【摘要】水利工程建設給人們帶來的社會效益和經濟效益是顯而易見的。然而目前國內大多中小型水庫建立在上世紀60年代,至今已運行50年了。由于當時技術設備落后,施工標準低、缺少專業的水利建設人員,使得一些中小型水庫存在嚴重病害,一旦出現問題,將嚴重危害到人民的生命和國家財產安全。
【關鍵詞】病險水庫;除險加固;問題
為進一步完善城鄉防洪體系,增強水資源調蓄能力,對帶病運行水庫,急需實施除險加固。由于資金不足,絕大多數水庫缺少正常的維修改善,工程不可避免地發生老化失修,長期帶病運行。病險水庫不僅嚴重影響了工程效益的發揮,更成為防洪安全的心腹之患,嚴重威脅下游廣大人民群眾生命財產安全。水庫的安全影響面十分廣泛,特別是大量的病險水庫歷來是防汛工作的心腹之患,急待解決。
一、中小型水庫出現病險的主要原因
1.水庫庫壩區滲漏
壩址選擇不合理。例如,在石灰巖地區沒有在庫區內壩址附近有隔水巖層的地方建壩,而選擇其他地理位置不好的地方。
壩基基礎處理不當。許多壩基,特別是一些土石混合壩,在清基時不徹底;回填土料,并且存在粘土防治層厚度過薄,起不到理想的效果。
壩肩處理不當。在建國后不久修建的中小型水庫,大多是沒有經過周密的施工設計,存在搶時間,趕進度,從而忽視質量,有的甚至將左右兩壩肩的覆蓋土取來進行筑壩,從而導致兩壩肩覆土變薄,甚至沒有覆蓋層,全部巖石裸露。在水的長期侵蝕作用下,巖石沿節理裂隙溶蝕,久而久之就發育成滲水通道而滲漏,或剩下的薄層覆蓋土被水壓穿而出現漏水。
2.壩體裂縫
溫度因素影響。在北方地區,冬夏溫差較大,受熱脹冷縮作用,壩面護坡塊石經常處于不穩定狀態。尤其是冬季,冰面與壩體相接處,由于冰推動作用,使處于不穩定的護坡塊石運動加劇,形成隆起、堆積,冰面融化后,隆起堆積起來的護坡塊石又自由滑落下來,難以恢復原狀,長此以住,護坡遭到破壞。
3.庫岸失穩
浪蝕作用。中小型水庫多位于山間峽谷,風速小,水庫彎道多,吹程較小,故風浪作用一般較小。一般出現塌岸的中型水庫多屬于平原水庫。
4.水庫淤積
部分中小型水庫存在淤積嚴重的現象。由于水庫上游水土流失嚴重及水庫本身缺少排沙底洞等原因,導致淤積嚴重,使得一些水庫己無效益,防洪和興利矛盾十分突出。據最新統計可知,70~85%的水庫防洪標準偏低,主要原因是洪水分析成果不準,防洪標準偏低,泄洪能力不足。
二、水庫除險加固的具體技術措施
1高壓噴漿技術
該技術就是通過工程中的鉆井對地基進行打孔深入后,將噴頭安放在固定的位置,通過高壓設備將水或其他類漿液噴射出,通過所形成的噴射流破壞土層并形成一定的凝結物。此種方法的優點就是不用深挖地基,就可以在預定的位置上按照工程建設要求設置防滲體。
2柔性與剛性防滲技術
柔性防滲技術就是針對大面積滲漏通過對漏水點實施集中處理的一種施工措施。該技術在應用中需注意一些問題,比如,對管道挖開處應用混凝土進行回填并用泥沙漿對其實施封堵,并做好周邊的固結工作,同時還要求混凝土截水墻與巖壁之間共同形成防滲體。剛性防滲技術主要是針對土層比較薄的地區,而在實際施工過程中應先清理好需要處理部位的泥垢等雜質,然后用水清洗完成后再鋪上3~4厘米厚的水泥砂漿,經過均勻振搗后再養護3周左右。
3灌漿加固技術
壩體和壩基通常采用帷幕灌漿,主旨就是填充漏洞和縫隙及防漏、截漏,通過灌漿加固形成防滲體。具體做法如下:
3.1 灌漿技術與質量要點
在灌漿施工過程中,應遵循以下技術要點才能保證工程質量。帷幕灌漿段的長度應保持在5~6米之間,也可根據工程建設的具體情況適當選擇最佳長度,但最長不應超過10米。如果鉆孔沒有出現涌水現象,混凝土澆筑完成后不需等待其凝固,但如果是處在斷層部位最好是等待其凝固。為保證施工的順利完成,就要根據工程建設的需要設置壓力的大小,但要考慮到如果注入率很大時應選擇分級升壓。灌注細水泥砂漿的配合比通常分三個等級:一種是當液漿壓力不變時,不得隨意改變水灰比;第二種是當配比好的灰漿注入時間超過1小時,但灌注率基本沒改變的情況下,可把灌注漿液調整為濃一級;第三種就是當漿液注入率每分鐘超過30毫升時,可根據工程建設的具體情況來調整。
3.2 特殊情況的處理方法
在實際施工過程中,往往會出現一些意想不到的情況需要處理。比如,在灌漿過程中,經常出現漏漿現象,這時就應采取限流、低壓的方式及時進行處理。如果是出現串漿現象,而此時串漿孔已經滿足灌漿的條件,可同時進行灌注,但如果灌漿孔已被封堵了,應需先行灌漿然后再對串漿孔進行清理。需要注意的是,在進行灌漿過程中,一定要保證連續性灌漿。假如期間由于突然出現問題導致中斷,就要立即采取以下措施應對:即要對鉆孔進行清理,然后在恢復灌漿,但如果當時的條件無法對鉆孔進行清洗,就要先掃孔,然后再實施灌漿。當恢復灌漿后,必須保證所用水泥漿與先前所用的比例保持一致。
綜上所述,在中小型水庫的施工中,必須要做好施工質量控制工作,尤其是要保證壩基與壩體的施工質量,以免其在日后的運營使用中出現質量病害,影響到中小型水庫的運行效率。而對于這些出現了質量問題或病害險情的中小型水庫要及時采取適當的除險加固技術來對其進行修補維護,以防止更大的險情出現而造成嚴重后果。
參考文獻:
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