构筑物的安全。2设计单位应当按照法律、法规和工程建设强制性标准进行设计，防止因设计不合理导致生产安全事故的发生。设计单位应当考虑施工安全操作和防护的需要，对涉及施工安全的重点部位和环节在设计文件中注明，并对防范生产安全事故提出指导意见。3采用新结构、新
8、材料、新工艺的建设工程和特殊结构的建设工程，设计单位应当在设计中提出保障施工作业人员安全和预防生产安全事故的措施建议。,中华人民共和国合同法,设计单位及其从业的专业技术人员应当对自己的工作成果负责；对于因工作质量不符合法定和约定的要求，给建设单位造成损失的，应当承担赔偿责任。合同法第二百八十条规定，设计的质量不符合要求或者未按照期限提交设计文件拖延工期，造成发包人损失的，设计人应当继续完善设计，减收或者免收设计费并赔偿损失。第二百八十二条规定，因承包人的原因致使建设工程在合理使用期限内造成人身和财产损害的，承包人应当承担损害赔偿责任。,设计单位违约损害赔偿责任的构成,依据民法通则，损害赔偿的责
9、任形态一般分为违约损害赔偿责任和侵权损害赔偿责任。设计单位对于建设工程质量的损害赔偿责任主要是违约损害赔偿责任。设计单位在工程质量方面的违约损害赔偿责任，是指设计单位不履行或者不当履行与参与工程建设的其他主体（主要是建设单位，即合同法中的发包人）之间合同约定的义务，造成合同相对人（主要是建设单位）因工程质量问题而产生财产损失，应当承担的赔偿损失的民事责任。,设计单位违反合同义务，可能导致工程质量出现问题的主要表现：,（1）迟延交付设计文件设计单位迟延交付设计文件，在工程施工过程中前后工序时效性较强的情况下，往往造成工程质量事故。如商业街的某工程，在基础基坑开挖后，由于设计单位的基础底板施工图迟
10、延交付，造成基坑暴露时间过长，对相邻工程的安全造成巨大威胁，同时，该工程本身的地基土受扰动而导致实际承载力降低，建设单位为了保证相邻工程安全和工程本身的地基安全，不得不增加巨额支出采取临时保护措施，还造成工期延误，银行贷款利息增加，施工单位提出索赔。,（2）设计错误,设计错误是设计单位违反合同义务，造成工程质量事故的主要表现形式。具体又表现为未根据勘察成果文件或其他基础性技术文件进行工程设计、计算错误、标示错误、设计单位屈从于建设单位违法降低工程质量的要求导致设计不符合工程质量的强制性标准等多种形式。如，某一起工程由于设计合同规定的设计时间紧迫，设计单位根据勘察单位的初步勘察成果，即进行了建筑
11、地基和基础的施工图设计。随后，勘察单位又提供了详细的勘察报告，但由于设计人员的疏忽，未对原已交付施工的地基基础施工图进行复核，结果因局部区域桩基设计不符合国家强制性规范的要求，造成工程质量出现严重问题。,（3）设计文件不符合国家规定的设计深度要求,为了保证工程设计文件符合必须的编制深度要求，国家颁布了有关设计文件内容和深度要求的一系列强制性规范。如果设计文件不完全符合国家对设计文件的编制深度要求，虽然不属于设计错误，但由于设计意图的表达过于粗糙或含糊，轻则影响各专业图纸的相互协调和后续施工准备工作，重则因施工图缺漏、矛盾或施工人员对施工图纸的理解产生错误，从而出现建筑工程质量和安全事故。,（4
12、）设计单位对施工图交底不清,施工图完成并经审查合格后，设计文件的编制工作已经完成，但并不是设计工作的完成，设计单位仍应就设计文件向施工单位作详细的说明，这对于施工人员正确贯彻设计意图，加深对设计文件难点、疑点的理解，确保工程质量具有重要意义。按照行业惯例，设计单位将完成的设计文件交建设单位，再由监理单位转发施工单位后，由设计单位将设计的意图、特殊的工艺要求，以及建筑、结构、设备等各专业在施工中的难点、疑点和容易发生的问题等向施工单位作详细说明，并负责解释施工单位对设计文件的疑问。如果因设计人员的过错，在施工图交底时，尤其是对于在施工中需要特别重视的问题交底不清，可能导致工程质量出现问题。,（5
13、）设计单位非法转包设计任务,曾经一度轰动上海的贝港桥垮塌事故的部分原因是设计单位非法转包设计任务。1995年12月26日，上海市奉贤县南桥镇贝港河上新建成尚未投入使用的贝港桥突然坍塌。不到5分钟，整桥搭跨河部分约52米长的桥身断成几截，全部沉入河中，成为一起罕见的桥梁工程质量事故。经事故分析，造成事故的原因，除了施工质量问题外，设计过错也是一个重要的原因：设计单位将部分设计工作转包给了没有相应设计资质的其他单位，并出现设计错误。事故发生后，设计单位虽然承担了相应的赔偿责任，但其中的教训值得所有设计单位吸取。,三、水利水电工程事故案例分析,1、土石坝工程（1）河南板桥、石漫滩水库溃坝1975年8
14、月河南省南部驻马店地区出现暴雨，三号台风带来的暴雨从8月4日下到8日，雨区基本上沿着洪汝河、沙颖河、唐白河上游的低山丘陵区呈西北一东南方向分布。雨量最大达1631mm都发生在山丘区。五天内雨量大于200mm的范围有43800km2，相应总降水201亿m3，总雨量大于400mm的范围有18900 km2，600mm以上的为8970 km2，这真正是罕见的暴雨。8月 8日板桥水库和石漫滩水库两座大型水库及竹沟、田岗等数五十八座中小型水库几乎同时溃坝，遂平、西平、汝南、平兴、新蔡、漯河，临泉七个县城被水淹数米深，共个县市受灾，涉及一千二百万人，造成死亡数万人，毁房余万间，冲毁京广线铁路100多km，
15、京广线中断天，影响正常通车天，直接经济损失约为亿元以上。,两座水库大坝瞬时溃决的原因和教训是什么呢?,首先是规划设计时水文资料的严重欠缺，防洪标准过低，建成后有人提出要提高标准加高加固大坝的正确建议未被重视。当时，洪水标准按照苏联水工建筑物国家标准进行设计。板桥水库采用百年一遇设计，千年一遇校核。校核频率3天降雨量530mm，洪峰流量5083m3每秒，3天洪量3.3亿m3。据此，决定大坝加高3m，增辟辅助溢洪道，宽300m，连同原有的溢洪道、输水洞，最大泄洪能力为1742 m3/s，最大库容4.92亿m3，其中调洪库容3.75亿m3。石漫滩水库按50年一遇设计，500年一遇校核，校核频率3天降
16、雨486mm，洪峰流量1675 m3每秒，3天洪量0.88亿m3。据此，确定大坝加高3.5m。经过加固，最大库容为9440万m3，其中调洪库容为7040万m3，最大泄量390 m3每秒。该水库施工时正值“大跃进”，省水利厅一位副厅长认为原设计过于保守，擅自作了几处关键的改动。例如：他认为“闸门设计太大”，便将原设计的12孔排水闸门砍去7门，仅剩5门。,第二是对土坝不能抗御漫坝洪水这一特点认识不足，没有设置必要的“救命措施”非常溢洪道。第三是监测、预报、通讯、交通、抢险等手段十分原始与落后，也缺乏准备，特大暴雨一来，电力、通讯、交通全部中断，甚至要通知下游和爆破一些建筑物都办不到，束手无策。第四
17、，在水库调度中，偏重于抗旱蓄水，对发生特大洪水认识不足，不能及时尽早泄放，也是一个原因。,（2）青海沟后水库溃坝,1993年8月27日，青海沟后水库溃坝造成巨大损失，留下了让人们难忘的深刻教训。沟后坝位于青海省海南藏族自治州恰卜恰河上。混凝土面板堆石坝，最大坝高71m。枢纽由拦河坝、导流泄洪洞组成。工程于1985年开工，1989年10月建成。1993年8月27日发生垮坝失事。1993年8月27日，库水位升高至3277.40m(超过了已沉陷的防浪墙)，13时，值班人员见到库水漏进防浪墙和面板顶部的裂缝以及水平缝。下游坡多处漏水，下游坡台阶上能听到坝内有喷气声和水跌落声。2030，村民见到下游坡3
18、260m和3240m马道之间涌水像自来水。21时值班人员在值班室听到闷雷般巨响，出门看到坝上喷水，土石翻滚，水雾中见到石块相碰的火花。22时，溃坝口门底部高程达到3250m。溃坝总水量为268万m3。最大流量3267m3/s。2340，溃坝洪水到达恰卜恰镇，死亡300多人。,原因分析：,当时，沟后水库最高库水位低于正常蓄水位0.75m,高于防浪墙上游平台00.25m，蓄水318万m3。溃坝的主要原因是面板顶端与防浪墙底板接缝塑胶止水片因质量低劣而破坏，严重漏水，使防浪墙底板与砂卵石间产生接触冲刷以及坝体砂卵石产生管涌，导致防浪墙沉陷倾倒，库水漫过防浪墙冲刷坝体。砂砾石料施工中易于分离、分层，在
19、一定水头、一定流速条件下为可冲蚀材料，在饱水条件下，由于孔隙水压力增大，有效强度降低，在短时间内即可冲蚀破坏。其他原因有：(1)疏于管理。大坝出现异常现象时，未能开闸放水，以减轻事故破坏。失事前早已发现大坝下游面(坡脚以上)有渗水，防浪墙沉陷严重，而未能采取有效的处理措施。(2)坝体填筑时分区不清，分层明显，排水达不到自由排水。事故教训是：面板堆石坝的高挡墙不是防浪墙而是挡水墙，挡水墙与面板接缝不允许漏水。防浪墙底部高程低于正常蓄水位正常蓄水位。因此，设一道止水是不够的；坝体采用砂砾石，其抗剪强度和变形模量与堆石接近，但应认识到砂砾石易发生管涌冲刷的不利方面。,（3）天生桥一级电站混凝土面板坝
20、结构性裂缝,天生桥一级坝面板分三期施工，由一期面板挡水度汛，二期面板挡水发电，施工期较长的天生桥一级坝临时断面坝体高度为 116m，是经过两个汛期才达到的，采用了 300 年一遇洪水的度汛标准。1994 1995 年枯水期只完成上下游过水围堰，基坑开挖在 1995 1996 年枯水期才完成。天生桥一级坝的面板分三期施工，1997 年由临时坝体挡水度汛时，至 680m 高程的第一期面板已在汛前完成，汛期由第一期面板及垫层联合挡水；导流洞于 1997 年 12 月下闸，并开始封堵；1998 年由面板挡水、溢洪道及放空洞泄洪度汛。坝内仪器的布置满足了施工期及运行期监测的需要，第一期面板施工后就埋设面
21、板的电平仪，并开始观测面板的变形。观测值表明，由于第一期面板以上的堆石体的重力作用，一期面板自趾板处开始向上大致呈抛物线向上游鼓曲，面板最大鼓出处的水平位移为 84mm。堆石坝填筑体底部自基础开始向外鼓出是堆石体的施工期变形的特征，一期面板顶部张口也是主要由此造成的。蓄水以后面板在水压力作用下向下游挠曲，水位高程达 740m 时，在承受 124m 水头压力时面板最大挠度约 230mm，发生在坝的最大断面处。,2003年7月至10月底，完成河床挤压破损面板的处理。2004年5月22日当地附近受到4.6烈度地震事件影响。2004年6月713日水下检查，破损区已延伸至二期面板，达到710m高程，破损
22、区全高77.3m,可能是5月22日发生。面板坝结构性裂缝：1998年蓄水前，一、二期面板裂缝总数1296条（宽度大于0.3mm的613条）；蓄水四年来，各期面板裂缝数量和裂缝宽度均有增加趋势，裂缝基本是水平走向，高程较低部位裂缝长度、宽度、间距都较大；高程较高部位裂缝较短、较为密集；第三期面板裂缝左侧多于右岸。上述混凝土面板坝结构性裂缝与施工期坝体碾压程序，导致坝体变形较大变形有关。,（4）松山面板坝面板冻胀破坏,吉林松山工程1998年开工，2002年底工程竣工。2001年5月4日清除面板保温材料时发现，B14B18面板有多条裂缝，局部表面破损严重；面板和趾板间有较大错位，周边缝处有水从坝体内
23、流出。主要原因：坝趾区地下水位高于坝底高程633m，B14、B15面板高程分别为636.48m和635.32m，穿面板设反向排水管排除坝内积水，但2000年冬最低温度40，排水管冻坏，使面板隆起。,（5）提堂（Teton）坝,提堂（Teton）坝位于美国Idaho州的Teton河上，是一座防洪、发电、旅游、灌溉等综合利用工程。大坝为土质肥心墙坝。最大坝高126.5m(至心墙齿槽底)坝顶长945m。土基坝段坝上游坡：上部为1:2.5，下部为1:3.5。坝下游坡：上部为：1:2.0，下部为1:3.0。左岸为发电厂房，装机16MW。右岸布置有3孔槽式溢洪道。该坝于1972年2月动工兴建，1975年建
24、成。耐人寻味的是：126.5m高的Teton土坝不在最大坝高的河岸坝段破坏，而在坝高相对较小的河岸坝段破坏；坝体溃决不发生在坝基为冲积层的河床坝段，而发生在坝基为岩基的岸坡坝段。当库水由岩石裂缝流至齿槽时，高压水就会对齿槽土体产生劈裂而通向齿槽下游岩石裂隙，造成土体管涌或直接对槽底松土产生管涌。典型的地基处理不当，造成土基础管涌。,土石坝失事的经验与教训：,土石坝设计、施工和运行中必须满足要求：不允许水流漫坝；不允许发生危害性渗透变形；坝身和坝基应稳定可靠；避免产生有害的裂缝；能抵御其他自然灾害破坏作用。土石坝事故原因：坝体和坝基土料发生渗透变形和管涌冲刷；坝基破坏；坝顶溢流；滑坡；结构缺陷等
25、。混凝土面板堆石坝较砂砾石混凝土面板坝有较高的安全性。当防渗体有可靠的防渗性能，坝体处于干燥状态，且有较高密实度时其具较高的抗震能力。该坝型具有较强的适应性，趾板和面板接头是其薄弱环节。在陡峻河谷，两岸坡过陡，近坝体很难压实，而且堆石效应明显，施工期变形较小，运行期徐变往往较大，且易产生平行周边缝方向的裂缝。相当多面板堆石坝坝在施工期和运行期总沉陷量都不大（0.5%坝高左右），如果质量控制不严，也会很大；有的蓄水3年内趋于稳定，但有的710年还未稳定。面板的结构性裂缝问题，刚性面板防渗体铺筑在柔性填筑体上，由于堆石体蓄水后蠕变，两者间难以协调，就易造成面板脱空、断裂。可采取相应措施进行控制。,
26、2、混凝土坝,（1）白山、黄龙滩、龙羊峡电站水淹厂房事故在设计阶段，坝址确定、总体布置、坝型选择、洪水演算等重大问题的决策若有失误，将会给建成以后的大坝，带来难以更改的先天不足，甚至铸成重大事故。白山等工程的总体布置，对泄洪水雾飘移危害认识不足，厂房和开关站置于水雾密集区，又无有效防范措施，这是造成这起水淹厂房事故的重要原因。黄龙滩、龙羊峡等大坝泄洪时水淹厂房，进厂大门的附近有一条支沟，支沟洪水冲进厂房。这些与设计一些失误固然有关，但运行人员思想麻痹，安全检查不严，防范措施不周，水情预报不准，排水泵运转失灵，备用电源中断等方面的问题，也是造成事故的一些原因。,（2）五强溪水电站消力池底板混凝土
27、被冲坏,1996年7月19日特大洪水，湖南五强溪工程库水位被迫抬高至113.26m，下泄总流量为24700m3/s，右消力池2表孔全开，而两边的1、3表孔仅开5m，坝下游水位67.5m，比正常调度条件下的下游水位77.88m低了10.38m.由于闸门未能均匀开启，入池单宽流量分布极不均匀，2表孔单宽流量279m2/s，1和3表孔单宽流量仅为115.8m2/s，相差2.4倍。在这种恶劣的运行条件下，下游尾水深度ht=25.5m，比相应上游水位下水跃的第二共轭水深h3=29.2m，低了3.7m，因而在消力池内无法形成稳定的水跃，而是呈现为远驱式的不稳定、波状或弱水跃，池内流态极其紊乱，水面剧烈翻滚
28、，出现冲击水冠和涌浪,同时由于横向不均匀性引起立轴旋涡，大大加强了池内的大尺度紊流结构，从而在消力池底板上产生了极其强烈的脉动压力，原型观测和模型试验表明，其振幅要比正常流动条件下脉动压力振幅大若干倍.再加上右消力池尚未完建，溢流坝反弧段呈台阶状，致使下泄水流在反弧段脱落，形成分离区，出现负压，导致空蚀，,在这样恶劣的水流条件下，消力池底板上在较长时间巨大脉动压力和高速水流冲击等作用下，使板块间的止水破坏或接缝扩大和贯通，然后强烈的脉动压力从接缝处传递到板底面缝隙层中，并沿缝隙层迅速传播开来.脉动压力在板块缝隙层中的传播过程是一个水力瞬变过程，由于脉动压力在板块缝隙层中的传播，会在板块上产生巨
29、大的瞬时上举力，当瞬时上举力大于板块的自重和板块与基岩的锚筋拉力时，板块将从座穴内被抬起、发生振动，最终将被水流拔出而冲走.随着板块被冲走，座穴下面的基岩因抗冲流速只有56m/s，无法抵御高达每秒二十几米流速的冲刷，故在高速水流的冲刷作用下冲坑不断加深，并向上下游发展，冲坑周围的混凝土板块，在水流的淘刷、冲击、动水压力、振动及空蚀的综合作用下，相继失稳、破裂或整块被水流冲走，直至水流冲刷能力和基岩抗冲能力达到平衡为止.1996年7月洪水过后，发现右消力池破坏相当严重，沿2溢流表孔中心线形成一个顺水流方向的大冲坑，板块2-2、板块3-2、板块4-2被整块冲走，板块1-2、板块 1-3、板块2-3
30、、板块3-3局部破坏，冲坑长约50m,宽25m(上游)17m(下游)，冲坑最深点位 于2溢流表孔中心线与桩号0+119.185m的相交点，高程6.0m，原基岩面下冲坑深度达32m。,（4）法国马尔巴塞（Malpasset）拱坝溃决,法国马尔巴塞（Malpasset）拱坝于1954年末建成并蓄水。库水位上升缓慢。历经5年至1959年11月中旬，库水位才达到95.2m。这时的坝址下游20m，高程80m处有水自岩石中流出。因下了一场大雨，到12月2日晨，库水位猛增到100m。当日下午，工程师们到大坝视察，研究如何防止渗水的不利作用。因未发现大坝有任何异常，决定下午6点开闸放水，降低库水位。开闸后未发
31、现任何振动现象。管理人员晚间对大坝进行了反复巡视，亦未见任何异常现象，于近21点离开大坝。21点20分，大坝突然溃决，拱坝坝踵处岩体在垂直片理方向产生拉应力，该处片理产生张裂缝。库水进入裂缝并将裂缝劈开至下部断层处，在裂缝内形成全水头压力，使左坝肩至F1断层的岩块失稳，大坝溃决。,经验与教训,混凝土坝失事原因统计：遭遇特大洪水，设计洪水偏低，泄洪设备失灵，造成洪水漫坝占30；由于地基条件复杂，基础失稳占36；地下渗漏引起扬压力过高，渗漏量增大，渗透坡降过大引起坝基渗透变形，占20；由大坝老化，材料变质，或施工质量差材料强度降低，引起占11；其他占12。,混凝土大坝为岩基，则其基础的稳定性主要取
32、决岩体抗剪强度、变形及渗透稳定。有软弱夹层的岩体，其抗剪强度取决于夹层特性，抗滑稳定除研究坝体沿岩基接触面外，还要研究沿坝基中软弱结构面产生的滑动；凡重力坝深层（浅层）抗滑稳定问题，均涉及到可能滑动岩体的上游拉裂面或陡倾断裂、下游陡倾结构面或临空面或大变形断裂以及底部缓倾结构面。地基抗滑稳定加固方法有：挖齿糟、抗滑桩、预应力锚索、混凝土抗剪洞、厂坝联合受力等。对两岸坝肩要研究其稳定和变形，对两岸发育的断裂、节理裂隙研究其受力系统、绕坝渗流，有无构成滑动块体。,3水工隧洞工程,（1）四川太平驿水电站引水隧洞部分顶拱混凝土脱落四川太平驿水电站，引水隧洞从取水口到调压井全长约10.5km，洞径9m，
33、承受内水压力0.240.68Mpa，1991年3月，由铁道部隧洞工程局和铁道部第十八工程局组成的联合体承建，1993年平6月全线贯通，1994年底完工。1994年10月28日6时向引水系统充水，当晚20时充满。六条支洞堵头处都有渗漏，4号支洞漏水量最大，10月28日20时至10月29日10时左右，粗算隧洞漏水量约为0.30.4m3/s。经分析认为，隧洞纵、横缝、灌浆孔封堵都不好，局部顶拱回填未满等原因组成了渗漏的主要途径。1994年10月29日第一台机试运行，1995年11月13日电站运行人员发现尾水混浊，1995年11月某天，电站运行人员听到3号机组有金属撞击声。1996年2月11日停机对地
34、下水工建筑物进行例行检查。引水隧洞在351010122洞段存在衬砌段开裂、脱落或混凝土掉块等现象。开裂22处在混凝土段，3处在钢筋混凝土段。引水隧洞开裂及脱落长度约272m（累计）。,事故原因：,开挖施工过程中，由于施工和地质因素在顶部形成超挖，顶拱34m范围混凝土未填满，回填不密实，是主要原因。衬砌厚度不满足设计要求。其二由于产生超挖和衬砌厚度不足，围岩与衬砌不能共同作用承受荷载，顶拱混凝土衬砌处于“自由结构”的曲梁状态，首先在内水压力作用下被剪断破裂。其三隧洞设计衬砌素混凝土，主要考虑在地下水不丰地段减少糙率，如果缺少围岩约束，弹性抗力不足，混凝土衬砌很难承受外水压力的荷载作用。,（2）公
35、伯峡电站导流洞部分跨塌,公伯峡导流洞位于黄河右岸，隧洞断面1619m，城门洞型，穿越地层以片岩及花岗岩为主，并夹有片岩捕虏体，围岩以、类为主，类围岩在上半洞贯通后比原地质预测要长得多。2001年2月17日产生首次塌方1.5万方，塌方高度约1217m，后在洞顶通过钻探查明跨塌高度后，采用顶锚处理，洞内采用钢支撑及挂网喷锚支护通过，因地质条件差，洞内钢支撑严重变形，洞内施工停止。但地表锚索施工仍在继续，在洞内施工撤出第二天后即4月3日，地表产生突然塌陷。造成施工延期，死亡二人，钻机等设备下坠被埋。塌方冒顶的桩号为0+470+83，由于位于侵入岩与变质岩接触带，片岩属花岗岩捕虏体，岩体结构松散，次一
36、级小断层发育，事故主要原因是该洞段地质条件恶劣，上覆岩体厚度薄，且产状变化大，很难查清全部地质条件，岩体破碎，呈碎裂结构，风化强烈自稳能力差。另外加固处理方式不正确也加快了塌陷。,（3）羊湖抽水蓄能电站引水隧洞部分顶拱混凝土脱落,羊湖抽水蓄能电站工程位于海拔4000m的青藏高原，引水隧洞长5889m，内径2.5m，钢筋混凝土衬砌厚0.3o.5m，深埋于50450m变质岩中，由于施工质量差，混凝土衬砌中蜂窝麻面很多，并混有模板、杂物，部分钢筋未绑扎等原因。1996年10月停水检查，发现上平段混凝土开裂脱落。分析认为是由于施工质量差，运行时，在内水压力作用下衬砌开裂，内水外渗，又突然关机，放水速度
37、过快，在外水作用下，钢筋混凝土衬砌大片脱落破坏。之后决定将2.7km上平段钢筋混凝土衬砌改为钢衬。,（4）四川二滩水电站泄洪洞衬砌破坏,四川二滩水电站右岸布置两条泄洪洞，该泄洪洞为短进水口龙抬头式明流泄洪洞，洞长分别为922 m、1269m,园拱直墙式断面，总设计流量23700m3/s,流速45m/s。两洞平行布置，挑流入河道。该泄洪洞运行四年后发生空蚀破坏，其中1洞破坏严重；据分析空蚀的主要原因：运行时水位较高，120h闸门开度仅为30%50%,水流状态不利；第二道掺气坎部分通气孔超过挑坎顶高达55cm，掺气不足；再加上该段存在软弱带，一旦侧墙空蚀穿过混凝土到达软弱岩石时，破坏加速发展。,经
38、验与教训,1、视设计水头、围岩等条件，合理选择水工隧洞压力状态。一般有压混凝土衬砌，多用于围岩条件较好，内水压力小于围岩最小主应力，不致于发生水力劈裂，不致于抬覆盖岩体，不致于发生渗流破坏的岩体中。当围岩条件较差，覆盖浅，内水压力大于80m水柱高，若采用压力洞，则需要对围岩进行固灌，多采用不允许渗漏的预应力混凝土衬砌或钢板衬砌。2、高速无压隧洞，洞线不宜拐弯；有压隧洞和流速小于20m/s的无压隧洞弯道设计必须满足规范要求。高水头高流速泄洪洞要求洞线平直，最好不转弯，而且要求出口距离段有足够距离。,3、泄洪洞常为有压流，应避免明满流交替，进水口应设在上游最低运行水位以下，宜有足够的淹没深度。为确
39、保进口有压流态，一般采取确保进口淹没深度、增大进口断面收缩比和进水口顶部及两侧边墙压坡的办法解决。防止明满流交替，有压隧洞必须保证在最不利的运行条件下，洞顶以上应有不小于2m的压力水头；4、无压隧洞水面以上必须保证15断面，且不小于40cm的空间。为满足以上要求，有压洞宜在闸门后设通气孔，长距离无压隧洞宜在适当位置设通气孔补气。5、高速明流隧洞、溢洪道、底孔等过水建筑物常出现空蚀破坏，尤其龙抬头泄洪隧洞，破坏位置多在反弧段附近，要防止高水头、大流量、高流速泄洪时的隧洞防空蚀问题。6、空蚀破坏往往与冲蚀破坏同时发生，与高速水流冲蚀破坏，动水压力脉动压力结合在一起，形成巨大冲坑、冲槽甚至淘至基岩；
40、空蚀过程中，往往同时发生掀起底板等脉动压力破坏现象，脉动压力对扩大破坏程度有重大影响，冲蚀破坏往往加速空蚀破坏。,4岩溶地区坝基塌陷,（1）万家寨库区岩溶渗漏万家寨水库位于山西、内蒙交界处黄河干流大拐弯段下游，水库库容8.96亿m3，半整体式混凝土重力坝坝高105m，坝后式厂房装机1080MW。工程主要是坝基浅层抗滑稳定问题、库区右岸岩溶渗漏问题等。本区岩溶现象普遍，地下岩溶主要有溶洞、岩溶裂隙、溶孔等，蓄水后最大渗漏量为15.81m3/s，占入库流量2.5%，对发电效益影响不大，所以对右岸岩溶渗漏未作处理。,（2）江口电站特大岩溶孔洞处理,江口电站位于重庆武隆县江口镇，拦河大坝为双曲拱坝，坝
41、高104m，该工程2002年4月开工，2003年12月27日蓄水，2003年底竣工。库区存在碳酸盐岩的岩溶渗漏问题。近坝区浅部岩溶多埋深在坝下78m，断面不超过2m3，在右岸6坝段坝基深部存在特大岩溶，处理共注入水泥10380t，砂5.65t，水玻璃2.1t，膨胀土10.3t。,经验与教训：,岩溶地区兴建水工建筑物，要加强勘测工作，查明库坝区岩溶发育和分布规律，由于岩溶结构体存在，可能带来溶洞与坝基整体强度、承载能力及压缩变形问题；岩溶会增加结构体充填物对抗滑稳定影响及本身渗流稳定问题；基坑施工中岩溶孔洞涌水和运行期岩溶承压水导致扬压力变化等。,5压力钢管工程,（1）响水压力钢衬外压失稳响水电
42、站位于云贵交界处北盘江干流上，为引水式电站，电站由68m高混凝土双曲拱坝、引水隧洞、调压井、地下高压埋管及厂房等组成。高压钢管采用一管二机式布置，全长772m，内径4.3m，该工程1993年开工，1999年12月首台机组试运行发电。2000年8月24日向钢管进行第五次充水，历时10h，压力上升至1.35Mpa后，压力不再上升。放水，8月27日进行检查，发现钢管大范围外压失稳破坏，失稳段总长361.322m，其中A3钢板段309.602m，16Mn段51.72m。安山岩段325.4m，凝灰岩段35.922m。压力钢衬外压失稳的主要原因：钢管外水压力较大，超过钢管结构所能承受的抗外压稳定数值而致。
43、钢管失稳变形，在横断面上形状多样，沿纵向上出现多个波峰及褶皱，钢衬外压失稳可能经过几次造成。,（2）广州抽水蓄能电站尾水钢衬变形,广州抽水蓄能电站装机1200MW（4300MW），4条尾水支洞后各接闸门并接一条尾水洞，与下库连接。尾水支洞和尾水洞均设钢衬。1992年11月30日，上库水位208m，关闭4条尾水支洞，尾水洞单独充水试验，第二天进入尾水支洞检查，发现尾水洞油压闸门室底板混凝土及施工缝渗水，在内外渗水压力作用下，4条尾水支洞渐变段钢衬变形、鼓包。最大鼓包高度6.3mm。经检查复核，渐变段只能承受5m水头外水压力，而当尾水洞充水，上库水位208m，实际水头810m，大于渐变段钢所能承受
44、的外水压力。放水后，外水压力致使渐变段钢衬变形、鼓包。,经验与教训：,正确确定外水压力；有效控制外水压力；设计不允许钢衬在内水作用下开裂破坏；提高钢管抵抗外压失稳能力；合理控制钢衬应力状态；制定合理的运行规程（尤其放空检查操作规程）。,6滑坡,（1）天生桥二级水电站厂房上游墙边坡滑坡在厂房边坡开挖过程中，由于生活施工用水大量下渗，坡脚开挖和施工爆破等原因，导致下山包古滑坡复活。在滑坡前部，最大厚度 45m，滑体后部最大厚度 40m，中部较低呈马鞍形，约 25m，滑坡总体积 140 万 m3。滑体由坡积黏土夹块石、全风化扰动砂页岩和强风化砂岩、泥岩组成，滑面为软弱夹泥层。稳定分析结果表明，滑坡在
45、原地形、有地下水的情况下，安全系数为 1.0，开挖后加之地下水的作用，安全系数降为 0.85 左右，滑坡产生变形。（2）天生桥二级水电站首部右侧山体滑坡1985年12月24日下午3时，天生桥二级水电站首部右侧挡土墙施工时发生滑坡，坡高仅30m，但导致了正在基坑内施工的48人丧生。原因是坡内存在一层饱和软粘土。,（3）漫湾水电站边坡滑坡,漫湾水电站坝基开挖时左岸上游侧的坝肩和右岸下游侧的泄洪洞、导流洞出口处的边坡先后发生了较大规模的滑坡灾害。由于施工质量达不到设计要求而导致人为地质灾害的事例是很多的，如，1989年1月7日漫湾水电站坝基开挖时左岸上游侧的坝肩和右岸下游侧的泄洪洞、导流洞出口处的边
46、坡先后发生了较大规模的滑坡灾害。,（4）天荒坪抽水蓄能电站下库左岸滑坡,1996年3月29日下库左岸距大坝430m发生滑坡，滑坡体约30万m3,其中约20万m3 滑入下库，河道壅高一米。前期勘测工作量安排不够，对其认识不足。“3.29滑坡”处理工程设计审查会分析，主要原因是滑坡区域发布有崩、坡积层和风化卸荷破碎岩体，顺坡向级结构面较发育，平行边坡的北北西向和北北东向的陡倾结构面卸荷张裂，充填次生泥，坡脚开挖破坏了原始稳定条件，岸坡稳定处于临界状态，在连续降雨使破碎岩体饱水，致使发生风化破碎岩体滑坡。采取以削头减载、强化排水为主、支护加固为辅的综合出来方案。,（5）成昆线利子依达沟泥石流灾害,成
47、昆线利子依达沟泥石流灾害。该沟汇入大渡河，沟口无典型的冲积扇地貌标志，也没做认真细致的考察，便认为是一条已趋于稳定的老泥石流沟，所以在修建铁路时将桥墩置于主流位置，1981年7月一场大暴雨，凶猛的泥石流将桥梁冲垮，导致一列正在行驶的客车颠覆，死亡275人，损失惨重。,（6）意大利瓦依昂坝水库区的大规模滑坡灾害,意大利Vajont拱坝位于Piave河支流Vajont河上，坝高262m，当时是世界最高的拱坝。1963年10月9日夜，Vajont水库水位达700m高程，大坝上游近坝库左岸约2.5亿m3巨大岩体突然发生高速滑坡，以25m/s的速度冲入水库，使5500万m3的库水产生巨大涌浪。大约有30
48、00万m3的水翻越坝顶泄入底宽仅20m的狭窄河谷。翻坝的水流在右岸超出坝顶高度达250m，左岸达150m。水流以巨大流速滚向下游。经Vajont河冲入Piave河时，经近直角的弯转后席卷Longarone小镇及几个邻近村庄，造成生命及财产巨大损失，共有2500人死亡。在当时是有记载滑坡中规模、滑速及造成的灾害均是最大的,(Jaeger,1979),滑坡防治方法有：,1、据统计，国内外有90%的滑坡与水有关，可见水对滑坡的影响是非常大的。水对滑坡的影响主要表现在水对滑坡坡脚的冲刷、滑坡体内渗透水压力增大、水对滑面（带）土的软化和溶蚀等。常用的截排水工程有外围截水沟、内部排水沟、排水盲沟、排水钻孔、排水廊道、灌浆阻水等。2、卸荷减载工程 这是一种简便易行的方法，滑坡减重能减小滑体下滑力，增加滑坡体稳定性。3、坡面防护工程 主要目的是防止水对坡面和坡脚的冲刷。又分为砌石和喷射混凝土、挡水墙和丁字坝等治理方法。4、支挡工程是治理滑坡经常采用的有效措施之一。主要包括：抗滑挡墙、抗滑桩和锚固（锚杆和锚索）等治理方法。,谢谢！,
