小型水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)探討

◎ 羅四秀 永豐縣陶唐鄉(xiāng)水利站

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小型水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)探討

◎ 羅四秀 永豐縣陶唐鄉(xiāng)水利站

摘 要：我國在上個(gè)世紀(jì)六十年代修建了許多小型水庫，但是由于當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)水平不夠高，施工材料質(zhì)量也不過關(guān)，而且在經(jīng)歷過了長時(shí)間的運(yùn)營和使用后，我國許多小型水庫已經(jīng)出現(xiàn)了很多比較嚴(yán)重并且非常明顯的問題。針對這些小型水庫所出現(xiàn)的問題，必須得到及時(shí)的解決，所以，對其進(jìn)行必要的出險(xiǎn)加固就顯得尤為重要。但是，因?yàn)槲覈赜蜻|闊，小型水庫在各個(gè)地點(diǎn)分散的比較開，相互之間距離較遠(yuǎn)，而且對于不同的氣候條件、地質(zhì)條件也各不相同，不能采用同樣的方法進(jìn)行除險(xiǎn)加固，這樣一來，就給我國小型水庫的除險(xiǎn)加固工作帶來了很多麻煩。因此，在進(jìn)行加固之前，要對其過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，要保質(zhì)保量的完成除險(xiǎn)加固工作。

關(guān)鍵詞：小型水庫 除險(xiǎn)加固 設(shè)計(jì) 施工技術(shù)

近年來我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的突破和成就，其中例如小型水庫等民生工程的投入占大多數(shù)。通過大力修建小型水庫就可以極大程度上解決對水利、發(fā)電以及農(nóng)業(yè)灌溉的需求問題，可以這樣說，國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和小型水庫的發(fā)展是密不可分的。且小型水庫的運(yùn)行情況直接影響到人們生命財(cái)產(chǎn)安全，所以對出現(xiàn)問題的小型水庫實(shí)施一定的出險(xiǎn)加固勢在必行。

1.除險(xiǎn)加固的原因

新中國成立后，各類行業(yè)百廢待興，其中人們對水利工程的需求也在逐步加大，因此，小型水庫的建設(shè)滿足了人們對生產(chǎn)生活的需求。然而，這些水庫歷經(jīng)多年持續(xù)運(yùn)行后或多或少在質(zhì)量上會(huì)存在一定問題，再加上當(dāng)時(shí)用來修建水庫材料的質(zhì)量不是很好，如今，不少小型水庫已經(jīng)存在諸多缺陷，例如少數(shù)水庫在壩肩部位因?yàn)槠涿芊庑圆皇翘茫瑫r(shí)間久了就會(huì)出現(xiàn)壩體滲漏的問題；很多小型水庫是在上世紀(jì)六十年代建的，由于當(dāng)時(shí)施工條件收到限制，各種技術(shù)存在局限性，各項(xiàng)設(shè)施的運(yùn)行管理不到位；在進(jìn)行水庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒有為長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，造成溢洪區(qū)域面積太小而不能滿足大流量需求，如此一來就加大了洪峰時(shí)溢洪道出現(xiàn)塌方的風(fēng)險(xiǎn)。因此，上述水庫危險(xiǎn)因素的存在對其發(fā)揮預(yù)定效益構(gòu)成威脅，若不盡早引起重視還會(huì)帶來不可估量的損失。對上述水庫實(shí)施出險(xiǎn)加固是最為有效的解決方法。

2.小型水庫除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對存在問題的小型水庫實(shí)施除險(xiǎn)加固之前，需認(rèn)真做好水庫的測量，以便得到關(guān)鍵性的數(shù)據(jù)資料，然后對測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的比較和分析，并結(jié)合以往對類似水庫工程的經(jīng)驗(yàn)來正確制定具體的除險(xiǎn)加固方案，這同樣也是修復(fù)工程取得成功的有效保障。工程師及相關(guān)專家在研究除險(xiǎn)加固方案時(shí)，要具體情況具體分析，最終的設(shè)計(jì)結(jié)果要有可行性，包括技術(shù)可行和經(jīng)濟(jì)可行等。只有這樣才能針對不能問題的水庫進(jìn)行徹底且有效的修復(fù)。如果設(shè)計(jì)方案知識一味憑借以往經(jīng)驗(yàn)而不注重實(shí)際情況，會(huì)給工程的施工帶來一系列麻煩，甚至出現(xiàn)因無法施工而使除險(xiǎn)加固不能持續(xù)進(jìn)行。根據(jù)以往對小型水庫的若干問題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，很多水庫之所以存在問題就是因?yàn)槠鋲位炔课话l(fā)生滲漏，同時(shí)施工材料質(zhì)量不合要求也是其中常見原因之一。所以，專家在進(jìn)行方案比選時(shí)必須顧全大局，全方位考慮問題，全面了解水庫以往修建時(shí)使用的建筑材料質(zhì)量、施工條件及當(dāng)?shù)刈匀粭l件等因素，最終制定切實(shí)可行的除險(xiǎn)加固方案。

3.小型水庫除險(xiǎn)加固技術(shù)的應(yīng)用

3.1 水庫壩體防滲處理

在對問題水庫進(jìn)行修復(fù)時(shí)，做好土石壩的防滲處理尤為關(guān)鍵，同時(shí)該環(huán)節(jié)也具有一定的施工難度。第一步就要對混凝土防滲墻進(jìn)行處理，混凝土防滲墻可以有效保障土石壩的穩(wěn)定，同時(shí)增強(qiáng)大壩的防滲性能和抗沖擊能力。具體施工時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)員要對壩體的受力情況進(jìn)行科學(xué)且全面的分析，該工序?qū)τ诖_保壩體的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。通常來說混凝土防滲墻在運(yùn)行時(shí)，水體的沖擊以及壩體壓力都會(huì)對其穩(wěn)定構(gòu)成威脅，因此，壩身容易發(fā)生變形從而導(dǎo)致滲漏。所以在施工時(shí)，各工種的施工人員一定要密切配合，做好技術(shù)交底工作，確保混凝土防滲墻的防滲性能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于類似工程中高噴射灌漿技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了很好的成效，故在施工時(shí)應(yīng)更多采用高噴技術(shù)。除此之外，還要確保施工技術(shù)水平達(dá)到一定的要求，不然即使方案再先進(jìn)也無法按照設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，就不能確保除險(xiǎn)加固的質(zhì)量。

3.2 解決土石壩的滑坡問題

除了壩體防滲墻存在問題外，壩體滑坡也是問題水庫的常見問題。一些小型水庫出現(xiàn)滑坡的原因主要包括；土質(zhì)不符合規(guī)范、填筑不夠密實(shí)、壩基中的軟土清理不夠徹底以及邊坡的斜度太大。對于上述問題，行之有效的解決方案就是提高壩體下部的承重能力。為了避免壩基存在軟土層而呆滯滑坡，在除險(xiǎn)加固施工時(shí)可用在壩基下修建一道防滑齒墻。要確保齒墻比地面高，這樣才能在回填處理后得到預(yù)定的壓重平衡。如果在施工時(shí)發(fā)現(xiàn)壩身尚且穩(wěn)定，同時(shí)滑坡知識存在于上游壩段，可用考慮進(jìn)行必要的排水處理來對軟土層實(shí)施清理。

3.3 解決壩體裂縫問題

在土石壩存在的問題中，各種裂縫的出現(xiàn)造成的影響較大。針對這類問題，除險(xiǎn)加固施工時(shí)往往實(shí)施開挖回填進(jìn)行修復(fù)。通常在施工前，技術(shù)員必須預(yù)先對裂縫出現(xiàn)的部位及大小有詳細(xì)的了解，再制定針對性的解決方法。如果發(fā)現(xiàn)裂縫范圍不大，可在100cm范圍內(nèi)進(jìn)行開挖，若開挖時(shí)發(fā)現(xiàn)裂縫沒有繼續(xù)延伸，需將細(xì)土壤填入裂縫內(nèi)，接著進(jìn)行壓實(shí)。按照往常對類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，對于大多數(shù)壩身出現(xiàn)裂縫的壩體來說，只需將開挖范圍縮小到30cm左右即可，然后繼續(xù)用細(xì)土壤進(jìn)行回填并壓實(shí)。如果壩身裂縫的深度在500cm內(nèi)，并且沒有繼續(xù)延伸趨勢時(shí)，需進(jìn)行臺階式開挖，回填時(shí)也要徹底削平臺階，以便使得原有壩體土質(zhì)和新回填土質(zhì)基本符合。

4.土石壩除險(xiǎn)加固施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 鋪設(shè)施工

在除險(xiǎn)加固中，鋪設(shè)施工是一個(gè)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，如果不能合理控制鋪設(shè)厚度，對除險(xiǎn)加固的質(zhì)量會(huì)大打折扣。因此，設(shè)計(jì)員必須綜合考慮水庫當(dāng)?shù)赝亮闲再|(zhì)以及覆蓋層的厚度，來正確選擇適合修復(fù)的施工材料。根據(jù)往常經(jīng)驗(yàn)，由于細(xì)砂的厚度通常很小，在施工中若考慮用細(xì)砂完成鋪設(shè)，需用到高噴技術(shù)，這樣就能很好的控制鋪設(shè)厚度。

4.2 灌漿施工

影響灌漿施工質(zhì)量的關(guān)鍵是科學(xué)選擇施工工序，施工人員在進(jìn)行灌漿作業(yè)時(shí)首先需進(jìn)行一定的準(zhǔn)備，特別是要準(zhǔn)備好灌漿材料，完成此項(xiàng)工序后也應(yīng)進(jìn)一步封漿，以便減少后續(xù)出現(xiàn)漏罐等麻煩。除此之外，設(shè)計(jì)員應(yīng)就設(shè)計(jì)要點(diǎn)與施工員進(jìn)行必要的交底工作，讓施工員對圖紙中的關(guān)鍵部位和土石壩原先的基本結(jié)構(gòu)有更詳細(xì)的認(rèn)識，這就能極大程度上降低施工方因不了解地下結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超挖現(xiàn)象的發(fā)生。借宿灌漿后還要進(jìn)行排水處理，通過科學(xué)布設(shè)排水系統(tǒng)來引出積水以確保除險(xiǎn)加固的效果。

4.3 填充施工

在除險(xiǎn)加固工序中填充施工也是不可缺少的一項(xiàng)。施工前，技術(shù)員必須確定現(xiàn)場的實(shí)際情況以便于正確引導(dǎo)施工方進(jìn)行作業(yè)，有必要再次進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，來最終確定出具體可行的施工計(jì)劃。要想確保壩體強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，必須選擇好合適的筑壩材料并進(jìn)行一系列的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果估算除險(xiǎn)加固的質(zhì)量。若試驗(yàn)條件不足時(shí)也可進(jìn)行振沖壓實(shí)，這種技術(shù)不僅可以大大減少對故有土體的影響，同時(shí)也具有一定的加固作用。

5.結(jié)語

小型水庫對于我國的灌溉、航運(yùn)等領(lǐng)域的貢獻(xiàn)不可忽視，然而近年來由于各種原因造成的水庫壩體出現(xiàn)滑坡、滲漏以及裂縫等一系列質(zhì)量問題層出不窮。因此，采取有效措施對其進(jìn)行合理的除險(xiǎn)加固也就勢在必行。現(xiàn)階段我國在除險(xiǎn)加固技術(shù)上已經(jīng)取得了可喜的成績，各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)使得除險(xiǎn)加固技術(shù)趨向于規(guī)范化。當(dāng)然，技術(shù)正在不斷更新和發(fā)展，這也需要除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)和施工人員做到與時(shí)俱進(jìn)，不斷提高自身專業(yè)素質(zhì)，為今后更好解決小型水庫的質(zhì)量問題打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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