胡金林
江西省水利水電開發(fā)有限公司 江西 南昌 330000
水庫是利國利民的工程,對于抗洪、抗旱都有著至關(guān)重要的作用。我國部分水庫建設(shè)時間較長,因技術(shù)原因很多水庫在使用過程中都存在著安全隱患,給水庫的正常使用帶來了影響[1]。水庫因自然環(huán)境的影響,會出現(xiàn)滲漏、老化的情況,嚴(yán)重降低了正常使用年限。因此,需要加強(qiáng)水庫大壩工程的施工技術(shù),要結(jié)合建設(shè)地點(diǎn),實(shí)施有效的防滲漏施工工藝,提高水庫建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性,同時也增加水庫的使用壽命,為我國農(nóng)業(yè)建設(shè)提供巨大的助力,促進(jìn)我國水利工程的持續(xù)發(fā)展。
可以有效地解決抗洪、抗旱、灌溉等問題,對于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用[2]。但是,部分水庫因建設(shè)時間較長會出現(xiàn)滲透的情況,如果水庫出現(xiàn)滲漏,就會嚴(yán)重影響水庫的正常使用,也會危及人們的生命安全。水庫滲漏原因一般包含以下幾點(diǎn):壩基滲漏、壩體滲漏、閘體滲漏、以及水庫與山體結(jié)合處出現(xiàn)滲漏、設(shè)計不合理、施工技術(shù)不足等,這些形成滲漏的原因多是在施工階段沒有有效的實(shí)施防滲漏技術(shù),影響了水庫的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
水庫大壩工程防滲施工技術(shù)主要包含:水庫大壩水平防滲、垂直防滲。其中水平防滲主要是從水庫的水平方向解決滲漏情況,并降低水平方向的滲漏問題。想要有效地實(shí)施水平防滲技術(shù),首先要對水庫的地基以及水庫周邊的地址進(jìn)行勘探,再結(jié)合地基、周邊地質(zhì)、地下水、記憶水庫的平面結(jié)構(gòu)等情況,作出詳細(xì)的分析同時制定方案[3]。還要把勘探的地質(zhì)結(jié)果做出剖面圖,在根據(jù)圖紙確定水庫的滲漏概率。想要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),首先要確定下層滲透坡降時,滲透坡降應(yīng)當(dāng)小于沖擊層的坡降;另外還要保障地基的穩(wěn)定性、保證地基上層覆土的穩(wěn)定性和保證滲流量,從而確保降低其損失。
根據(jù)實(shí)際情況來說,用混凝土建設(shè)防滲墻有著顯著的效果,防滲墻可以適應(yīng)不同的地質(zhì)條件,能有效地解決水庫滲透問題。垂直防滲施工技術(shù)就是在水庫大壩頂部與地基位置設(shè)置混凝土防滲墻,此外在大壩與防滲墻設(shè)施連接在一起后,要確保防滲墻底部與巖層相嵌合。在建設(shè)水庫大壩過程中,施工管理人員要嚴(yán)格把控大壩防滲施工質(zhì)量,才能保障水庫大壩的防滲效果,在實(shí)施混凝土防滲墻過程中,要加強(qiáng)對防滲墻的鏈接設(shè)施進(jìn)行管理,確保鏈接設(shè)施的穩(wěn)固,提高水庫大壩的整體質(zhì)量[4]。
壩基滲漏就是水沿著壩基滲漏。傳統(tǒng)的土石壩對于地基的要求不高,而地基的防滲處理直接影響著土石壩的安全。有些水庫地基為透水巖土帶,例如:膠結(jié)不好的砂礫石層、巖漿巖、玄武巖、石灰?guī)r等,這些地質(zhì)都會造成地基出現(xiàn)滲水,進(jìn)而影響壩基出現(xiàn)滲水,危及整個水庫的正常使用。這都是在建設(shè)水庫過程中,沒有進(jìn)行合理的地質(zhì)勘探或者發(fā)現(xiàn)后沒有進(jìn)行有效的解決措施,水庫使用時間一長就會出現(xiàn)壩基嚴(yán)重滲水,壩基滲水在以前的水利工程建設(shè)中是常見的問題,基于此,要重視對水庫地基的勘探工作,發(fā)現(xiàn)問題要及時解決,確保水庫的正常使用以及整體質(zhì)量,保護(hù)人們的財產(chǎn)安全。
壩體滲漏就是水庫內(nèi)部水通過大壩流出水庫造成水量流失。傳統(tǒng)的大壩都是用施工用土建設(shè)的,都知道涂料本身就有很強(qiáng)的滲水性,如果涂料壩體建設(shè)不合規(guī)范,在高水位的浸泡下,壩體的滲透點(diǎn)就會增大,不及時處理就會出現(xiàn)滑坡、坍塌的情況,涂料擠壓而成的壩體缺乏安全性與穩(wěn)定性,通常都會形成以下的過程:浸泡-濕潤-出現(xiàn)滲透點(diǎn)-擴(kuò)大滲透面積-流土-滑坡-坍塌。因此,要改變壩體的建筑材料,不要使用滲水性強(qiáng)的涂料。
閘體滲漏有以下幾點(diǎn)原因:閘門出現(xiàn)破損、閘門周邊出現(xiàn)滲漏、閘門因沉陷不均勻出現(xiàn)變形等。我國早期建設(shè)水庫大壩工程,出現(xiàn)漏水的位置多數(shù)都是閘門。造成這一原因的首先是對閘門周邊土質(zhì)沒有做好防滲施工,其次是沒有對水庫閘門定期維護(hù)或者是閘門質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),最后是閘門沉降不均勻,導(dǎo)致閘門變形,進(jìn)而出現(xiàn)水土流失的情況。
設(shè)計水平不足。在早期的水利工程建設(shè)過程中,往往都是因?yàn)樵O(shè)計水平不足而出現(xiàn)水庫滲漏的情況。還有部分水庫建設(shè)項目管理人員,為了加快施工進(jìn)度,通常都會采用邊勘探-邊設(shè)計-邊施工的工作流程,導(dǎo)致部分施工沒有規(guī)范的圖紙,在設(shè)計過程中也只追求效率,并且照搬國外的施工設(shè)計經(jīng)驗(yàn),在修建水庫大壩過程中,只注重管道的使用,沒有考慮到水庫放水、檢修等問題,導(dǎo)致防水管尺寸小,在放水階段不能高效地解決放水問題,就會增加水庫壩體的壓強(qiáng),最終出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。還有的設(shè)計人員在設(shè)計大壩過程中,因一味地求快,進(jìn)而導(dǎo)致大壩壩身過于單薄,或者坡度過陡,從而給水庫的滲漏埋下隱患。
施工技術(shù)不足。在早期的水利工程建設(shè)中,由于施工人員技術(shù)不足導(dǎo)致水庫大壩建設(shè)出現(xiàn)很多的安全隱患,其中滲漏問題尤為嚴(yán)重。首先,早期水利建設(shè)缺乏大型的機(jī)械設(shè)備,導(dǎo)致大壩的壩基、壩體碾壓強(qiáng)度不夠,就會出現(xiàn)水庫滲水的情況[5]。其次,施工人員因缺乏施工技術(shù),對于水庫的地基處理、地基與地質(zhì)接觸面的處理都不到位,就會致使這些部位出現(xiàn)滲水,進(jìn)而影響整個水庫的質(zhì)量。最后,水庫大壩經(jīng)過加高施工以后,新土與老土的接觸面沒有做防滲工藝,久而久之,大壩就會出現(xiàn)斷層現(xiàn)象,導(dǎo)致大壩出現(xiàn)大壩水平滲漏。此外,防滲墻體未與地基和兩次地質(zhì)相嵌合也會出現(xiàn)水體滲透。這些都是在建設(shè)水庫大壩過程中出現(xiàn)的施工問題。
地質(zhì)原因。部分小型水庫大壩建設(shè)由于經(jīng)費(fèi)不足,很多情況下,都會直接忽略地質(zhì)勘探這項工作。基于此,就會有很多小型水庫修建在膠結(jié)不好的砂礫石層、巖漿巖、玄武巖、石灰?guī)r等地帶。這些地帶由缺乏良好的防滲水性,且本身巖層風(fēng)化嚴(yán)重,久而久之就會出現(xiàn)書籍滲漏,更嚴(yán)重的情況下就會出現(xiàn)山體滑坡,造成水庫大壩坍塌。還有些施工單位為了節(jié)約成本,對有問題的地質(zhì)不作處理直接當(dāng)做大壩壩體的一部分,這同樣會造成壩體出現(xiàn)滲漏,影響水庫的正常使用。
建設(shè)材料不符合標(biāo)準(zhǔn)。我國早期使用的水利建設(shè)材料都不符合施工標(biāo)準(zhǔn),部分建筑材料都存在強(qiáng)度低、抗腐蝕性能差等因素,在建設(shè)水庫大壩過程中,使用這樣的材料可想而知會給水庫的安全帶來多大的隱患。因建筑材料不符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),所建立起來的水庫就會出現(xiàn)滲透,老化的現(xiàn)象。而建設(shè)大壩壩基與壩體的材料通常都是含水量多的水稻土以及含腐殖質(zhì)多的淤泥質(zhì)黏土,這些涂料都有一個特點(diǎn),那就是滲水性較強(qiáng),用這些材料修建壩基與壩體,就會造成水庫滲漏的現(xiàn)象,危及整個水庫的安全。此外,在水庫運(yùn)行管理上也存在問題。很多小型的水庫在修建完成以后,基本都處于一個長期無人管理的狀態(tài),這就會導(dǎo)致水庫的閘門、設(shè)備等出現(xiàn)生銹、腐蝕的情況,如果水庫周邊出現(xiàn)干旱或者洪澇的情況,就無法正常使用這些設(shè)備進(jìn)行開關(guān)水庫,就會致使水庫漏水,進(jìn)而影響水庫的正常使用。還有一些其他的原因,例如:蟻穴或者樹洞也會造成水庫的滲漏。以上這些有早期技術(shù)不到位、設(shè)備不完善、經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的水庫滲漏,也有現(xiàn)在部分施工單位對滲漏不重視導(dǎo)致的。水庫建設(shè)是利國利民的大事,因此要提高對水庫滲漏現(xiàn)象的重視,加強(qiáng)施工技術(shù)與施工管理,確保水庫建設(shè)的安全性與穩(wěn)定性,提高水庫的使用年限。
在進(jìn)行水庫大壩施工過程中,首先要確保施工的資金。充足的資金能有效地保障施工項目的順利開展,對于施工的質(zhì)量把控也會起到至關(guān)重要的作用。水庫建設(shè)不同于別的建設(shè),水庫建設(shè)周期很長,并且在修建完成以后還需要不斷的進(jìn)行維護(hù),因此就需要有足夠的資金。如果資金不充足,那在修建水庫大壩過程中,就不能有效地保障水庫的施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度,對于水庫后期的維護(hù)工作也會造成影響?;诖?,在修建水庫之前,需要確保資金的充足,如果水庫隸屬于當(dāng)?shù)氐慕ㄔO(shè)項目,除了國家的投入以外,還需要引入社會資源,只有資金充足才能保證施工的正常實(shí)施,才能保證后期水庫的正常運(yùn)行。對于水庫的后期維護(hù)工作,可以定期找專業(yè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)與檢查,水庫的部分隱患都存在于深處,需要專業(yè)人士定期檢查,才能消除這些安全隱患,確保書庫的正常使用。如果缺少專業(yè)人士的參與,有些隱患很難發(fā)現(xiàn),日積月累下很難保證水庫不發(fā)生滲漏等危險情況。因此,需要專業(yè)人士定期檢查書庫可能存在的安全隱患,并及時商定解決辦法,同時也要把發(fā)生的安全隱患記錄在冊,確保在以后的水庫建設(shè)中消除這些安全隱患,提高水庫大壩建設(shè)的整體質(zhì)量,促進(jìn)水利工程的穩(wěn)定發(fā)展。
運(yùn)用高壓噴射灌漿技術(shù)。高壓噴射灌漿技術(shù)通常都是應(yīng)用在砂礫層與粉土層的防滲中。在建設(shè)水庫地基過程中,先用工具把地基與周圍山體進(jìn)行鉆孔,在運(yùn)用高壓噴射設(shè)備以水束的形式向孔內(nèi)灌入水泥漿,根據(jù)山體的深度、結(jié)構(gòu)以及方向與水庫地基相結(jié)合起來,讓灌入的水泥漿凝結(jié),進(jìn)而提高土層的承載能力與防滲能力。高壓噴射灌漿技術(shù)可以防止水泥漿流向周圍,并且這種施工技術(shù)較快,可以提高水利工程的施工進(jìn)度,但是,這種技術(shù)對于施工人員的專業(yè)能力有著很高的要求,因?yàn)檫@種技術(shù)施工速度快,需要施工人員能及時的確定并檢查施工是否規(guī)范,因?yàn)楦邏簢娚涔酀{技術(shù)如果超過測試的深度以后,水束就會出現(xiàn)分叉的情況,就會降低地基與山體的連接強(qiáng)度,也會降低地基的防滲能力。
土工膜防滲技術(shù)。把土工膜鋪設(shè)在壩基壩面上,在把水庫周邊的防滲水基礎(chǔ)與頂端和其他防滲水設(shè)施緊密連接,形成一個全封閉的狀態(tài),就能有效地阻止水庫滲水的情況。土工膜的防水性能較強(qiáng),且成本便宜施工便利,是水利工程常用的施工材料。因土工膜的諸多特點(diǎn),所以也研發(fā)了復(fù)合型土工膜,復(fù)合型土工膜一面可以防滲透,一面可以排水,也提高了水庫建設(shè)。但是土工膜抗老化能力偏低,對于一些水資源不豐富的地區(qū)建議使用混凝土材料。綜上所述,要根據(jù)實(shí)際情況合理使用土工膜或者復(fù)合型土工膜技術(shù),及時使用廣泛,也要因地制宜。
劈裂灌漿防滲技術(shù)。該技術(shù)是水庫防滲施工中最常用的,該技術(shù)不但經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、施工效率高,還具有手工便捷的優(yōu)點(diǎn)。在水庫進(jìn)行防滲施工過程中,以水庫的中心點(diǎn)為依照,合理設(shè)置灌漿洞孔,進(jìn)而能有效地控制灌漿的壓力。應(yīng)用劈裂灌漿防滲技術(shù)可以提高水庫的防滲能力。運(yùn)用該技術(shù)要根據(jù)水庫的不同位置,采取不同的施工方式,例如:壩基與壩體帷幕灌漿主要是采用縫隙,空洞灌漿的方式形成防滲層。這種灌注水泥漿的方法多是用于重力壩的施工中,在壩體的上游灌注泥漿,并填補(bǔ)壩體的縫隙增加壩體的強(qiáng)度,從而提升壩體的防滲能力。通過對壩體下游進(jìn)行灌注泥漿可以提高壩體的穩(wěn)定性以及抗沖刷的能力。如進(jìn)行反向灌注泥漿可以提高壩體的支撐力。劈裂灌漿防滲技術(shù)可以解決實(shí)際滲漏的多方面要求,因此,要提高對該技術(shù)的使用能力,同時探究該技術(shù)存在的缺陷,及時進(jìn)行補(bǔ)充,確保水庫防滲技術(shù)得到有效地提升。混凝土具有良好的方式性能,應(yīng)用混凝土建造防滲墻可以有效地解決水庫地基與大壩頂部滲水的情況。混凝土防滲墻需要根據(jù)水庫地基槽段進(jìn)行施工。要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況將防滲墻與地基和大壩頂部進(jìn)行緊密連接,同時要確保防滲墻與地基下的巖層相嵌合,形成密不通風(fēng)的防滲體系。
此外,在修建水庫大壩工程階段,也要確保建筑材料的質(zhì)量。要采用符合標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)行施工,對于那些抗腐蝕性能、防水性能較差的材料堅決不用,不然會危害整個水庫的安全穩(wěn)定與使用年限,在選擇材料室時,要嚴(yán)格按著國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選購,確保水庫的強(qiáng)度與防滲能力。對于施工技術(shù)也要加強(qiáng)提高。很多施工人員缺乏專業(yè)技能,在進(jìn)行水庫大壩建設(shè)過程中,不能實(shí)施良好的施工工藝,從而給水庫建設(shè)埋下了安全隱患。因此,水利建設(shè)部門也要重視施工人員的專業(yè)技能培訓(xùn)工作,同時也要引進(jìn)具有優(yōu)秀技能的人才加以培養(yǎng),為水利工程的穩(wěn)定發(fā)展建立良好的基礎(chǔ)。最后,也要提高對水庫大壩的管理力度,不能因?yàn)樗畮煲?guī)模小就不安排專人進(jìn)行維護(hù),要重視每一座水庫的后期維護(hù)工作,提高水庫的使用年限,讓水庫發(fā)揮自身的價值,為周圍民眾提高有效地幫助。
水庫大壩防滲施工是水庫施工項目中最重要的,相關(guān)施工管理人員要提高重視程度,確保水庫防滲能力。水庫大壩具有抗洪、抗旱、農(nóng)田灌溉的功能,對于民生來說具有重要的作用,水庫防滲能力不足就會導(dǎo)致水庫這些功能不能發(fā)揮自身的作用,還會危及水庫周邊的安全,同時也會造成水利工程建設(shè)的損失。基于此,在進(jìn)行水庫防滲施工過程中,要加強(qiáng)提高施工人員的專業(yè)技能,確保防滲施工不出現(xiàn)紕漏。對于防滲材料的選購也要符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),確保施工材料可以有效地提高水庫的防滲能力。對于水庫的防滲建設(shè)也要提高重視,無論是地基、壩體、壩面以及水庫與周圍山體的連接處都要進(jìn)行防滲施工,確保水庫的安全與穩(wěn)定。