病險(xiǎn)水庫(kù)常見(jiàn)的地質(zhì)病害及應(yīng)對(duì)措施（一）

徐淑賢

【摘 要】目前我國(guó)正在大力修建水利以提高我國(guó)水利工程建設(shè)水平，在此過(guò)程中除了積極開(kāi)展實(shí)施新的水利工程項(xiàng)目以外，還對(duì)很多以前修建的水庫(kù)進(jìn)行了加固處理?，F(xiàn)本文中就主要探討了在病險(xiǎn)水庫(kù)的加固處理中，對(duì)于其地質(zhì)病害的應(yīng)對(duì)措施。文章首先分析了病險(xiǎn)水庫(kù)中常見(jiàn)的地質(zhì)病害種類，繼而以小型水庫(kù)為例，介紹了幾種地質(zhì)病害應(yīng)對(duì)措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】病險(xiǎn)水庫(kù)；地質(zhì)病害；應(yīng)對(duì)措施

一直以來(lái)我國(guó)都非常重視水利工程的修建，尤其是在上世紀(jì)六、七十年代，我國(guó)修建了大批水庫(kù)，為促進(jìn)我國(guó)的水利事業(yè)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，這些原先修建的水庫(kù)都逐漸呈現(xiàn)出不同程度的病害險(xiǎn)情，不但影響了水庫(kù)的正常運(yùn)行，也給水庫(kù)下游的居民帶來(lái)了極大安全隱患。其中，有很多水庫(kù)的病害都是因?yàn)楣こ痰刭|(zhì)的原因而引起的，因此加強(qiáng)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)的地質(zhì)病害分析，并積極探討其應(yīng)對(duì)措施就顯得很有必要且迫在眉睫。

1.病險(xiǎn)水庫(kù)的常見(jiàn)地質(zhì)病害

在對(duì)多個(gè)病險(xiǎn)水庫(kù)的工程地質(zhì)病害進(jìn)行分析后，我們發(fā)現(xiàn)在這些水庫(kù)的建設(shè)施工過(guò)程中，都沒(méi)有對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的勘查，并積極做好相應(yīng)的加固防護(hù)措施，這才使得這些水庫(kù)在長(zhǎng)期的運(yùn)行中逐漸出現(xiàn)了不同程度的地質(zhì)病害。具體來(lái)講，在這些病險(xiǎn)水庫(kù)的地質(zhì)病害中，最常見(jiàn)的就是壩基滲漏、壩基穩(wěn)定較差、邊坡失穩(wěn)以及壩體填筑質(zhì)量較差等四個(gè)方面。

1.1壩基滲漏

壩基滲漏幾乎是每個(gè)病險(xiǎn)水庫(kù)都存在的主要病害現(xiàn)象，也是最難治理的一種水庫(kù)地質(zhì)病害。其一般都表現(xiàn)為覆蓋層滲漏、裂隙性巖體滲漏、斷層破碎帶滲漏和巖溶滲漏等幾種滲漏形式。其中，覆蓋層滲漏主要是指在砂礫石層在長(zhǎng)期的水流沖擊下，礫石逐漸被沖擊成小石塊，使得覆蓋層的滲透系數(shù)降低，滲漏現(xiàn)象變得更加嚴(yán)重。雖然在水庫(kù)大壩的下游坡腳處設(shè)置一定的排水棱體或減壓井，也不能防治滲漏現(xiàn)象。當(dāng)滲流條件進(jìn)一步惡化時(shí)，還可能導(dǎo)致壩基發(fā)生變形現(xiàn)象，影響力極大。除此之外，還有一些覆蓋層滲漏是因?yàn)榇髩蝺砂段挥跉埰品e礫質(zhì)土層上，在心墻的修建施工中沒(méi)有做好清理基礎(chǔ)的工作，使得一部分心墻建立在礫質(zhì)土層上，在長(zhǎng)期的水流作用下，引起水庫(kù)大壩壩基的滲漏；裂隙性巖體滲漏則主要是發(fā)生在壩基種類為砂巖、板巖或者片麻巖的水庫(kù)大壩中，多為分散性滲漏；斷層破碎帶滲漏則是一種較為常見(jiàn)的壩基滲漏現(xiàn)象，一般為集中滲漏；巖溶滲漏也是一種滲漏量較大的滲漏現(xiàn)象，其主要是沿著巖溶管道進(jìn)行滲漏，雖然不會(huì)給水庫(kù)大壩造成太大的威脅，但卻極大的降低了水庫(kù)的運(yùn)行效益。

1.2壩基穩(wěn)定性較差

在山區(qū)中建立的土石壩水庫(kù)一般不會(huì)因存在地質(zhì)問(wèn)題而導(dǎo)致壩基穩(wěn)定差的現(xiàn)象，但在平原地區(qū)的土石壩水庫(kù)則很有可能因?yàn)閴位械母邏嚎s性土被外力作用發(fā)生壓縮而導(dǎo)致壩基穩(wěn)定性較差。另外，一些病險(xiǎn)水庫(kù)則是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮到抗震因素而引起的，抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，使得大壩壩基會(huì)因?yàn)榈卣鸲?，給下游居民帶來(lái)嚴(yán)重威脅。還有一種影響壩基穩(wěn)定性的因素是濕陷性變形而引起的。即在施工中壩基存在濕陷性土層但卻沒(méi)有采取相應(yīng)的處理措施，使得水庫(kù)在運(yùn)行中因濕陷性土層塌陷而造成壩基失穩(wěn)。

1.3邊坡失穩(wěn)

邊坡失穩(wěn)也是水庫(kù)地質(zhì)病害的主要表現(xiàn)形式之一。在水庫(kù)的修建中，通常會(huì)在壩體的兩岸修建一定的邊坡，但若在施工中沒(méi)有正確合理的處理好這些邊坡，就會(huì)使水庫(kù)壩體邊坡在洪水的沖擊下逐漸失穩(wěn)，嚴(yán)重影響到水庫(kù)的正常泄洪。

1.4壩體填筑質(zhì)量較差

在很多水庫(kù)的大壩修建中，都是采用土石壩這種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的壩體形式，但在土石壩的填筑材料選擇中，若所選填筑材料存在問(wèn)題，就不能保證壩體的填筑質(zhì)量，自然也無(wú)法保證水庫(kù)后期的運(yùn)行質(zhì)量。另外，若在壩體填筑施工中存在施工質(zhì)量問(wèn)題，也會(huì)使壩體的填筑質(zhì)量較差。所表現(xiàn)出的險(xiǎn)情主要有：浸潤(rùn)線及出逸點(diǎn)高；下游坡散浸、滲水；壩頂或壩坡裂縫、變形甚至滑動(dòng)等。

2.病險(xiǎn)水庫(kù)地質(zhì)病害的應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)大型水庫(kù)涵蓋水利樞紐應(yīng)進(jìn)行詳盡的工程地質(zhì)勘察，據(jù)此作出應(yīng)對(duì)措施。而小型水庫(kù)則可以結(jié)合實(shí)際情況類比采用其他的工程措施。以下筆者就以小型水庫(kù)為例，重點(diǎn)介紹小型病險(xiǎn)水庫(kù)加固常用的黏土沖抓防滲墻、射水造墻、高噴灌漿防滲墻、帷幕灌漿等加固措施。

2.1射水法造塑性混凝土防滲墻技術(shù)

射水法是近10年來(lái)才發(fā)展的一種工法，用于中小型水庫(kù)主、副壩的壩身、壩基防滲。射水法造地下連續(xù)塑性混凝土垂直防滲墻原理是利用泥漿水高速射流的沖擊力破壞砂、土層結(jié)構(gòu)，水砂土混合將泥砂帶出地面，同時(shí)，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)操縱成型器上下反復(fù)沖擊，形成斷面為矩形的槽孔，并實(shí)行泥漿固壁，在己建槽孔直接澆筑塑混凝土，采用常規(guī)的水下混凝土導(dǎo)管澆筑法，建成塑性混凝土單板墻。

2.2高壓噴漿成墻防滲工程

高壓噴漿成墻防滲工程，是以高壓噴射流直接沖擊破壞土體，漿液與土以置換凝結(jié)為固體的高壓噴射注漿法來(lái)建造防滲墻。最大墻深40m，該法在堤防工程中己廣泛應(yīng)用，在水庫(kù)加固中主要用于涵閘基礎(chǔ)防滲處理，在沖抓套井和沖擊成槽防滲墻等因塌方和壩體石塊多難以成槽時(shí)改用高噴防滲，雖價(jià)較高，但該法適用范圍廣，故經(jīng)常采用。高噴灌漿是利用射流作用的切割攪動(dòng)堤基以改變其結(jié)構(gòu)與組成，同時(shí)灌入水泥漿或混合漿形成凝結(jié)體的一種防滲加固堤壩的方法。高噴分旋噴、定噴、擺噴3種，其中旋噴形成圓柱形防滲墻，常用于處理建筑物基礎(chǔ)。擺噴形成啞鈴狀防滲墻，對(duì)壩體填料適應(yīng)性較強(qiáng)，定噴形成薄壁墻，僅用于粉土和砂土堤壩。

2.3沖抓鉆套井回填黏土心墻

要求加固工程附近有較好的黏性土，工程開(kāi)工前應(yīng)對(duì)料場(chǎng)進(jìn)行查勘，并取樣做擊實(shí)試驗(yàn)和土料抗?jié)B性能試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求后（土料壓實(shí)度<0.9，滲透系數(shù)<1×10-6，最優(yōu)含水量22%左右），再看土料總量是否滿足施工需要。小型水庫(kù)黏土心墻一般按單排孔設(shè)計(jì)，鉆孔直徑應(yīng)≥110cm，造孔深度應(yīng)控制在30m以內(nèi)為宜，黏土心墻軸線一般布置在壩頂中心線或偏向上游一側(cè)，為滿足施工和堆料要求，壩頂寬度應(yīng)>6m，頂寬不夠時(shí)可適當(dāng)削挖部分壩頂。

2.4帷幕灌漿

在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接，底部深入相對(duì)不透水巖層一定深度，以阻止或減少地基中地下水的滲透；與位于其下游的排水系統(tǒng)共同作用，還可降低滲透水流對(duì)閘壩的揚(yáng)壓力。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，在當(dāng)前的水利工程建設(shè)中，加強(qiáng)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)的地質(zhì)病害防治處理是非常重要的。尤其是對(duì)小型水庫(kù)來(lái)講，其在修建時(shí)大都沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行水文地質(zhì)考查并作出相應(yīng)處理措施，因而出現(xiàn)的地質(zhì)病害程度更嚴(yán)重。在實(shí)際的除險(xiǎn)加固施工中，需要按照實(shí)際的水庫(kù)病情現(xiàn)狀進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇最佳應(yīng)對(duì)措施方案，保證水庫(kù)除險(xiǎn)加固質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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