【摘要】在中國散布著很多水庫,其間以中小型水庫占大多數(shù)。因為中小型水庫大都建于上世紀(jì)50時代至70時代,且大都為土石壩,經(jīng)過長時間的運(yùn)作及維護(hù)管理不到位,現(xiàn)存在很多病險和安全隱患。中小型水庫的除險加固是一項十分重要的工作。其在施工中,由于水庫安全問題的不同、材質(zhì)差異等要素,適用的除險加固技術(shù)并不完全相同。文章就對中小型水庫除險加固技術(shù)展開分析,以期提高中小型水庫除險加固的水平。
【關(guān)鍵詞】土石壩;中小型水庫;除險加固;施工技術(shù);研究
土石壩是指選用筑壩當(dāng)?shù)氐牟牧希⒔?jīng)過碾壓等辦法堆筑而成的擋水壩,可根據(jù)地質(zhì)情況挑選不同的筑壩材料。土石壩是現(xiàn)在中小型水利工程中的多見壩型。土石壩在使用過程中需要定期加固,從而消除安全隱患。而選用除險加固施工技能可發(fā)現(xiàn)并解決土石壩在運(yùn)用中存在的疑問。
1、壩體結(jié)構(gòu)病害表現(xiàn)及原因
壩體結(jié)構(gòu)病害就是指壩體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不安全情況,包括裂縫、滑坡等問題,壩體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等受到較大影響。此類病害發(fā)生的主要有兩個方面:一是結(jié)構(gòu)設(shè)計本身存在不足,二是缺乏有效的維護(hù)管理。首先,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,與上述相同的原因,初始設(shè)計水平較低,給結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生埋下了隱患。其次,在維護(hù)管理方面,由于小型水庫大多分布于農(nóng)村當(dāng)中,農(nóng)民素質(zhì)水平相對較低,缺乏相應(yīng)的維護(hù)管理意識和能力,加上小型水庫數(shù)量眾多,水利管理部門無法對所有小型水庫設(shè)置專門的管理機(jī)構(gòu),投入的管理經(jīng)費(fèi)較少,導(dǎo)致許多小型水庫基本無人管理,長期運(yùn)行下來,自然會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害。
2、中小型水庫土石壩的現(xiàn)狀及存在問題
2.1 使用現(xiàn)狀
土石壩主要由石料、土料構(gòu)成,目前它已成為世界大壩工程中應(yīng)用最廣泛、發(fā)展速度最快的壩型。土石壩可按照壩高、材料和施工技術(shù)分類。土石壩的建造可就地取材,具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便的特征。但土石壩的溢流效果不理想,易受到環(huán)境等因素的影響。所以說,涉及到的專業(yè)人員要定時檢修和維護(hù)土石壩。
2.2 存在的問題
中小型水庫在使用過程中,其防洪標(biāo)準(zhǔn)逐步下降,已無法滿足當(dāng)前抗洪搶險的要求;管理人員未重視水庫管理工作,導(dǎo)致水庫泄洪道寬窄不一,水庫、土石壩的尺寸等數(shù)據(jù)有偏差;自然災(zāi)害會形成土石壩壩體滲漏、變形;在材料和設(shè)計方面,假如存在材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、水壩設(shè)計不合理、壩基不穩(wěn)或排水體堵塞等問題,則會嚴(yán)重?fù)p害土石壩,影響水庫的正常運(yùn)作。當(dāng)壩體裂縫達(dá)到必定的數(shù)量或擴(kuò)張到必定程度時,水會沖垮土石壩,造成嚴(yán)重后果。
3、除險加固施工技術(shù)的應(yīng)用
3.1 滑坡加固技術(shù)
土石壩滑坡一般是因碾壓不到位、用料不合理、壩坡太陡峭等造成的。但是選用滑坡加固施工技術(shù)可提升壩坡的抗滑性能,進(jìn)而加固土石壩的穩(wěn)定性。采用土石壩滑坡加固施工技術(shù)可增強(qiáng)壩坡下部的承重能力,從而增強(qiáng)水壩的防洪性能。比方,在建設(shè)土石壩時,可選擇風(fēng)化泥心墻壩,但黏性土料會受到外界因素的影響,進(jìn)而引發(fā)滑坡。所以,可將風(fēng)化泥心墻設(shè)計成防滑的齒墻,且要等泥心墻高于地基后才可回填。如果滑坡出現(xiàn)在壩坡上端,且出現(xiàn)了壩體塌陷的現(xiàn)象,則可經(jīng)過控制儲水位排水,進(jìn)而達(dá)到松動土體、提高土石壩透水能力。
3.2 裂縫加固技術(shù)
裂縫是土石壩最主要的安全隱患其一,所以要在裂縫處建設(shè)除險加固根基,以達(dá)到調(diào)低土石壩坍塌的目的。在壩體呈現(xiàn)裂縫時,應(yīng)先整體觀察壩體,全面了解裂縫的情況,并依據(jù)長度、走向、位置等參數(shù)準(zhǔn)確評估裂縫的嚴(yán)重程度;分析裂縫出現(xiàn)的原因,根據(jù)收集的資料制定加固施工技術(shù)方案;針對不同的裂縫采取不同的加固措施,從而有效減小裂縫對土石壩的影響。如裂縫的走向為縱向向下,則可選用細(xì)粒土回填,這是因為細(xì)粒土不具有黏性,便于掩蓋壩面;若裂縫處于橫向發(fā)展的態(tài)勢,則可沿著裂縫的走向挖梯形槽,采取分層填的方式,并根據(jù)需要灑水、刨毛,進(jìn)而使新土與舊土充分混合,提升加固施工的效果。
3.3 防滲加固技術(shù)
目前,土石壩的滲透現(xiàn)象非常普遍,且土石壩除險加固施工技術(shù)中的防滲加固技術(shù)比較復(fù)雜。所以必須明確滲透的原因,做到“對癥下藥”。防滲加固施工技術(shù)的目標(biāo)是減緩?fù)潦瘔蔚臐B透速度,增強(qiáng)其防滲能力,進(jìn)而將滲透量控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi),避免不必要的損失,確保土石壩的一切安全。針對不同的壩體應(yīng)采用不一樣的加固技術(shù),如針對土基壩,可采取增設(shè)黏土墻、壩頂灌漿等措施;對于巖石壩,可采取帷幕灌漿等措施。除此之外,對于滲透量較小的滲透點(diǎn),可在壩體下端挖Y形導(dǎo)滲溝;設(shè)置反濾井配合砂石壓重,進(jìn)而確保土體不受水滲透的影響。在對滲透點(diǎn)進(jìn)行加固施工時,最重要的就是分析滲透點(diǎn),依據(jù)滲透量選擇不同的填補(bǔ)技術(shù)。
4、土石壩除險加固施工技術(shù)的要定
施工人員要重視土石壩除險加固施工技術(shù)的重點(diǎn),進(jìn)而有效提高自身的除險能力。具體而言,施工人員在鋪設(shè)施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鋪設(shè)厚度,挑選較薄的材料進(jìn)行高壓灌漿鋪設(shè),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想的加固效果;在壩體灌漿中,要合理選用材料,熟悉施工環(huán)境和土石壩的原貌,在施工前制訂科學(xué)的施工計劃,確定灌漿開挖的深度,并做好灌漿后的排水工作;規(guī)范壩體的填充設(shè)計。施工管理人員應(yīng)通過現(xiàn)場考察選擇最合適的施工方案,保證填充質(zhì)量和材料質(zhì)量。此外,還可采用振沖壓實(shí)法填充壩體,以保護(hù)土石壩的原有土體。只有嚴(yán)格控制除險加固施工技術(shù)的各個方面,遵守施工準(zhǔn)則,才能確保土石壩的穩(wěn)定與安全性。
5、結(jié)束語
綜上所述,中小型水庫分布廣泛、數(shù)量眾多,是我國水利體系的重要組成部分,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要作用。我國中小型水庫除險加固經(jīng)過近些年來的發(fā)展,已經(jīng)相對較為成熟,出現(xiàn)了許多除險加固施工技術(shù),其解決的問題和使用的方法各不相同。水庫的除險加固作業(yè)非常復(fù)雜,經(jīng)常會由于部分不可忽視的問題產(chǎn)生,對水庫的除險加固造成較大的影響,應(yīng)當(dāng)對除險加固施工技術(shù)有著深刻理解,掌握施工技術(shù)的要點(diǎn),提高除險加固施工水平,充分保障中小型水庫的安全。
參考文獻(xiàn):
[1]陳華.小型水庫除險加固工程的施工技術(shù)研究[J].黑龍江水利科技,2014,4:130-132.
[2]呂平.小型水庫除險加固工程施工技術(shù)分析[J].黑龍江水利科技,2014,12:167-168.
[3]胡成平.土石壩除險加固施工技術(shù)[J].江西建材,2015,22:02.