小型水庫除險加固工程施工技術(shù)分析

呂 平

(上饒市水利科學(xué)研究所，江西 上饒 334000)

小型水庫除險加固工程施工技術(shù)分析

呂 平

(上饒市水利科學(xué)研究所，江西 上饒 334000)

在介紹國內(nèi)小型水庫病害問題產(chǎn)生原因及嚴(yán)重性基礎(chǔ)上，對小型水庫的常見病害進(jìn)行了總結(jié)，并重點(diǎn)圍繞土石壩除險加固工程，對除險加固施工技術(shù)的應(yīng)用及其要點(diǎn)進(jìn)行了討論。

小型水庫；土石壩；除險加固；防滲處理；技術(shù)要點(diǎn)

0 序 言

國內(nèi)的小型水庫中有相當(dāng)一部分建設(shè)年代久遠(yuǎn)，受當(dāng)時施工技術(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)過長時間的運(yùn)行后難免會出現(xiàn)一些影響其使用性能的問題。若對這些問題放任自流，勢必會對下游地區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，所以，必須通過各類除險加固技術(shù)對問題進(jìn)行解決，為水庫使用效能的全面發(fā)揮和安全運(yùn)行提供更多保障[1]。由于小型水庫的除險加固技術(shù)較多，所以在選擇和實際應(yīng)用的過程中，必須保證施工方案的針對性，使除險加固工程更加可行、可靠。下面，對小型水庫的常見病害進(jìn)行簡單的說明，并圍繞土石壩除險加固施工技術(shù)的應(yīng)用及要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)討論。

1 小型水庫的常見病害

主要包括2個方面的內(nèi)容：

1.1 壩體滲透

國內(nèi)小型水庫中有相當(dāng)數(shù)量建設(shè)于20世紀(jì)50—70年代，受當(dāng)時施工技術(shù)和管理水平的制約，有的水庫在建設(shè)過程中甚至沒有進(jìn)行正規(guī)的規(guī)劃與設(shè)計，很多施工方案都是“摸著石頭過河”的產(chǎn)物。在這些因素的影響下，壩體滲透是最為常見的。一般來說，壩體滲透問題的產(chǎn)生原因是水庫受到長期侵蝕，若未對此類問題進(jìn)行及時有效的解決，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，此類問題出現(xiàn)后，壩體的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、防洪功能均會大幅下降，進(jìn)而引起如裂縫、滑坡、排水溢洪等常見的土石壩問題。如果沒有對這些問題給予足夠的重視或未能進(jìn)行及時有效的排除，往往就會引起嚴(yán)重的后果。

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

2 小型水庫除險加固技術(shù)的應(yīng)用

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

2.1 土石壩防滲處理

在小型水庫除險加固工程中，土石壩防滲處理是較為復(fù)雜的一項。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。由于壩基防滲墻會受到來自水沖擊力、壩體自重的雙重影響，所以堤壩本身容易出現(xiàn)變形進(jìn)而引起滲透問題。故而在防滲處理的過程中，工作人員一方面應(yīng)保障混凝土防滲墻的修筑質(zhì)量，同時也應(yīng)注意完成高噴射灌漿防滲墻的修筑，此類防滲墻的應(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。但在實際操作時，應(yīng)確保施工技術(shù)水平滿足設(shè)計要求，否則將無法全面發(fā)揮其除險加固的積極作用。一般來說，在采用高噴射灌漿防滲墻時，深度與寬度的選擇應(yīng)以施工標(biāo)準(zhǔn)、壩體實際情況為依據(jù)，以便使施工成品的使用性能更具針對性。

2.2 土石壩滑坡處理

小型水庫土石壩滑坡的產(chǎn)生原因多為工程用土料選擇不合理、填筑壓實密度不足、壩基有軟土夾層或壩坡過陡。針對問題的產(chǎn)生原因，除險加固工程中可通過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，可在降低儲水位后采取適當(dāng)?shù)呐潘胧┣宄蓜拥耐馏w，提升土石壩的透水性，使相關(guān)問題得到自行修復(fù)。

2.3 土石壩裂縫處理

裂縫是土石壩最為常見、危害最為嚴(yán)重的一類病害，在此類問題的處理上，除險加固技術(shù)一般采用開挖回填的方法。在施工開始前，技術(shù)人員應(yīng)對土石壩裂縫程度進(jìn)行觀察，若裂縫較小，則將初步開挖深度控制在100 cm以內(nèi)，如果在開挖過程中發(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。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，在大多數(shù)情況下，開挖深度應(yīng)控制在30 cm以內(nèi)，隨后進(jìn)行回填與夯實，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)，一般來說，若裂縫深度在500 cm以內(nèi)且無繼續(xù)，可采用臺階式開挖坑槽，在回填的過程中將臺階逐一削去，保持梯形斷面，讓原壩體、回填土料基本吻合。總的來說，裂縫處理的深度、寬度是決定除險加固質(zhì)量的關(guān)鍵因素，施工與技術(shù)人員必須對這兩項內(nèi)容進(jìn)行實地勘察，以便獲得最優(yōu)的加固效果。

3 土石壩除險加固施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋪設(shè)施工

在鋪設(shè)施工中，鋪設(shè)厚度會對施工效果產(chǎn)生明顯的影響，所以技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合水庫庫區(qū)、覆蓋層深淺、黏土土料性質(zhì)等實際情況對施工材料進(jìn)行合理選擇，針對不同土體采用針對性的施工材料。一般來說，細(xì)砂的厚度較小，在采用細(xì)砂進(jìn)行鋪設(shè)時，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)漫灌或漏灌問題。與此同時，設(shè)計人員應(yīng)對施工方進(jìn)行技術(shù)交底，使其充分了解設(shè)計圖紙的各項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合理確定開挖深度與寬度。另外，灌漿施工結(jié)束后應(yīng)及時開展排水工作，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，故而在施工開始前，設(shè)計人員應(yīng)會同技術(shù)人員對現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行再次勘測，以便實現(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)先開展碾壓試驗，以試驗結(jié)果為依據(jù)確定年啊方法。除通過碾壓方式對壩體密度進(jìn)行控制外，也可以采用振沖壓實法完成填筑，該方法一方面可以避免損害原有土體，另一方面也能發(fā)揮加固和夯實的作用。

4 結(jié) 語

小型水庫無論在施工規(guī)模還是技術(shù)難度方面都無法與大中型水庫相提并論，但由于其數(shù)量眾多、分布廣泛，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題，依然會對下游地區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。就目前的實際情況來看，國內(nèi)小型水庫除險加固技術(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，但是在實際應(yīng)用過程中，工作人員仍要注意結(jié)合實際情況對施工方案進(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，在提升除險加固效果的同時使水庫的社會和經(jīng)濟(jì)效益得到最大程度的發(fā)揮。

[1]陳書明.芻議小型水庫除險加固[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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