摘要:水庫是水利工程中常見的工程內容,在調洪蓄水方面起著十分重要的作用。在水庫的建造及運行過程中,因材料問題、施工質量、地質水文以及不可預知的因素,常常會出現險情,對于這些險情,如果不加以處理或處理不當,很容易造成事故,給人民群眾的生命財產造成巨大的損失。本文主要分析了幾種常見水庫的險情及處理辦法,為小型水庫的除險加固提供參考與指導。
關鍵詞:小型水庫;除險加固;分析
中圖分類號:TV621 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2014)-17-57-1
1 大壩滑坡加固技術
很多地方的水庫建造時間比較早,由于當時的經濟發展水平及技術水平和施工質量都不是很高,所以當時施工的一些水庫大壩多數都是土石壩。土石壩主要是由土和一些砂石構成,在水的浸潤下很容易變松散,發生滑坡現象。土石壩一般建筑得都很厚,壩坡呈一定的傾角,在重力或其他作力的作用下,自身就有向外向下的移動走勢,當壩體內的巖土抗剪強度大,這種移動走勢就會被抑制住,大壩會安然無恙,平穩運行;如果抗剪強度不足以抗住這種滑動趨勢,就會使大壩的穩定性造到破壞而產生滑坡?;碌漠a生原因十分復雜,是多種原因共同作用的結果,主要是滑動力的增加,抗滑力的不足而引起。
庫水的滲透、雨水的下滲、施工方面的方法和速度、自然地質變化、地震等,都能引起壩體和壩基中的一些孔隙中的水壓力的變化,從而引起滑動力和抗滑力的變化,當二者的平衡被打破,就會產生滑坡。
針對滑坡的產生,要進行滑坡勘探、土工試驗及觀測工作。首先要根據產生的特點及程度進行分析,確定其產生的主要原因,然后根據不同性質滑坡制定嚴格的加固方案,科學的施工加固。
土壩壩體是由人工填筑壩料而成,而壩基與岸坡是隱蔽工程。滑坡加固時要先清理壩基及岸坡,把壩基中及岸坡中的一些樹根、風化石、泉眼、洞穴及滑坡體都清理干凈,在坡腳拋入石塊進行固腳,起到穩固坡體的作用,然后再處理滑坡裂縫。最后進行全面培厚,把滑脫的部分補上,在下游壩坡要堆上石塊進行壓載,做貼坡式反濾層。
2 土石壩壩體灌注粘土漿加固技術
就是在壩體上開孔,然后采用漿液灌入壩體的加固技術。有兩種方式,一種是填充式,一種是劈裂式。第一種是利用漿液的自身重力灌入加固孔洞,孔口沒有壓力,第二種是利用高壓噴嘴,把漿液加到一定的壓力,然后利用漿液壓力劈開壩體,灌漿后會在壩體內形成一道連續的漿體帷幕,凝結后帷幕基本是垂直的,起到加固壩和防滲的作用。其實兩種灌注方式都是利用壓力進行灌漿,但第一種完全靠自身的重力,壓力較小,第二種方式是高壓灌漿。
3 壩體和壩基的密實加固技術
土石壩在施工過程中, 由于施工技術、施工經驗、施工管理等諸多原因,壩體在填筑時,很容易產生質量不達標的情況。再有對于一些特殊地段的軟弱壩基處理不夠徹底,這些方面都會造成壩體和壩基的密實程度降低,從而產生安全隱患,這也是多數土石壩要首先解決的問題之一。
新建壩體,在施工之前,要根據當地的地質條件、水文情況、自然環境情況等方方面面進行嚴格的考查論證,然后再確定壩體和壩基的密度,精心設計最優化的施工方案,在施工過程中嚴格管理,對于壩料的選用、鋪料、碾壓等都要嚴格把關,按照設計標準不折不扣地進行,嚴控質量關,使各項參數達到設計的參數,以確保壩體填筑質量。新建壩體為了加大壩體及壩基密度,可采用振沖壓密法、排水砂井分期填筑法、深層攪拌法、強夯法、換填法以及化學灌漿法等行方法來處理軟弱壩基,達到加固增密的目的。
已建好的大壩,由于壩體與壩基已形成一個整體,這時處理壩體與壩基的密度問題,在選擇加固方法上要注意盡可能采用同一種方法,以免不同方法造成不同施工部位的密度不勻現象。實際施工中常采用振沖法,這種方法在處理土石壩加固過程中有較好的適用性,是眾多方法中的首選,對于筑壩的砂石、土料以及壩基的軟弱土質(粘性土或砂性土)都適用。
4 土工合成材料加固技術
土工合成材料是一種新型工程材料,是伴隨著高分子化學工業的發展而產生的一種材料,合成纖維比人造纖維具有優越的性能,應用越來越廣泛,如聚乙烯纖維、聚乙烯醇、聚酞胺纖維等等,常常應用在建筑工程中。
作為嶄新的土工建筑材料,土工合成材料歷時甚短,但發展頗快。可以利用這些合成纖維材料制成土工織物、土工網、土工膜、土工席墊、土工格室等,在工程中用于加筋、液體和氣體的輸送或隔截,保護土粒、保護底腳及微小織物、侵蝕控制和保土、排水、截水等,功能多種多樣,應用十分廣泛。在實際的施工作業中,土工膜的防滲應用是最廣泛的,比如堤壩的防滲斜墻或垂直防滲心墻;透水地基上堤壩的水平防滲鋪蓋和垂直防滲墻;混凝土壩、污工壩及碾壓混凝土壩的防滲體;渠道的襯砌防滲;涵閘水平鋪蓋防滲;隧道和堤壩內埋管的防滲;施工圍堰的防滲;實際應用表明土工膜防滲效果佳、價格便宜而且施工難度不大。在壩體加固的施工中,土工膜在垂直鋪塑防滲中最常見,應用最多。在一些水庫大壩、湖堤、河岸的防滲加固工程中經常用到,基本施工方法就是先開槽,可以利用水沖或鏈斗,也可以用鋸槽機進行,在施工部位開出槽孔,將土工膜鋪入槽內,然后在兩側填土,形成防滲帷幕,回填時,在槽底回填粘土,厚度不小于1米,目的是密封,以防止水從下部繞滲,然后回填原土料,下降后再續填,再壓實,待土工膜出槽后,將其與建筑物防滲體系連接,不得外露。在與建筑物連接處,土工膜應留有足夠余出部分以防建筑物變形時土工膜被拉斷。
作者簡介:郝成章,大專學歷,公主嶺市勾家店水庫灌區管理所,工程師,研究方向:水工。