鶴崗市水務(wù)局
摘要:水庫(kù)主要的作用就是能夠起到蓄水的效用。而我國(guó)很多的水庫(kù)建設(shè)時(shí)間較早,由于受到當(dāng)時(shí)社會(huì)因素的影響,而使得水庫(kù)的建設(shè)質(zhì)量并不高,現(xiàn)今已經(jīng)成為了病險(xiǎn)水庫(kù),這些病險(xiǎn)水庫(kù)均出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的滲漏問題,針對(duì)這一問題進(jìn)行解決的時(shí)候,需要合理的利用到斜孔帷幕灌漿。本文就主要針對(duì)斜孔帷幕灌漿在病險(xiǎn)水庫(kù)防滲處理中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探究,僅供同行交流和參考。
關(guān)鍵詞:斜孔帷幕灌漿;病險(xiǎn)水庫(kù);防滲處理;應(yīng)用
病險(xiǎn)水庫(kù)發(fā)生滲漏問題不僅會(huì)影響到下游人們的正常生活,嚴(yán)重的會(huì)對(duì)下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,就需要針對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行有效的防滲處理,使得水庫(kù)能夠正常的應(yīng)用,而在進(jìn)行病險(xiǎn)水庫(kù)防滲處理的時(shí)候,要充分的分析水庫(kù)具體的建設(shè)情況,從而有效的將斜孔帷幕灌漿應(yīng)用到病險(xiǎn)水庫(kù)防滲處理中,這樣就可以使得水庫(kù)抗?jié)B性能能夠得到明顯的提升,從而保障下游人民的正常生活。下面本文就主要針對(duì)斜孔帷幕灌漿在病險(xiǎn)水庫(kù)防滲處理中的應(yīng)用進(jìn)行深入的分析。
一、針對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行防滲處理的必要性
人類為了能夠充分的利用地面水,并針對(duì)地表水實(shí)現(xiàn)有效的存儲(chǔ),就利用并建設(shè)了水利工程。水利工程在我國(guó)的建設(shè)時(shí)間較早,發(fā)展至今,我國(guó)的水利工程中常常會(huì)出現(xiàn)一些嚴(yán)重的問題,尤其是水庫(kù),其因?yàn)楦鞣N因素的影響,而出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏問題。在水庫(kù)建設(shè)中,防滲處理一直是其急需解決的問題之一。然而,就目前的我國(guó)水庫(kù)的滲漏發(fā)生情況來說,主要是受到了水庫(kù)建設(shè)質(zhì)量的影響。水庫(kù)出現(xiàn)滲漏,不僅使得水庫(kù)的使用年限大大的縮短,同時(shí)也使得下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到了極大的威脅,所以,就需要針對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行合理的防滲處理。
水庫(kù)本身應(yīng)用建設(shè)在河流的下口處,主要的作用就是對(duì)河流進(jìn)行截流處理,從而達(dá)到蓄水和防洪的目的。進(jìn)行水庫(kù)地基建設(shè),不僅能夠起到蓄水以及防洪的作用,同時(shí)還能夠起到灌溉以及供電等作用。水庫(kù)在水利工程中占有重要的地位,加大水庫(kù)的建設(shè),可以使得水利工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益能夠得到充分的提升,特別是水庫(kù)周邊地區(qū)的綜合效益都可以得到有效的提升,從而更好的推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,這對(duì)于提升我國(guó)的綜合國(guó)力有著積極的影響作用。
但是水庫(kù)的滲漏問題一直是水利工程中難以解決的課題,水庫(kù)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象時(shí),不僅會(huì)對(duì)國(guó)家造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,并且對(duì)水庫(kù)周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生極大的威脅,因此對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行防滲處理就顯得尤為必要。
二、工程實(shí)例
某水庫(kù)建設(shè)于建國(guó)初期,該水庫(kù)主要建設(shè)在該地區(qū)交匯河流的上游地區(qū),起到蓄水和防洪的作用。由于我國(guó)建國(guó)初期國(guó)力的限制以及社會(huì)各項(xiàng)條件的約束,使得該水庫(kù)的建設(shè)質(zhì)量并不高,應(yīng)用的原材料質(zhì)量水平也較低,并且沒有安排專門的人員進(jìn)行后期維護(hù),使得該水庫(kù)在應(yīng)用一段時(shí)間后,左壩肩以及右壩肩均出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏問題,而且隨著時(shí)間的推移該水庫(kù)的繞壩滲漏現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,已經(jīng)影響到了下游人們的正常生活。
三、水庫(kù)中存在的問題
1974年和1978年兩次對(duì)左壩肩進(jìn)行防滲處理,其中1974年進(jìn)行帷幕灌漿處理,處理后最大滲漏量由0.4m3/s下降到0.18m3/s,滲漏量減少了55%,1978年進(jìn)行固結(jié)灌漿處理,滲漏量由處理前占來水量的52.2%下降到了25.61%,下降50.94%,左壩肩滲漏明顯減少。目前,水庫(kù)滲漏主要集中在右壩肩側(cè)面三角滲漏面,主河床壩基和左壩基斷層破碎帶也存在著一定的滲漏。
經(jīng)分析,引起壩體繞滲的原因主要有以下兩個(gè)方面:一是地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的滲漏。在右壩肩除了兩組壓性斷裂外,對(duì)巖體起控制作用的主要是兩組張性結(jié)構(gòu)面,表現(xiàn)為順河流方向上的節(jié)理裂隙相當(dāng)發(fā)育,密度為4~6條/m,最多處為8條/m,傾角達(dá)到75°~85°,將巖體切割成條形六面體,局部裂隙密集帶巖體呈碎塊狀,實(shí)測(cè)最大滲漏量為0.12m3/s,壩基實(shí)測(cè)最大滲漏量為0.06m3/s,總計(jì)最大滲漏量為0.18m3/s,巖石吸水率平均為0.01%~1.0%。二是人為因素造成巖體表層破碎的滲漏,前壩坡鋼筋混凝土面板周邊縫與右壩肩的插入深度僅有1.0~1.5m,由于原右壩肩定向爆破形成淺層破碎帶分布較廣,節(jié)理裂隙發(fā)育,勢(shì)必造成沿面板周邊縫下部及右壩肩側(cè)面三角地帶的滲漏,故該水庫(kù)滲漏非常嚴(yán)重。
四、左、右壩肩防滲設(shè)計(jì)
初步設(shè)計(jì)采用垂直防滲帷幕灌漿方案,只能解決帷幕范圍內(nèi)巖體垂直面的滲流問題,但對(duì)于壩肩與混凝土防滲面板側(cè)面間約2206.71㎡三角地帶的繞滲問題并沒有得到解決,不能形成完整帷幕,只能減少右壩肩部分表層巖石裂隙滲漏量,延長(zhǎng)右壩肩繞壩滲徑,對(duì)減小水庫(kù)滲漏的作用和效果不顯著。
本次除險(xiǎn)工程帷幕灌漿旨在右壩肩形成防滲帷幕,以減少右壩肩繞滲問題,右壩肩防滲作為本次除險(xiǎn)工程的主要任務(wù)之一,設(shè)計(jì)在右壩肩形成整體防滲帷幕,將初設(shè)的壩頂右壩肩的40m平洞及垂直帷幕灌漿,改為沿上游壩面與壩肩巖體交線布置的斜孔,在左右壩坡的3個(gè)部位,共布置鉆灌孔28個(gè),鉆灌總進(jìn)尺76.5m。
1、左壩肩下部防滲帷幕設(shè)計(jì)
經(jīng)過對(duì)該水庫(kù)地區(qū)地質(zhì)條件的詳細(xì)分析,左壩肩下部有一斷層在上次左壩肩灌漿時(shí)未能得到很好的解決。故本次除險(xiǎn)加固工程在上游壩面與壩肩巖體交接250.7m高程處,呈輻射狀布置7個(gè)孔(1號(hào)孔-7號(hào)孔),前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″,孔間夾角為5°04″,孔深18.2~50m,總進(jìn)尺200.9m,孔深按穿過斷層后5m控制。
2、右壩肩防滲帷幕設(shè)計(jì)
由于水庫(kù)淤積高程在2507m,故下部帷幕布置與左壩肩布置相同,即在上游壩面右周邊縫250.7m高程處,呈輻射狀布置7個(gè)孔(8號(hào)孔-14號(hào)孔),前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″,孔間夾角為5°04″,孔深17.5~57.2m、總進(jìn)尺194.0m,孔深按穿過斷層深入弱透水層后5.0m控制。高程2507m以上分兩個(gè)區(qū)間布置鉆灌孔,在高程250.7~252.5m間,布置10個(gè)孔(17號(hào)孔-26號(hào)孔),孔距2m,孔深為穿過相對(duì)不透水層后4m控制,孔深23~28m,總進(jìn)尺258m,鉆孔與水平夾角為20°,同時(shí)向下游傾斜5°。在高程252.5~253.7m間,布置4個(gè)孔(26號(hào)孔-30號(hào)孔),孔距3m布置,孔深為穿過相對(duì)不透水層后4m控制,孔深均為28m,總進(jìn)尺112m。
3、防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)規(guī)定,壩高54m的屬中壩,設(shè)計(jì)防滲標(biāo)準(zhǔn)為:檢查孔按10%控制檢測(cè),防滲帷幕體內(nèi)巖體單位吸水量不大于5Lu,終孔深度為巖石透水率Lu≤10,伸入弱透水層后5m終孔。
五、結(jié)語(yǔ)
本文就主要針對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)防滲處理的必要性進(jìn)行了論述,并針對(duì)斜孔帷幕灌漿在病險(xiǎn)水庫(kù)防滲中應(yīng)用進(jìn)行了深入的探究,通過本文的探究可以了解到,我國(guó)的水庫(kù)存在的問題有很多,而其中最嚴(yán)重的問題就是滲漏問題,針對(duì)這一問題,需要合理的采用相應(yīng)的方法解決,而將斜孔帷幕灌漿應(yīng)用到病險(xiǎn)水庫(kù)中,就可以使得水庫(kù)滲漏問題得到有效的解決,這樣就能夠使得水庫(kù)的使用壽命可以得到有效的延長(zhǎng),從而可以更好的發(fā)揮出水庫(kù)的效用。
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