小型水库土石坝除险加固技术的应用与要点

更新时间:2019-10-25 来源:工程论文 点击:

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  0 序 言。

  国内的小型水库中有相当一部分建设年代久远,受当时施工技术水平、材料质量、后期维护水平等主客观因素的影响,在经过长时间的运行后难免会出现一些影响其使用性能的问题。若对这些问题放任自流,势必会对下游地区人民群众的生命财产安全造成严重威胁,所以,必须通过各类除险加固技术对问题进行解决,为水库使用效能的全面发挥和安全运行提供更多保障[1].由于小型水库的除险加固技术较多,所以在选择和实际应用的过程中,必须保证施工方案的针对性,使除险加固工程更加可行、可靠。下面,对小型水库的常见病害进行简单的说明,并围绕土石坝除险加固施工技术的应用及要点进行重点讨论。

  1 小型水库的常见病害。

  主要包括 2 个方面的内容:

  1. 1 坝体渗透。

  国内小型水库中有相当数量建设于 20 世纪50-70 年代,受当时施工技术和管理水平的制约,有的水库在建设过程中甚至没有进行正规的规划与设计,很多施工方案都是“摸着石头过河”的产物。在这些因素的影响下,坝体渗透是最为常见的。一般来说,坝体渗透问题的产生原因是水库受到长期侵蚀,若未对此类问题进行及时有效的解决,就容易引起堤坝塌陷的严重后果。

  1. 2 坝体结构病害。

  坝体结构病害的产生原因多为年久失修,此类问题出现后,坝体的稳定性、结构强度、刚度、防洪功能均会大幅下降,进而引起如裂缝、滑坡、排水溢洪等常见的土石坝问题。如果没有对这些问题给予足够的重视或未能进行及时有效的排除,往往就会引起严重的后果。

  随着我国水利事业的不断发展,除险加固技术水平不断提升,小型水库在运行过程存在的各类问题基本能够得到及时的发现和解决,有效避免了水库病害的大规模出现,为下游地区人民群众的生产生活秩序、生命财产安全提供了有效保障。

  2 小型水库除险加固技术的应用。

  在小型水库除险加固工程中,除险加固技术主要应用于土石坝防渗处理、滑坡处理、裂缝处理 3 个最为常见的土石坝病害环节,其具体应用如下:

  2. 1 土石坝防渗处理。

  在小型水库除险加固工程中,土石坝防渗处理是较为复杂的一项。首先要进行的是混凝土防渗墙的修筑,混凝土防渗墙具有加固土石坝、提升坝体抗渗能力与抗剪能力的作用。在防渗墙施工过程中,技术人员应重点做好受力分析,这一点在深坝体防渗墙修筑施工中尤为重要。由于坝基防渗墙会受到来自水冲击力、坝体自重的双重影响,所以堤坝本身容易出现变形进而引起渗透问题。故而在防渗处理的过程中,工作人员一方面应保障混凝土防渗墙的修筑质量,同时也应注意完成高喷射灌浆防渗墙的修筑,此类防渗墙的应用较为广泛,技术也比较成熟,施工进度为一般防渗墙的二十余倍。但在实际操作时,应确保施工技术水平满足设计要求,否则将无法全面发挥其除险加固的积极作用。一般来说,在采用高喷射灌浆防渗墙时,深度与宽度的选择应以施工标准、坝体实际情况为依据,以便使施工成品的使用性能更具针对性。

  2. 2 土石坝滑坡处理。

  小型水库土石坝滑坡的产生原因多为工程用土料选择不合理、填筑压实密度不足、坝基有软土夹层或坝坡过陡。针对问题的产生原因,除险加固工程中可通过增加下部承重能力的办法使土石坝的防洪能力得到调节。由于湿陷性或软泥土层极易诱发滑坡,故而在施工过程中可于坝基处修筑一道抛石固脚的防滑齿墙。齿墙必须高于地基表面,以便在回填后获得更好的压重平衡的效果,在防滑墙、平台间形成一层反滤层。另外,在土石坝坝身完好、滑坡出现于堤坝上游且存在局部塌陷的情况下,可在降低储水位后采取适当的排水措施清除松动的土体,提升土石坝的透水性,使相关问题得到自行修复。

  2. 3 土石坝裂缝处理。

  裂缝是土石坝最为常见、危害最为严重的一类病害,在此类问题的处理上,除险加固技术一般采用开挖回填的方法。在施工开始前,技术人员应对土石坝裂缝程度进行观察,若裂缝较小,则将初步开挖深度控制在100 cm以内,如果在开挖过程中发现裂缝停止发展,可由缝口灌入一般的细砂壤土,再以木棍夯实。根据以往的施工经验,在大多数情况下,开挖深度应控制在30 cm以内,随后进行回填与夯实,以便使新旧土得到顺利混合和衔接。另外,确定裂缝处理的直径也是土石坝裂缝处理工作中的重要环节,一般来说,若裂缝深度在500 cm以内且无继续,可采用台阶式开挖坑槽,在回填的过程中将台阶逐一削去,保持梯形断面,让原坝体、回填土料基本吻合。总的来说,裂缝处理的深度、宽度是决定除险加固质量的关键因素,施工与技术人员必须对这两项内容进行实地勘察,以便获得最优的加固效果。

  3 土石坝除险加固施工技术要点。

  3. 1 铺设施工。

  在铺设施工中,铺设厚度会对施工效果产生明显的影响,所以技术人员应结合水库库区、覆盖层深浅、黏土土料性质等实际情况对施工材料进行合理选择,针对不同土体采用针对性的施工材料。一般来说,细砂的厚度较小,在采用细砂进行铺设时,可采用高喷射灌浆技术,从而在精确控制铺设厚度的同时获得最为理想的加固效果。

  3. 2 灌浆施工。

  灌浆施工的重点在于工序的合理选择,工作人员在施工开始前应做好充分准备,尤其是要做到灌浆施工材料的科学配置,灌浆结束后做好封浆工作,以免出现漫灌或漏灌问题。与此同时,设计人员应对施工方进行技术交底,使其充分了解设计图纸的各项要求以及土石坝原有结构基础的具体情况,在避免破坏原有成果的同时合理确定开挖深度与宽度。另外,灌浆施工结束后应及时开展排水工作,合理设置排水管道,避免坝体灌浆施工因排水不畅而无法获得应有的加固效果。

  3. 3 填充施工。

  填充施工质量决定着坝基质量,故而在施工开始前,设计人员应会同技术人员对现场的实际情况进行再次勘测,以便实现施工方案的最优化。为使坝体密度得到有效控制,应注意做好坝料的合理选择并预先开展碾压试验,以试验结果为依据确定年啊方法。除通过碾压方式对坝体密度进行控制外,也可以采用振冲压实法完成填筑,该方法一方面可以避免损害原有土体,另一方面也能发挥加固和夯实的作用。

  4 结 语。

  小型水库无论在施工规模还是技术难度方面都无法与大中型水库相提并论,但由于其数量众多、分布广泛,一旦出现严重的质量问题,依然会对下游地区人民群众的生命财产安全构成严重的威胁。就目前的实际情况来看,国内小型水库除险加固技术已经迈向成熟,相关技术标准与规范的出台更是为施工的科学、合理进行提供了根本保障,但是在实际应用过程中,工作人员仍要注意结合实际情况对施工方案进行合理选择,只有这样,才能为施工质量提供根本性保障,在提升除险加固效果的同时使水库的社会和经济效益得到最大程度的发挥。

  参考文献:

  [1]陈书明 . 刍议小型水库除险加固[J]. 黑龙江水利科技,2012,40( 09) : 251 - 252.

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