中小型水庫土石壩除險加固技術(shù)探究

蔣瑋 朱書勝

湖南建工集團有限公司 湖南 長沙 410000

前言

長期以來，我國對于農(nóng)業(yè)的發(fā)展十分重視。而在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，水利工程具有十分重要的作用。在全國范圍內(nèi)，中小型水庫作為水利工程項目的一種呈現(xiàn)形式，其在分布上是比較廣泛的。但是，隨著時間的不斷流逝，中小型水庫由于長時間沒有得到較好的修繕，再加上一些其他因素的存在，其在很多方面出現(xiàn)了一些的病險，從而對其安全性構(gòu)成極大的威脅。因此，對其修整工作進行加強是十分必要的。而從中小型水庫的結(jié)構(gòu)上來看，土石壩是一個十分重要的組成部分，也是比較關(guān)鍵的一點，對土石壩除險加固技術(shù)進行研究與探討，使其更好地應(yīng)用在中小型水庫土石壩除險加固工程中具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 中小型水庫土石壩常見的問題概述

中小型水庫土石壩出現(xiàn)安全隱患的病險情況主要有：壩體裂縫、滑坡、滲漏。

1.1 壩體裂縫問題的處理

中小型水庫日常運行期間，土石壩的壩身和壩基的不均勻變形是產(chǎn)生裂縫的主要原因，其裂縫主要分為橫向裂縫、水平裂縫、縱向裂縫。對于裂縫加固的方法一般有開挖回填法、翻松夯實法、裂縫灌漿法等。

通常來說，在對裂縫進行處理的時候，應(yīng)對開挖回填的方法進行分析。具體在進行處理的時候還需要與裂縫的實際情況相結(jié)合來合理采取相應(yīng)控制措施。當(dāng)裂縫的寬度不大，同時其深度低于1米的時候，對于該裂縫可以直接灌入沙壤土來對其進行處理，施工期間可以采取分段的方式，從而使裂縫結(jié)合部位的處理質(zhì)量得以保證；對于寬度比較大的裂縫，其處理難度比較大，同時由于其深度也比較大，所以，在對其進行處理的時候首先需要進行適當(dāng)?shù)拈_挖，之后在進行回填。在開挖期間，相關(guān)工作人員可以采取梯形斷面的方式，這種方式的合理利用，不僅能夠使后期回填工作更加順利地進行，而且還能夠使回填土與原壩體之間更好的結(jié)合在一起。

1.2 壩體滑坡隱患問題的處理

對于中小型水庫土石壩結(jié)構(gòu)中的滑坡隱患問題來說，如果沒有對其采取有效措施進行科學(xué)治理的話，同樣會對整個水庫構(gòu)成極大的安全威脅。造成滑坡問題的因素主要可以概括為三大方面：一方面，土石壩筑壩材料自身存在例如軟黏土層、軟弱夾層等情況；一方面，土石壩施工時碾壓程度不夠；另一方面，一些環(huán)境因素的影響，例如地震、暴雨等。這些因素都會在很大程度上引發(fā)壩體滑坡。對此，應(yīng)遵循“上部減載、下部壓重排水”的原則。對于壩體滑坡隱患問題的加固方法一般有滑坡體上部挖除部分土石方減重，滑坡體下部壩面放緩培厚、塊石壓坡、拋石護腳、壩底堆石壓載等。

施工期間，在壩體下部鋪設(shè)具有良好透水性的材料加重壓坡并及時排出壩體水分。除此之外，為了使其防滑的效果得以提升，施工人員可以設(shè)置一定的防滑齒墻布置在合適的位置上，充分利用防滑齒墻能夠在很大程度上控制一些比較容易出現(xiàn)滑動的土層，從而使滑坡問題得以有效的控制。

1.3 滲漏問題的處理

中小型水庫土石壩壩體和壩基滲漏現(xiàn)象普遍存在，如果不進行有效處理，隨著時間的推移，會對大壩構(gòu)成極大的安全威脅。解決土石壩壩體和壩基滲流現(xiàn)象，的基本原理為“上游防滲，下游導(dǎo)滲排水減壓”。在上游采取防滲措施減少入滲到壩體和壩基的水量；在下游采取防滲措施增加壩體和壩基水量的排出。

上游防滲措施主要有：黏土截水槽、黏土防滲墻、混凝土防滲墻、防滲板墻(高壓噴射灌漿法)、灌漿帷幕以及混凝土防滲墻和灌漿帷幕的組合等。下游防滲措施主要有：堆石棱體等[1]。

2 土石壩除險加固技術(shù)

一般來說，中小型水庫土石壩除險加固最有效的辦法為：防滲加固措施。此措施能使土石壩自身的防滲性能及其強度得到大幅提升。具體來說，現(xiàn)階段，在中小型水庫除險加固過程中，主要應(yīng)用到的防滲技術(shù)有以下幾種：

2.1 混凝土防滲墻施工技術(shù)

該項施工技術(shù)出現(xiàn)的時間比較早，在目前，其在中小型水庫土石壩除險加固的處理方面也是一種相對來說比較完善的技術(shù)，并且廣泛地應(yīng)用于各種水庫的除險加固中，其起到的作用也是比較大的。

通常來說，混凝土防滲墻施工技術(shù)具有操作便捷、實用性較強等特點，主要是對混凝土材料進行充分利用，在土石壩的合適位置建造混凝土防滲墻，從而達到防滲加固的目標(biāo)。所以，在施工時對混凝土材料的質(zhì)量進行有效把控，并對其施工工藝進行科學(xué)調(diào)配，這對于混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性而言是十分重要的。其次，應(yīng)采取措施確保防滲墻砼墻體的平整度、垂直度軸線偏差度和墻體厚度均達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。然而，從實際的應(yīng)用情況來看，混凝土防滲墻施工技術(shù)還是存在著一些弊端，舉例來說，現(xiàn)階段在土石壩防滲墻墻體結(jié)構(gòu)下部出現(xiàn)的開叉問題，這種問題比較常見，但是在其處理方面存在一定難度，這就會加大一些質(zhì)量問題出現(xiàn)的可能性。除此之外，也會在一定程度上增加工程建設(shè)的造價。

2.2 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲施工技術(shù)主要是采用高壓噴射的方式，在存在安全隱患的部位中壓入前期已經(jīng)配置好的漿液，以此實現(xiàn)防滲加固目標(biāo)。相關(guān)施工實踐表明，該項技術(shù)在大壩除險加固中的防滲效果比較好，能夠發(fā)揮較大的作用，特別是在土石壩加固中的應(yīng)用，其效果是顯而易見的。另外，該項技術(shù)除了上述優(yōu)勢之外，其在施工中的效率以及成孔的保證率等其他方面的優(yōu)點也比較明顯。所以，在未來水庫土石壩除險加固工程中，該項施工技術(shù)值得更進一步的應(yīng)用。

2.3 劈裂灌漿

劈裂灌漿技術(shù)的實際應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的防滲效果，而且在加固方面效果也是比較理想的。通常來說，該項技術(shù)具有性能比較高而且操作比較便捷，由于其在具體施工過程中能夠在就地找到所需要的材料，因此，在造價上來說，其優(yōu)勢也是比較明顯的，同樣這也是現(xiàn)階段該項技術(shù)應(yīng)用得比較多的一個十分重要的因素[2]。

3 中小型水庫土石壩除險加固施工需要注意的問題概述

3.1 對險情進行系統(tǒng)、全面的分析與評價

在進行水庫土石壩除險加固處理的時候，首先應(yīng)對實際險情進行全面掌握并分析，從而便于后期除險加固工作的順利進行。具體來說，應(yīng)該對中小型水庫土石壩有關(guān)的地質(zhì)情況以及水文資料等進行了解，并進行實地勘察，對存在問題的結(jié)構(gòu)進行詳細的了解，同時，結(jié)合險情的嚴重程度及其具體類型來進行有針對性的分析工作，從而推動除險加固工作的開展，并使其在處理上更加具有目的性。

3.2 對除險加固工程方案進行不斷完善與優(yōu)化

在進行具體的除險加固過程中，不管應(yīng)用哪種施工技術(shù)，都應(yīng)該從相應(yīng)的施工方案方面著手來進行相關(guān)的審核工作，從而使工程施工方案的可操作性得以有效的保證。在完善工程施工方案的時候，除了需要對各個施工技術(shù)的應(yīng)用效果進行綜合的考慮之外，還應(yīng)該對除險加固施工技術(shù)實際應(yīng)用過程中的安全性以及造價等方面的問題進行系統(tǒng)的分析，從而使工程施工在保證安全性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)水庫土石壩除險加固工程效果的提升。

3.3 對質(zhì)量檢測工作進行把控

對于中小型水庫除險加固工程來說，最終還是要綜合評價并分析其施工質(zhì)量和加固效果。在水庫土石壩除險加固工程中應(yīng)將施工質(zhì)量作為工程施工把控的重點，并對其進行高度的重視。只有除險加固施工的效果能夠滿足設(shè)計的要求，才能使其土石壩除險加固的可靠性得以切實有效的保證[3]。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著中小型水庫土石壩長時間的運轉(zhuǎn)，由于各方面因素的影響而出現(xiàn)各種病險情況，從而對其整體的安全性構(gòu)成極大的威脅。因此，對中小型水庫土石壩進行除險加固工作得到了相關(guān)部門的重視。特別是對于各類險情，更應(yīng)該采取有效的措施對其進行嚴格控制，通過應(yīng)用有效的除險加固施工技術(shù)，來使水庫的安全性及其可靠性得以切實提升，從而為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展繼續(xù)做出更大的貢獻。