【摘要】水庫(kù)大壩在防御洪水災(zāi)害和保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上發(fā)揮了不可替代的作用,但是由于使用的時(shí)間及水庫(kù)的老化還有本身施工質(zhì)量的不理想等原因,使其出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題,導(dǎo)致水庫(kù)的整體安全性、適用性和耐久性下降,功能得不到正常發(fā)揮,會(huì)對(duì)下游廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,我們必須及時(shí)采取相應(yīng)的除險(xiǎn)加固措施,以確保水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】大壩;除險(xiǎn)加固;措施
1、水庫(kù)病險(xiǎn)發(fā)生原因
1.1 庫(kù)區(qū)、壩區(qū)的滲漏
滲漏是水庫(kù)常見(jiàn)的安全隱患問(wèn)題,可以分為庫(kù)區(qū)滲漏和壩區(qū)滲漏兩種。其中,庫(kù)區(qū)滲漏主要是由于壩址選擇不夠合理、基礎(chǔ)清理不夠徹底或者粘土防滲層厚度不足等原因造成的,比如將壩址選擇在無(wú)隔水巖層的區(qū)域,水庫(kù)中的水就可以通過(guò)岸邊分水量向洼地滲漏;粘土防滲層厚度過(guò)薄則會(huì)導(dǎo)致水體經(jīng)由庫(kù)盆底部向低洼排泄區(qū)滲漏,即形成庫(kù)區(qū)滲漏。壩區(qū)滲漏主要是由于壩體施工質(zhì)量低導(dǎo)致的,包括壩體密實(shí)度不足、壩肩覆土過(guò)薄等,在這種情況下,水的長(zhǎng)期作用會(huì)導(dǎo)致巖石發(fā)生節(jié)理裂隙溶蝕,從而水庫(kù)中的水經(jīng)過(guò)壩下、坎肩向下游滲漏,形成壩區(qū)滲漏。
1.2 水庫(kù)大壩壩體裂縫
壩體裂縫主要是由于壩體施工控制不到位引起的,具體包括許多方面內(nèi)容,比如壩體材料質(zhì)量不符合要求、壩體施工工藝流程不科學(xué)等,都會(huì)降低壩體填筑的密實(shí)度,影響壩體施工質(zhì)量,在混凝土凝結(jié)后出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生壩肩與岸坡不嚴(yán)密的情況。此外,在長(zhǎng)期運(yùn)行使用后,在水的持續(xù)沖刷作用、凍脹與溫差過(guò)大等的熱脹冷縮作用影響下,壩體可靠性都會(huì)受到影響,容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
1.3 水庫(kù)大壩壩體失穩(wěn)
壩體失穩(wěn)的直接表現(xiàn)是壩體滑坡,其發(fā)生原因主要是上游壩體坡度過(guò)陡、本身滲透系數(shù)較低,在遇到水庫(kù)水位上漲時(shí),上游壩體的水無(wú)法及時(shí)排出,會(huì)增大壩體土層的重量,自重加大;加上含水率增高導(dǎo)致的凝聚力、內(nèi)摩擦角減小,會(huì)導(dǎo)致上游壩坡穩(wěn)定性下降,從而引發(fā)壩體滑坡問(wèn)題。此外,在水的長(zhǎng)期浸泡與浪蝕作用下,巖土?xí)a(chǎn)生動(dòng)水壓力、孔隙靜水壓力等效應(yīng),影響到壩體的穩(wěn)定性,給壩體失穩(wěn)埋下安全隱患。
2、水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固技術(shù)
2.1 土石壩壩坡滑動(dòng)破化加固技術(shù)
如果水庫(kù)壩基沖湖基層淤泥質(zhì)土的孔隙較大,抗剪強(qiáng)度較低,變形情況較大,由于受到重力與其他作用力,可能會(huì)導(dǎo)致游坡滑動(dòng)問(wèn)題,必須對(duì)軟基進(jìn)行一定的加固處理,以妥善解決大壩、壩基抗滑穩(wěn)定性與基礎(chǔ)有害變形問(wèn)題,為大壩運(yùn)行安全提供保障。通常情況下,土石壩滑坡問(wèn)題的發(fā)生是由多方面因素共同造成的,其屬于一種較為復(fù)雜的失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。從本質(zhì)上來(lái)看,滑動(dòng)力增加與抗滑力不足是導(dǎo)致土石壩滑坡問(wèn)題發(fā)生的主要原因,因此,在進(jìn)行加固處理之前,必須做好滑坡勘測(cè)與土工試驗(yàn)等方面的工作,以找出主要滑坡故障原因,制定適宜的滑坡加固措施,為后期滑坡加固施工與質(zhì)量檢驗(yàn)工作提供便利。壩體一般由人工填筑壩料構(gòu)成,但壩基與岸坡屬于隱蔽工程,后期檢驗(yàn)工作較為困難,在施工之前必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。常用滑坡加固施工工藝包括:清理壩基與岸坡,并實(shí)現(xiàn)將壩底處存在的樹(shù)根、泉眼等全部清除,以避免其對(duì)大壩安全運(yùn)行造成阻礙;穩(wěn)住滑坡體,及時(shí)處理滑坡裂縫;拋石固腳阻滑,穩(wěn)住滑坡。在下游壩坡處用堆石壓載,形成貼坡式反濾層;全面培厚,適當(dāng)放緩壩坡。某下水壩水庫(kù)始建于1956年,從1962年開(kāi)始,其上游坡部位就陸續(xù)發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象,下游坡也出現(xiàn)了滲水問(wèn)題,依據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),主要原因在于壩下淤泥質(zhì)軟土強(qiáng)度較低并具備弱膨脹性特征而導(dǎo)致的,壩基淤泥質(zhì)土層發(fā)生變形破壞,最終引發(fā)上游壩坡滑坡問(wèn)題。依據(jù)此類(lèi)現(xiàn)象,有關(guān)部門(mén)采取了,對(duì)壩基與壩體滑動(dòng)部分進(jìn)行了相應(yīng)的處理。通過(guò)振沖碎石樁置換處理,可將壩基壩體部分換土形成緊密的碎石樁柱,從而提升復(fù)合地基承載力,確??辜魪?qiáng)度指標(biāo)滿(mǎn)足大壩穩(wěn)定性要求。
2.2 高壓噴射灌漿防滲加固技術(shù)
所謂高壓噴射灌漿防滲加固技術(shù),基本原理在于將具備特殊噴嘴裝置的注漿管放入地層設(shè)計(jì)深度之后,通過(guò)高壓水、氣與漿液射出的強(qiáng)大射流作用,沖擊破壞土體結(jié)構(gòu),以形成空穴、溝槽,漿液在射流作用范圍內(nèi)與土粒攪拌混合、充填、滲透,在形成的空穴或溝槽中膠凝成設(shè)計(jì)要求的高噴固結(jié)體。通常情況下,高壓噴射灌漿技術(shù)主要在壩基加固工程中應(yīng)用,具備不需要開(kāi)挖地基的優(yōu)勢(shì),即為能夠在地基的某一個(gè)深度建設(shè)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的防滲體。某水庫(kù)在其除險(xiǎn)加固施工中就采用了此類(lèi)施工技術(shù),但在施工之前,需要在壩頂部位選擇一個(gè)具備代表性意義的點(diǎn)進(jìn)行高噴灌漿試驗(yàn),之后在依據(jù)試驗(yàn)獲得的結(jié)果明確滿(mǎn)足該壩體施工需求的技術(shù)參數(shù)。在完成高噴灌漿施工之后,還要對(duì)此項(xiàng)工程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查,主要是對(duì)高噴板墻的滲透系數(shù)是否滿(mǎn)足工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢查。在該水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工過(guò)程中應(yīng)用高壓噴射灌漿防滲加固技術(shù),獲得了良好的防滲效果,應(yīng)大力推廣與發(fā)展。
2.3 壩體帷幕灌漿施工
在主壩除險(xiǎn)加固的施工中,可以采用帷幕灌漿的方法進(jìn)行灌漿處理,同時(shí)修筑防滲墻。此環(huán)節(jié)是整個(gè)除險(xiǎn)加固施工中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),需要大量的漿體進(jìn)行灌注。同時(shí)施工人員還應(yīng)建立一個(gè)高位水池,保證能夠?qū)⑺斔偷矫恳粋€(gè)施工環(huán)節(jié)。
3、結(jié)論
對(duì)水庫(kù)壩體采用除險(xiǎn)加固措施,可以有效地提高壩體的堅(jiān)固情況,文章只對(duì)壩體的設(shè)計(jì)和施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,對(duì)壩體的具體壓實(shí)度和受力情況沒(méi)有做出具體研究。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,還應(yīng)對(duì)水庫(kù)所在地的常年氣候以及地理環(huán)境進(jìn)行分析,并針對(duì)相應(yīng)問(wèn)題做出預(yù)案,提高水庫(kù)壩體的安全性。
參考文獻(xiàn):
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