【摘要】我國目前中小型水庫將近有9萬多座,其中病險水庫約占到45%,普遍存在大壩滲漏問題,目前針對該問題的技術(shù)處理措施較多,但如何根據(jù)滲漏問題原因,因地制宜的采取經(jīng)濟(jì)性、可操作性的措施是重要內(nèi)容,也是水庫管理各方部門所需重視的問題。本文基于上述背景,對中小型病險水庫滲漏問題進(jìn)行了分析,并根據(jù)分析結(jié)果提出了針對性的整改措施,以期能為中小型土壩水庫防滲加固處理提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】中小型病險水庫;滲漏;分析處理
前言:
據(jù)我國水利部門的相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明,在我國目前的各類水庫當(dāng)中,由于種種原因,目前大部分中小型水庫均因自身工程質(zhì)量問題而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,形成病險水庫,導(dǎo)致下游人民生命安全受到威脅。因此,解決這些病險水庫滲漏問題是目前水利部門的工作重心,以下將從滲漏的類型和原因分析入手,提出處理措施。
一、中小型病險水庫特征
我國大部分水庫于上世紀(jì)60年代修建,當(dāng)年正值大躍進(jìn)時期,很多工程均存在施工方面的弊病,例如針對水庫庫容、地質(zhì)屬性、來水量等情況毫不知情就動工興建。從近幾年的中小型水庫工程情況中可知,我國中小型病險水庫的主要特征包括:①原水庫工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,水工建筑物無法滿足抗震、滲流等方面的技術(shù)要求;②水庫基本缺乏監(jiān)測設(shè)備,管理措施落后;③原設(shè)計(jì)缺少地質(zhì)、水文勘測設(shè)計(jì)等資料,對庫容、流域面積的了解和分析與實(shí)際存在較大出入,導(dǎo)致防滲加固措施存在較大難度;④投資規(guī)模小,防滲措施容易被施工方護(hù)士,導(dǎo)致工程留下質(zhì)量隱患。
二、中小型病險水庫滲漏類型和處理措施
(一)壩體滲漏
導(dǎo)致壩體滲漏的主要原因包括:①所采用的防滲材料抗?jié)B能力不足,或壩體勘測設(shè)計(jì)存在缺陷,因而導(dǎo)致使用了不合格材料出現(xiàn)滲漏;②施工組織落后,采用分組分塊包干的形式進(jìn)行填筑,填筑層面施工進(jìn)步不一,土層厚薄程度不宜,導(dǎo)致相鄰兩塊結(jié)合部位出現(xiàn)漏壓或少壓的松土帶;③分層填筑時施工機(jī)械功能缺乏,導(dǎo)致土層過厚,填土上部密實(shí)下部疏松,或者各層間結(jié)合不密實(shí),導(dǎo)致集中水平滲漏帶出現(xiàn);④碾壓作業(yè)技術(shù)滯后,施工質(zhì)量差,壩體壓實(shí)度低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致壩坡大面積滲漏;⑤排水和反濾設(shè)施年久失修,導(dǎo)致壩體異常滲漏;⑥白蟻危害導(dǎo)致大壩上下游貫穿從而出現(xiàn)集中滲漏;⑦地震、泥石流等不可抗力因素導(dǎo)致壩體損壞滲漏。
處理方法:①充填灌漿處理,充填式灌漿是利用漿液自重,按某種混和的漿液注入壩體內(nèi),與壩體形成統(tǒng)一的粘結(jié)整體,進(jìn)而充填壩體內(nèi)的防滲漏洞,增強(qiáng)壩體的防滲能力,提高壩體的穩(wěn)定性。此技術(shù)對于處理中小型水庫壩體滲漏、壩下涵管接觸帶的淘空回填、壩體的塌坑和裂縫,以及封填蟻穴都有較好的效果。②復(fù)合土工膜防滲處理,在上游鋪設(shè)土工膜并將土工膜嵌入壩基防滲墻體內(nèi),使其形成一個完全封閉的防滲層,使庫水無法進(jìn)入壩體的滲漏通道。在對壩面進(jìn)行復(fù)合土工膜鋪設(shè)前,要使壩面的平整度、壓實(shí)度能滿足防滲設(shè)計(jì)要求,在其上方鋪設(shè)一層砂墊層和砼預(yù)制塊,對復(fù)合土工膜起到一個良好的保護(hù)作用。為提高土工膜的防滲效果,在施工過程中土工膜鋪設(shè)的規(guī)格、型號,施工工藝、保護(hù)層等都必須符合規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。
(二)壩基滲漏
導(dǎo)致壩基滲漏的主要原因包括:①中小型水庫壩基施工不規(guī)范,填筑前未進(jìn)行清理作業(yè)和振搗夯實(shí),在水壓作用下,壩基形成透水層和透水通道;②壩基基礎(chǔ)水槽設(shè)計(jì)尺寸過小導(dǎo)致水流擊穿壩基出現(xiàn)基底滲漏;③壩基碎裂性巖石沒有進(jìn)行防滲處理,壩基形成滲水通道。
處理方法:壩基防滲處理的主要設(shè)施是帷幕灌漿,用以提高其不透水性、強(qiáng)度和完整性,減小滲流坡降,減少滲漏損失。很多高壩出于安全考慮,利用廊道或平洞對全壩進(jìn)行深孔帷幕灌漿。即將某種具有流動性和膠凝性的漿液,按一定的配比要求,通過鉆孔用灌漿設(shè)備壓入巖層的孔(裂)隙中,經(jīng)過硬化膠結(jié)后,形成結(jié)石,以提高基巖的強(qiáng)度與整體性,改善基巖的抗?jié)B性?;鶐r灌漿處理要在分析研究基巖地質(zhì)條件、建筑物類型和級別、承受水頭、地基應(yīng)力和變位等因素后選擇確定。在帷幕灌漿施工過程中,鉆孔灌漿必須按設(shè)計(jì)排定的順序施工,兩排孔或多排孔帷幕,大都先鉆灌下游排,再鉆灌上游排,最后鉆灌中間排。同一排孔多按 3個次序鉆灌。
(三)涵管(洞)滲漏
上世紀(jì)60年代初興建的中小型水庫,經(jīng)過幾十年的運(yùn)行使用,不少水庫工程的輸水設(shè)施老化和損壞,普遍存在涵管漏水或涵管進(jìn)水口漏水、閘閥閘門銹蝕等問題。根據(jù)涵管存在的問題,并結(jié)合工程實(shí)際,采取以下措施。
①封堵進(jìn)水口漏水通道。 對涵管進(jìn)水口處,存在一定集中滲水通道,滲漏部位靠近大壩的迎水坡面,庫水經(jīng)壩體滲入涵管的,根據(jù)工程實(shí)際情況,對進(jìn)水口建筑物進(jìn)行防滲處理,通過挖、填、堵等工程措施封堵進(jìn)水口漏水通道。在封堵漏水通道時,最好在管口加設(shè)截水環(huán),鑿毛涵管與混凝土接觸面后再進(jìn)行砼封堵,封堵后,為避免砼凝固后形成伸縮縫再次產(chǎn)生通道,也可在涵管兩側(cè)上游進(jìn)行充填灌漿,使封堵混凝土與涵管有效結(jié)合。②灌漿處理, 對涵管壁存在漏水,以及涵管外壁與土壩壩體接觸不好,填土不實(shí),或防滲墊層不密實(shí)引起的滲漏;對由于涵管基礎(chǔ)的不均勻沉陷,造成涵管下沉,沉陷后涵管四周形成滲漏通道的情況,均可采用灌漿方法處理。根據(jù)工程實(shí)際情況,灌漿可分別在洞內(nèi)或壩面進(jìn)行,壩面灌漿在涵管兩側(cè)附近鉆孔灌漿。③化工材料防滲補(bǔ),化工材料主要由聚合物水泥砂漿和柔性防滲涂料組成。主要適用于砼管或鋼管的防滲補(bǔ)強(qiáng),且管徑較大方便施工人員洞內(nèi)操作施工的放水涵。其施工工藝為:基底清洗→聚合物凈漿→聚合物水泥砂漿→基底涂料→防水涂層。④更換設(shè)備。小型水庫放水涵管經(jīng)反復(fù)維修均不能解決問題的,可根據(jù)其維修困難的特點(diǎn),采用對輸水設(shè)備進(jìn)行更換的處理方法。其更換放水涵型式多采用頂管、虹吸式輸水涵管、套管。若閘閥閘門變形、銹蝕等原因造成密閉性不好產(chǎn)生滲漏,需對閘閥閘門進(jìn)行更換。
三、結(jié)束語
水庫是重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施,具有防洪御險、調(diào)節(jié)水流的作用,并可用于灌溉、飲用,因此加強(qiáng)中小型病險水庫的防滲處理意義重大,水庫管理部門需采取防滲墻、灌漿防滲、壩體加固、防鼠災(zāi)和蟻災(zāi)等措施,同時需加強(qiáng)水庫治理管理水平,保證水庫正常運(yùn)行,消除下游人民的安全隱患。