電站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·對山拜（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

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電站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·對山拜（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

在經濟迅猛發展的背景下，國家的基礎設施建設力度正在不斷提高。水利工程是國家重要的基礎設施之一，也是社會經濟發展的重要支柱。作為水利工程中重要組成部分的電站渠道防洪堤建設質量備受關注，防洪堤質量的好壞直接影響到電力企業的發展，因而受到電力單位的高度重視。文章通過對電站渠道中防洪堤的垮塌原因進行分析，探討電站渠道防洪堤垮塌整改的措施，以提高防洪堤壩工程的施工質量，確保電站正常的工作。

電站渠道；防洪堤；垮塌原因；整治對策

0　前言

近幾年來，社會經濟不斷發展，在某種程度上加快了城市化建設的進程。為有效改善居民居住的環境，保障居民生命財產的安全，國內逐漸投入大量精力、人力與物力，不斷地對城市的防洪工程與基礎設施進行改造。但由于水利工程中存在潛在的質量問題，例如：垮塌、堤壩的裂縫、水利設施出現滲水與地基不穩等。以上問題既會造成資源嚴重浪費，又會遺留安全問題，使人民生命財產的安全受到嚴重威脅。而電站的防洪堤是水利工程中重要組成的部分，可以防止洪水的危害，和人們生命財產的安全緊密相連。因此，相關人員應該高度重視防洪堤安全問題，盡可能保證電站安全運行。

1　工程實例分析

1.1工程概況

新疆地區二級的水電站處于某條河流下游，在水電站下游7.50 km處，此二級水電站是無壓力引水式的電站，從水電站左岸電站的廠房尾水渠位置引水，該電站的裝機容量為3×16.50 MW。因為電站的尾水渠位在河流的左岸，所以二級水電站的發電建筑與引水建筑物都布置于河流左岸。通過經濟水平與相關技術的對比，二級電站的引水建筑物都是使用引水的明渠，引水的流量為196 m3/s，明渠是梯形，且渠道總長為6096 m。

1.2地形地質的條件

將引水渠道的布置于河流左岸灘地與Ⅲ級的階地上，而且左岸灘地比較平坦，其高程在1245～1285 m之間，其中Ⅲ級的階地比較平坦與開闊，階面的高程在1266～1307 m之間。工程中地層是砂壤土層與砂卵石層。其巖性是砂巖、泥質砂巖與泥巖。渠道引水線路的沿線覆蓋層面滲透性比較強，而且基巖有凍脹性與膨脹性，所以在設計渠道工程時，應該充分考慮凍脹、防滲、保溫與排水等措施。

2　電站渠道中防洪堤的垮塌原因

2.1地基不夠穩定

在電站防洪堤施工的過程中，容易碰到較軟的地基。其中軟地基一般指承載力比較差，在建筑施工過程中較為松軟，且要特殊處理的地基。在防洪堤建筑的過程中，需要高度重視軟地基，保證工程使用安全，在整個施工的過程中要實施技術性的處理，但由于工程所有承重都是負荷于地基上，若是沒有對軟地基進行技術性的處理，非常容易引發防洪堤的垮塌，嚴重危害到居民生命財產的安全。

2.2堤壩的滑坡

如果防洪堤的坡體邊緣或是頂部產生裂縫，會使裂縫兩端漸漸呈現出朝著坡體的下部彎曲的情況，并且較小裂縫也會產生上下的錯動，一直到坡體滑動力度大于滑阻力，引發滑坡。通常情況下，滑坡初期發展的趨勢比較慢，而到后期發展就比較快，逐漸產生明顯位移，從而導致堤壩垮塌。

2.3堤壩滲水

如果水流滲入到堤壩中，容易導致堤壩內部巖土顆粒出現位移，同時會導致巖土顆粒形態與結構產生改變，導致壩體產生變形。壩體在水流的滲透作用下，會減小堤壩抗剪力，致使壩體出現不規則變形，引發坡體裂縫與下滑等問題。一旦產生較大的水流量滲透，會使壩體的軟弱面強度不斷地降低，并且堤壩的斷裂帶也會出現不規則的變形，加大了壩基的承受壓力。此外，大量水流量滲漏，容易導致下游水位不斷地攀升，將防洪壩的地基徹底淹沒，導致地基發生失穩的情況。加之，防洪堤在長時間使用的過程中，會受到天氣和自然等條件影響，從而出現壩基、壩體與壩坡開裂的情況，引發輕微滲漏的問題，致使壩體質量受到影響，引發壩體垮塌的情況，嚴重危害人身財產安全。

3　電站渠道防洪堤垮塌整改的措施

3.1強化軟地基的施工控制

在建造防洪堤的工程過程中，首先應該處理工程地基，確保表層、地基硬度和承重力達到施工要求。在施工之前，需要嚴格勘查地基情況，按照地基土物理性質和化學性質，明確工程石灰配置比例。同時依據工程施工技術的要求，嚴格控制地樁密度和長度，工程樁基要根據相關規定進行排列。此外，在軟地基施工的過程中，要高度重視水泥應用。也就是可在深層攪拌水泥，然后使用深層碳鉆方式來灌注水泥，若是施工地面是洼地的形態，需要根據洼地情況選擇相關土質進行回填。

3.2防止出現滑坡

為防止出現滑坡，需要加大坡體阻滑力，降低滑動力。當水位不斷升高時，需要在靠水坡面進行截滲，或是在背水坡面進行導滲，確保水位可以降低到侵潤線之下，進而減小滲透壓。若背水坡面產生滑坡的趨勢，應該使用反濾方式來導滲，確保背水坡面穩定性。一旦堤壩斷面較為單薄，需要使用加筑方式來加固。若靠水坡面呈現滑坡的趨勢，需要在破頂部減載、削坡，并在破底部使用固腳壓重方式，進而緩解滑坡的趨勢。

3.3改善滲水的狀態

3.3.1應用導滲的處理方式

導滲的處理一般是利用下排的措施，這種處理方式可以把壩身滲水情況以及壩基滲水情況徹底排除，確保壩體的土質穩定性，這樣壩體就不會被水流沖垮，從而使侵潤線降低，提高壩體與壩基穩定性。此外，當防洪堤原先排水和防滲設施不能滿足壩體和壩基滲流穩定性要求時，侵潤線的水位就會不斷地提高，使壩體出現散浸的問題，或是在壩體的后方產生沼澤，也就容易導致管涌、流土等嚴重破壞，從而威脅壩基安全。而應用導滲處理的方式，能夠有效改善以上的問題。導滲的方式根據導滲位置差異可分成壩體的導滲處理與壩后方的導滲處理。其中壩后方的導滲處理又可以分成壓滲、排水溝與減壓井等，而排水溝一般應用在地層比較多的地基壩基中，或是透水層較薄弱與表層較薄的壩基中；減壓井則是應用在表層較為厚實的一些堤壩中；而壓滲一般應用在將透水性材料用作水平的反慮壓重情況中。

3.3.2采取開挖回填的方式

由于巖土干縮的裂縫導致壩體出現滲水時，需要確保防滲層的厚度，先要將裂縫表面的雜質清除，根據涂料干重壓實并填筑裂縫處；堤壩表層出現滲水情況時，需要采取回填開挖方式，先要對表層砂性土料實施保護，避免巖土干縮的裂縫出現滲水。應用回填法鞏固，排除因為橫向的裂縫引發上下游滲流的問題。此外，在開挖的過程中，要順著裂縫抽槽，確保階梯高度為1.5米。同時要逐個的將階梯去除，讓斷面保持梯形狀態。而且縱縫在寬度和深度上均比橫縫小，也不會影響到防洪壩，所以采取開挖回填方式，僅需將縫口封住，就能夠減小雨水對堤壩的影響。

3.3.3采用灌漿的處理方式

一些滲水情況較為嚴重的防洪壩，需要應用灌漿法來處理，也就是在堤壩頂部進行鉆孔，使用由上到下的方法進行分段的灌注，將滲流通道阻斷。通常根據各種灌漿材料對灌漿法分類，主要分為化學的灌漿法、黏土灌漿法和水泥灌漿法。其中，黏土的灌漿法一般應用在非巖質的壩體與壩基中；水泥的灌漿法一般應用在帷幕灌漿與破碎基巖灌漿的過程中；化學的灌漿法一般應用在壩基滲水的處理過程中。此外，灌漿方法主要包含劈裂與充填的灌漿方式，充填的灌漿法是通過漿液自重，把漿液自行灌到壩體滲水的位置，堵塞滲水處洞穴與裂縫，該方式主要用在壩體局部的滲流位置，如：壩體產生非滑坡型的裂縫，在處理時基本是使用充填的灌漿法；而劈裂灌漿法則是根據軸線線路來設置相應的灌漿孔，在灌漿壓力作用下，使壩體可以沿著壩軸線方向劈裂，然后把漿液澆灌在漏洞或是裂縫位置，避免壩體出現滲漏，該處理方式的適用范圍比較廣。

4　結語

國內的水利工程施工技術已經取得較大進步，而電站渠道中防洪堤，在水利工程維護方面有著較好的作用。近幾年來，大多數工程企業也在不斷地改善工程管理技術，推動國內水利事業的發展與進步。文章通過分析電站中防洪堤的垮塌原因，找出水利工程存在的隱患，便于相關人員有針對性地進行整改，提高水利工程穩定性與可靠性。這樣不僅能夠保證人們生命財產的安全，而且能夠提高防洪堤的社會效益和經濟效益。

［1］肖世兵.淺談城市庫區防洪堤設計［J］.城市建設理論研究（電子版），2013，（15）：63-64.

［2］李洪頂.大壩滲漏的原因與處理措施探析［J］.黑龍江水利科技，2012，40（09）：119-120.

［3］于揚.淺析堤壩工程中的滲透原因以及防滲加固方案的選擇［J］.城市建設理論研究（電子版），2014，13（02）：89-90.

［4］紀永波.論土質堤壩滲漏的主要形式及原因［J］.商品與質量·建筑與發展，2013，24（07）：342-343.

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

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