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        淺談水利工程中小型水庫除險加固防滲處理設(shè)計

        2018-01-01 00:00:00劉琴
        水能經(jīng)濟(jì) 2018年2期

        【摘要】中小型水庫出現(xiàn)的壩基滲漏,壩體不穩(wěn)定以及壩體的滲漏等安全隱患,使中小型水庫的功能得不到有效的發(fā)揮。要想使中小型水庫的功能得到最大限度的發(fā)揮,就必須依據(jù)實際情況對水庫進(jìn)行科學(xué)的除險加固,因地制宜,詳細(xì)了解當(dāng)時的環(huán)境以及地址情況,根據(jù)規(guī)范要求,嚴(yán)格控制除險加固工程的質(zhì)量,這樣一來,才能保證排除中小型水庫存在的安全隱患,保證周圍人民的生活以及財產(chǎn)、人身的安全,促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,保障社會的穩(wěn)定。

        【關(guān)鍵詞】水利工程;中小型水庫除險加固;防滲設(shè)計

        1、我國中小型水庫現(xiàn)狀

        目前,我國已建成水庫共有8萬多座,水庫總庫容近5000億立方米。由于這些水庫大部分修建于50年代到70年代,以土壩居多,限于當(dāng)時的歷史條件和由于水庫設(shè)計、施工、運行管理中存在的問題,部分水庫達(dá)不到國家規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn),而且隨著水庫運行時間延長,水庫設(shè)施和各種設(shè)備不斷老化,水庫滲漏現(xiàn)象在土壩中普遍存在,造成“汛期不敢蓄水,汛后無水可蓄”,國家投巨資興建的水庫不得不低水位運行,達(dá)不到調(diào)蓄水資源的目的,嚴(yán)重影響水庫工程效益的發(fā)揮。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計,全國存在病險問題的水庫所損失的防洪庫容高達(dá)55億立方米、興利庫容約120億立方米。水庫的滲漏險情得不到及時處理,后果將是十分嚴(yán)重的。

        2、中小型水庫大壩除險加固防滲設(shè)計的處理措施

        2.1混凝土防滲設(shè)計

        混凝土防滲設(shè)計,是利用混凝土材料,在壩基豎直面設(shè)置防滲墻,進(jìn)而對水庫大壩起到防滲加固效果。混凝土防滲設(shè)計作用步驟較多,需要先使用專業(yè)器械,在壩基出現(xiàn)滲流現(xiàn)象的位置進(jìn)行造槽作業(yè),然后再進(jìn)行清孔換漿作業(yè),再將所有設(shè)置好的槽孔依次連接后,便可以澆筑混凝土,完成防滲墻的設(shè)置,整個施工過程比較復(fù)雜。在進(jìn)行混凝土防滲設(shè)計時,對槽孔設(shè)置有著較高要求,應(yīng)將孔內(nèi)泥漿面控制在導(dǎo)墻最頂端30-50cm內(nèi),將槽孔位置偏差控制在3cm以下,清孔后槽孔內(nèi)的泥漿厚度應(yīng)小于10cm,在確定槽孔設(shè)置合格后,應(yīng)在4h之內(nèi)完成混凝土澆筑。但是,混凝土防滲設(shè)計對造槽設(shè)備依賴性較強(qiáng),而造槽設(shè)備在小型水庫大壩中并不適用,并且防滲墻在與地基連接時,其穩(wěn)固性得不到保障。

        2.2高壓噴射灌漿防滲設(shè)計

        在利用高壓噴射灌漿防滲設(shè)計方法,對中小型水庫進(jìn)行出險加固防滲處理時,是利用噴射裝置的高壓力特性,將漿液灌注到水庫大壩地基中的孔隙中,在射流的切削、沖擊及攪拌作用下,漿液便會與地基相結(jié)合形成一個整體結(jié)構(gòu),實現(xiàn)對水庫大壩地基的改造,使地基的密度及穩(wěn)定性都得到增強(qiáng),進(jìn)而提高其防滲性能。高壓噴射灌漿防滲設(shè)計施工作業(yè)面較小,施工任務(wù)量較少,在施工過程中,不會對水庫大壩地基地面造成損傷,通過預(yù)先設(shè)定好的套管,可以更加迅速地完成水庫大壩防滲加固處理,具有較強(qiáng)的可控性及可靠性。但是,該項技術(shù)需要耗費大量資金,經(jīng)濟(jì)效益較低,如果從經(jīng)濟(jì)角度考慮,并不是最為理想的水庫大壩除險加固防滲處理方法。

        2.3復(fù)合土工膜防滲設(shè)計

        復(fù)合土工膜防滲設(shè)計,也是當(dāng)前中小型水庫除險加固防滲處理常用方法,土工膜和土工織物是構(gòu)成復(fù)合土工膜的主要材料,具有良好的防滲性能,將其應(yīng)用到水庫大壩防滲加固中,能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的防滲效果。在實際施工過程中,施工準(zhǔn)備工作是尤為重要的,需先要對水庫大壩地基地面進(jìn)行壓實處理,并保證地面具有良好的平整性,然后才可以鋪設(shè)復(fù)合土工膜。另外,還應(yīng)該搭配混凝土和砂墊層,將其設(shè)置在復(fù)合土工膜上方,形成防滲體系,進(jìn)而實現(xiàn)更加理想的防滲設(shè)計效果。在鋪設(shè)復(fù)合人工膜的時候,優(yōu)先選擇寬度較大的,并使其緊貼地面,不能出現(xiàn)縫隙或者褶皺,并且在施工過程中,不能對復(fù)合土工膜造成損傷,避免降低其防滲性能。

        3、工程實例分析

        為了解防滲加固設(shè)計方法在中小型水庫大壩除險加固防滲處理中的具體應(yīng)用,結(jié)合某地一小(2)型水庫進(jìn)行了詳細(xì)分析,根據(jù)該水庫大壩實際滲流情況及具體因素,采取了針對性的合理化處理措施?,F(xiàn)將分析過程整理如下。

        3.1水庫基本情況

        某水庫為?。?)型水庫,主要作用是防洪、灌溉和養(yǎng)殖。壩址以上集雨面積8.37km2,總庫容75萬m3,水庫大壩為5級建筑物,大壩形式為均質(zhì)土壩,最大壩高為22m,壩頂長度及厚度分別為50.6m和4.2m。上游壩坡和下游壩坡形式分別為單坡和雙坡形式,其中上游的坡度比為1:2.0,下游的上下坡坡度比分別為1:2.0和1:2.25.并且在下游壩腳處堆設(shè)有排水棱體。對大壩地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查,可知其粘粒含量為40%左右,土層塑性在7.5-13.2之間,屬于一般性地質(zhì)土層。

        3.2水庫大壩除險加固防滲設(shè)計

        該水庫大壩有滲流現(xiàn)象出現(xiàn),經(jīng)調(diào)查分析后,發(fā)現(xiàn)造成滲流現(xiàn)象的因素主要有水壩施工質(zhì)量差、防滲處理不到位兩種。在對大壩進(jìn)行防滲設(shè)計時,結(jié)合大壩結(jié)構(gòu)特點,利用大壩最大斷面值進(jìn)行滲流計算,在得出具體的結(jié)構(gòu)后,根據(jù)大壩地質(zhì)情況調(diào)查所得資料,可知大壩滲流類型為流土滲流,對多種防滲設(shè)計技術(shù)進(jìn)行分析后,決定采用高壓噴射灌漿防滲設(shè)計方法,在確定防滲墻軸線后,在大壩上游位置設(shè)置防滲墻,以此實現(xiàn)防滲加固效果。水庫大壩經(jīng)改良設(shè)計后,滲流現(xiàn)象得到了有效控制,防滲性能得到了顯著提高,確保了水庫的正常使用。

        結(jié)論

        綜上所述,在中小型水庫出現(xiàn)加固設(shè)計中,必須結(jié)合水庫自身特點,重視設(shè)計質(zhì)量,提出合理的出現(xiàn)加固方案,確保水庫的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運行。上述水庫在經(jīng)過除險加固設(shè)計之后,經(jīng)過復(fù)核,取得了良好的除險加固效果。

        參考文獻(xiàn):

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        [2]周泉.淺談托里縣胡吉爾臺水庫除險加固工程設(shè)計[J].內(nèi)蒙古水利.2014(05).

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