呂 平

(上饒市水利科學(xué)研究所，江西 上饒 334000)

小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工技術(shù)分析

呂 平

(上饒市水利科學(xué)研究所，江西 上饒 334000)

在介紹國(guó)內(nèi)小型水庫(kù)病害問(wèn)題產(chǎn)生原因及嚴(yán)重性基礎(chǔ)上，對(duì)小型水庫(kù)的常見(jiàn)病害進(jìn)行了總結(jié)，并重點(diǎn)圍繞土石壩除險(xiǎn)加固工程，對(duì)除險(xiǎn)加固施工技術(shù)的應(yīng)用及其要點(diǎn)進(jìn)行了討論。

小型水庫(kù)；土石壩；除險(xiǎn)加固；防滲處理；技術(shù)要點(diǎn)

0 序 言

國(guó)內(nèi)的小型水庫(kù)中有相當(dāng)一部分建設(shè)年代久遠(yuǎn)，受當(dāng)時(shí)施工技術(shù)水平、材料質(zhì)量、后期維護(hù)水平等主客觀因素的影響，在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后難免會(huì)出現(xiàn)一些影響其使用性能的問(wèn)題。若對(duì)這些問(wèn)題放任自流，勢(shì)必會(huì)對(duì)下游地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，所以，必須通過(guò)各類(lèi)除險(xiǎn)加固技術(shù)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決，為水庫(kù)使用效能的全面發(fā)揮和安全運(yùn)行提供更多保障[1]。由于小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固技術(shù)較多，所以在選擇和實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，必須保證施工方案的針對(duì)性，使除險(xiǎn)加固工程更加可行、可靠。下面，對(duì)小型水庫(kù)的常見(jiàn)病害進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明，并圍繞土石壩除險(xiǎn)加固施工技術(shù)的應(yīng)用及要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)討論。

1 小型水庫(kù)的常見(jiàn)病害

主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容：

1.1 壩體滲透

國(guó)內(nèi)小型水庫(kù)中有相當(dāng)數(shù)量建設(shè)于20世紀(jì)50—70年代，受當(dāng)時(shí)施工技術(shù)和管理水平的制約，有的水庫(kù)在建設(shè)過(guò)程中甚至沒(méi)有進(jìn)行正規(guī)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，很多施工方案都是“摸著石頭過(guò)河”的產(chǎn)物。在這些因素的影響下，壩體滲透是最為常見(jiàn)的。一般來(lái)說(shuō)，壩體滲透問(wèn)題的產(chǎn)生原因是水庫(kù)受到長(zhǎng)期侵蝕，若未對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)有效的解決，就容易引起堤壩塌陷的嚴(yán)重后果。

1.2 壩體結(jié)構(gòu)病害

壩體結(jié)構(gòu)病害的產(chǎn)生原因多為年久失修，此類(lèi)問(wèn)題出現(xiàn)后，壩體的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、防洪功能均會(huì)大幅下降，進(jìn)而引起如裂縫、滑坡、排水溢洪等常見(jiàn)的土石壩問(wèn)題。如果沒(méi)有對(duì)這些問(wèn)題給予足夠的重視或未能進(jìn)行及時(shí)有效的排除，往往就會(huì)引起嚴(yán)重的后果。

隨著我國(guó)水利事業(yè)的不斷發(fā)展，除險(xiǎn)加固技術(shù)水平不斷提升，小型水庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程存在的各類(lèi)問(wèn)題基本能夠得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決，有效避免了水庫(kù)病害的大規(guī)模出現(xiàn)，為下游地區(qū)人民群眾的生產(chǎn)生活秩序、生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有效保障。

2 小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)的應(yīng)用

在小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中，除險(xiǎn)加固技術(shù)主要應(yīng)用于土石壩防滲處理、滑坡處理、裂縫處理3個(gè)最為常見(jiàn)的土石壩病害環(huán)節(jié)，其具體應(yīng)用如下：

2.1 土石壩防滲處理

在小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中，土石壩防滲處理是較為復(fù)雜的一項(xiàng)。首先要進(jìn)行的是混凝土防滲墻的修筑，混凝土防滲墻具有加固土石壩、提升壩體抗?jié)B能力與抗剪能力的作用。在防滲墻施工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)重點(diǎn)做好受力分析，這一點(diǎn)在深壩體防滲墻修筑施工中尤為重要。由于壩基防滲墻會(huì)受到來(lái)自水沖擊力、壩體自重的雙重影響，所以堤壩本身容易出現(xiàn)變形進(jìn)而引起滲透問(wèn)題。故而在防滲處理的過(guò)程中，工作人員一方面應(yīng)保障混凝土防滲墻的修筑質(zhì)量，同時(shí)也應(yīng)注意完成高噴射灌漿防滲墻的修筑，此類(lèi)防滲墻的應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)也比較成熟，施工進(jìn)度為一般防滲墻的二十余倍。但在實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)確保施工技術(shù)水平滿足設(shè)計(jì)要求，否則將無(wú)法全面發(fā)揮其除險(xiǎn)加固的積極作用。一般來(lái)說(shuō)，在采用高噴射灌漿防滲墻時(shí)，深度與寬度的選擇應(yīng)以施工標(biāo)準(zhǔn)、壩體實(shí)際情況為依據(jù)，以便使施工成品的使用性能更具針對(duì)性。

2.2 土石壩滑坡處理

小型水庫(kù)土石壩滑坡的產(chǎn)生原因多為工程用土料選擇不合理、填筑壓實(shí)密度不足、壩基有軟土夾層或壩坡過(guò)陡。針對(duì)問(wèn)題的產(chǎn)生原因，除險(xiǎn)加固工程中可通過(guò)增加下部承重能力的辦法使土石壩的防洪能力得到調(diào)節(jié)。由于濕陷性或軟泥土層極易誘發(fā)滑坡，故而在施工過(guò)程中可于壩基處修筑一道拋石固腳的防滑齒墻。齒墻必須高于地基表面，以便在回填后獲得更好的壓重平衡的效果，在防滑墻、平臺(tái)間形成一層反濾層。另外，在土石壩壩身完好、滑坡出現(xiàn)于堤壩上游且存在局部塌陷的情況下，可在降低儲(chǔ)水位后采取適當(dāng)?shù)呐潘胧┣宄蓜?dòng)的土體，提升土石壩的透水性，使相關(guān)問(wèn)題得到自行修復(fù)。

2.3 土石壩裂縫處理

裂縫是土石壩最為常見(jiàn)、危害最為嚴(yán)重的一類(lèi)病害，在此類(lèi)問(wèn)題的處理上，除險(xiǎn)加固技術(shù)一般采用開(kāi)挖回填的方法。在施工開(kāi)始前，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)土石壩裂縫程度進(jìn)行觀察，若裂縫較小，則將初步開(kāi)挖深度控制在100 cm以?xún)?nèi)，如果在開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)裂縫停止發(fā)展，可由縫口灌入一般的細(xì)砂壤土，再以木棍夯實(shí)。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在大多數(shù)情況下，開(kāi)挖深度應(yīng)控制在30 cm以?xún)?nèi)，隨后進(jìn)行回填與夯實(shí)，以便使新舊土得到順利混合和銜接。另外，確定裂縫處理的直徑也是土石壩裂縫處理工作中的重要環(huán)節(jié)，一般來(lái)說(shuō)，若裂縫深度在500 cm以?xún)?nèi)且無(wú)繼續(xù)，可采用臺(tái)階式開(kāi)挖坑槽，在回填的過(guò)程中將臺(tái)階逐一削去，保持梯形斷面，讓原壩體、回填土料基本吻合?？偟膩?lái)說(shuō)，裂縫處理的深度、寬度是決定除險(xiǎn)加固質(zhì)量的關(guān)鍵因素，施工與技術(shù)人員必須對(duì)這兩項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)地勘察，以便獲得最優(yōu)的加固效果。

3 土石壩除險(xiǎn)加固施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋪設(shè)施工

在鋪設(shè)施工中，鋪設(shè)厚度會(huì)對(duì)施工效果產(chǎn)生明顯的影響，所以技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合水庫(kù)庫(kù)區(qū)、覆蓋層深淺、黏土土料性質(zhì)等實(shí)際情況對(duì)施工材料進(jìn)行合理選擇，針對(duì)不同土體采用針對(duì)性的施工材料。一般來(lái)說(shuō)，細(xì)砂的厚度較小，在采用細(xì)砂進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)，可采用高噴射灌漿技術(shù)，從而在精確控制鋪設(shè)厚度的同時(shí)獲得最為理想的加固效果。

3.2 灌漿施工

灌漿施工的重點(diǎn)在于工序的合理選擇，工作人員在施工開(kāi)始前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備，尤其是要做到灌漿施工材料的科學(xué)配置，灌漿結(jié)束后做好封漿工作，以免出現(xiàn)漫灌或漏灌問(wèn)題。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)施工方進(jìn)行技術(shù)交底，使其充分了解設(shè)計(jì)圖紙的各項(xiàng)要求以及土石壩原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的具體情況，在避免破壞原有成果的同時(shí)合理確定開(kāi)挖深度與寬度。另外，灌漿施工結(jié)束后應(yīng)及時(shí)開(kāi)展排水工作，合理設(shè)置排水管道，避免壩體灌漿施工因排水不暢而無(wú)法獲得應(yīng)有的加固效果。

3.3 填充施工

填充施工質(zhì)量決定著壩基質(zhì)量，故而在施工開(kāi)始前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)會(huì)同技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行再次勘測(cè)，以便實(shí)現(xiàn)施工方案的最優(yōu)化。為使壩體密度得到有效控制，應(yīng)注意做好壩料的合理選擇并預(yù)先開(kāi)展碾壓試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)確定年啊方法。除通過(guò)碾壓方式對(duì)壩體密度進(jìn)行控制外，也可以采用振沖壓實(shí)法完成填筑，該方法一方面可以避免損害原有土體，另一方面也能發(fā)揮加固和夯實(shí)的作用。

4 結(jié) 語(yǔ)

小型水庫(kù)無(wú)論在施工規(guī)模還是技術(shù)難度方面都無(wú)法與大中型水庫(kù)相提并論，但由于其數(shù)量眾多、分布廣泛，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，依然會(huì)對(duì)下游地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。就目前的實(shí)際情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)已經(jīng)邁向成熟，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的出臺(tái)更是為施工的科學(xué)、合理進(jìn)行提供了根本保障，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，工作人員仍要注意結(jié)合實(shí)際情況對(duì)施工方案進(jìn)行合理選擇，只有這樣，才能為施工質(zhì)量提供根本性保障，在提升除險(xiǎn)加固效果的同時(shí)使水庫(kù)的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益得到最大程度的發(fā)揮。

[1]陳書(shū)明.芻議小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固[J].黑龍江水利科技，2012，40(09)：251-252.

1007-7596(2014)12-0167-02

2014-05-28

呂平(1980-)，男，江西上饒人，工程師。

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