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Training Aids for Dam Safety (TADS) – Evaluation of Seepage Conditions

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Training Aids for Dam Safety (TADS) – Evaluation of Seepage Conditions Training Aids for Dam Safety Evaluation of Seepage Conditions EVALUATION OF SEEPAGE CONDITIONS TABLE OF CONTENTS Page UNIT I. OVERVIEW SIGNIFICANCE OF SEEPAGE PROBLEMS IN DAM SAFETY .....................................................I-1 Introduction............................................................................................................I-1 HISTORICAL PERSPECTIVE.................................................................................................I-2 Introduction............................................................................................................I-2 Early Methods Of Dam Design..................................................................................I-2 Current Practices In Dam Design..............................................................................I-2 Evolution Of Seepage Control Methods .....................................................................I-3 Current Practices In Seepage Control .......................................................................I-8 MODES OF FAILURE...........................................................................................................I-9 Introduction............................................................................................................I-9 Uplift, Heave, Or Blowout ........................................................................................I-9 Piping ................................................................................................................. I-11 Internal Erosion .................................................................................................... I-13 Solutioning ........................................................................................................... I-14 Internal Pressures And Saturation .......................................................................... I-15 Summary: Seepage Conditions............................................................................... I-17 UNIT II. REVIEW AND EVALUATION OF PROJECT DATA OVERVIEW .......................................................................................................................II-1 Introduction...........................................................................................................II-1 DOCUMENTATION REVIEW ...............................................................................................II-2 Introduction...........................................................................................................II-2 Documentation ......................................................................................................II-2 Field And Laboratory Investigations..............................................................II-3 Design Analyses And Construction Plans and Specifications............................II-3 Construction Reports, Logs, Records, Photographs, And As-Built Drawings ...............................................................................II-4 Operation And Maintenance Records ............................................................II-5 Instrumentation Records..............................................................................II-5 Past Inspection Reports ...............................................................................II-5 Relating Data to Visual Inspection ...........................................................................II-5 Continued… EVALUATION OF SEEPAGE CONDITIONS TABLE OF CONTENTS Page UNIT II. REVIEW AND EVALUATION OF PROJECT DATA Relating Data To Visual Inspection ..........................................................................II-6 SEEPAGE CONTROL MEASURES .........................................................................................II-7 Introduction...........................................................................................................II-7 Filters ..................................................................................................................II-7 Seepage Reduction Methods .................................................................................II-10 Embankment Seepage Reduction Methods.............................................................II-11 Flat Slopes ................................................................................................II-11 Thin Upstream Sloping Impervious Zone.....................................................II-11 Zoned Embankment With Impervious Core .................................................II-12 Anti-Seep Collars Around Conduits..............................................................II-14 Foundation And Abutment Seepage Reduction Methods..........................................II-15 Cutoffs .....................................................................................................II-15 Partial Cutoffs ...........................................................................................II-20 Upstream Impervious Blankets...................................................................II-21 Downstream Berms ...................................................................................II-22 Grouting ...................................................................................................II-22 Drainage Methods ................................................................................................II-24 Introduction..............................................................................................II-24 Pervious Shells ......................................................................................... II-25 Horizontal Drains.......................................................................................II-25 Chimney Drains.........................................................................................II-26 Filter Diaphragms Around Conduits.............................................................II-27 Toe (or Trench) Drains ..............................................................................II-28 Relief Wells...............................................................................................II-28 Structural Drain Methods-Concrete Dams...............................................................II-29 Introduction..............................................................................................II-29 Galleries And Relief Wells...........................................................................II-29 Drainage Adits And Lateral Drains Into Rock Abutments ..............................II-29 Structural Drain Methods-Appurtenant Structures...................................................II-30 Vertical Drains, Weep Holes, And Toe Drains ..............................................II-30 Geosynthetic Drains And Filters ..................................................................II-31 Sub-Drain Systems ....................................................................................II-31 SUMMARY .....................................................................................................................II-33 Review And Evaluation Of Project Data..................................................................II-33 Continued… EVALUATION OF SEEPAGE CONDITIONS TABLE OF CONTENTS Page UNIT III. FIELD INVESTIGATION OVERVIEW ................................................................................................................... III-1 Introduction......................................................................................................... III-1 Areas Of Investigation .......................................................................................... III-1 SOURCES OF DATA ......................................................................................................... III-3 Introduction......................................................................................................... III-3 Visual Evidence From Onsite Observation .............................................................. III-3 Interviews ........................................................................................................... III-3 Instrumentation ................................................................................................... III-4 Field Investigation................................................................................................ III-5 Laboratory Investigation....................................................................................... III-6 Laboratory Methods................................................................................... III-7 Field Methods............................................................................................ III-7 SPECIAL SEEPAGE CONDITIONS.....................................................................................III-10 Introduction........................................................................................................III-10 Field Observations...............................................................................................III-10 Evaluating Observations ......................................................................................III-11 Seepage Through Soluble Rock ............................................................................III-12 Seepage Through Dispersive Soils ........................................................................III-12 SUMMARY ....................................................................................................................III-13
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