【摘要】小型水庫對其周邊區域的防洪、灌溉能發揮重要作用。但在年久失修的小型水庫中暴露出來的滲透問題,對其周邊區域水資源的合理使用和壩體安全造成了嚴重的影響。所以,為了保證水庫發揮正常的作用,對其進行除險加固刻不容緩。
【關鍵詞】小型水庫;原因;加固措施;注意事項
1、水庫出現病險的原因
1.1 壩基滲漏
壩基滲漏是多數病水庫存在的主要問題。這是由于二十世紀六七十年代,在當時修建水庫工程時普遍采取邊勘測,邊設計,邊施工的做法,再加上施工技術并不完善,因此導致對壩基建設出現了很多問題。比如說對壩基的處理缺失造成壩基、壩體接觸面的滲水;壩體填筑技術不合格造成的壓實度不緊密等問題。此外,一些水庫的壩基出現滲漏問題也可能是由于對覆蓋層的處理不得當造成的。通常我們將壩基建于覆蓋層上面,但是如果覆蓋層滲水能力較大,再加上已經設計的截水槽或者其他處理設備達不到要求的深度,所以不能實現對滲漏問題的處理。
1.2 壩體滲漏
在實際施工過程中,壩體出現滲漏問題主要是由于選用的填筑材料不合格或者是進行填筑時技術不達標。受這兩方面的影響,導致對壩體施工時出現滲透或者密實度問題。在施工期間,有的水庫由于缺少資金或者技術支持,因此對壩體進行建設時通常選擇人工筑土來完成或者是雇傭人工實現對土方的壓實緊密。這不僅造成了回填質量不達標,而且也導致壩體防滲效果差等問題。
1.3 壩體穩定性差
像浸潤線出逸高度、滲透系數以及壩體斷面的陡峭程度會影響壩體的穩定性。我們在對施工環節中的壩體進行抗滑穩定性檢驗時,一定要處理好壩體滲透系數和坡面陡峭程度的關系。在實際建設過程中,經常會出現由于處理技術不合格造成壩體穩定性受到阻礙的現象。
2、常用的水庫加固除險的具體操作
現階段,對不同的水庫進行加固防滲處理時往往根據壩基、壩體的實際情況選用不同的施工技術。比如說充填灌漿和劈裂灌漿可以實現對壩體防滲操作;帷幕灌漿和高壓旋噴灌漿可以實現對壩基的防滲操作等,下面我們進行具體的分析說明。
2.1 充填灌漿:對于存在裂縫或者洞穴的壩體采用這種方法可以達到很好的防滲效果。一般選用泥漿或者水泥粘土漿作為灌漿材料,從上到下進行分段灌注,最終實現對壩體內的空洞、螞蟻穴或者一些裂縫等的填充。通過這種灌漿過程,可以使得壩體中存在的漏洞被填滿,從而形成了統一的整體,降低了滲水問題帶來的影響,進一步增強了壩體的整體穩定性。
2.2 劈裂灌漿:在對填充灌漿進行分析總結的基礎上,根據對泥漿劈裂壩體研究提出了劈裂灌漿的方法。根據水劈裂的原理,利用灌漿壓力在壩軸線上打孔,并對裂縫、空洞或者軟弱層進行灌漿操作,最終不僅實現對壩體內應力的改善,還顯著增強了壩體變形穩定性能。
2.3 鋪設復合土工膜:在實際施工過程中,采用防滲透效果良好的復合土工膜進行操作也是十分有效的,主要用在對壩腳和坡面的處理上。首先,開挖壩腳至不透水層,將復合土工膜鋪入并在其上填筑粘土,然后將坡面平整并鋪設5cm左右黃砂作為墊層,將復合土工膜鋪在坡面上作為防滲基面,最后在膜上澆筑10-12cm厚的砼,這樣就建起了一個密封性良好的防滲透體系。要想保證這種方法行之有效,需要對復合土工膜與周圍環境進行謹慎的滲水處理。
2.4 帷幕灌漿:現階段,帷幕灌漿在防滲處理手段中發揮著重要的作用。由于它鉆孔深度和灌漿壓力大所以可以實現對巖層裂縫的充分灌漿操作,能顯著改善巖基的整體性能,起到了很好的防滲漏效果。而且在新時期,隨著科學技術的不斷發展,對帷幕灌漿技術也在不斷地優化改進,以使其更好的滿足不同層次的防滲處理。
2.5 高壓旋噴灌漿:相對于其他幾種灌漿技術來說,這種方法在施工材料和施工設備上都比較成熟,而且被廣泛的應用在不同的施工環境中。它主要是通過高壓作用實現對漿液和基地的處理,在一定程度上提高了壩體的承載能力。根據是否會破壞灌漿對象的結構將其分為強制性灌漿和滲透性灌漿兩種方法。對于前者來說,起到了明顯的破壞作用。同時,在進行施工操作時,防滲的實際效果會與漿液的強度有關。當漿液強度低時,只能單純的起到防滲作用;而當漿液強度高時不僅可以起到良好的防滲效果,還能對壩體起到加固作用。雖然采用這種方法占地面積小、工序簡單,還起到了良好的坑基防滲漏效果,但是進行該操作時需要投入大量的資金,使用范圍也存在一定的局限性,最重要的是容易造成環境污染。
3、防滲技術的具體應用過程及注意事項
3.1 上游坡面防滲和壩體垂直防滲是進行壩體防滲處理時最普遍的兩種方法。具體過程是:第一,先選用填充灌漿的方法實現對壩體漏洞等的處理,然后對上游坡面進行復合土工膜的鋪設;第二,采用劈裂灌漿不僅可以實現對壩體內應力的改善,而且也很好的改善了壩體、壩基結合面出現的滲透問題;第三,在進行水庫壩體建設時,要根據施工的環境對壩體坡面、斷面等進行具體的操作。
3.2 在對土石壩進行防滲透處理時,要綜合考慮工程的設備、資金情況以及施工材料等因素,根據不同的的施工特點選用科學合理的灌漿方法。
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作者簡介:張林,出生年月1982年4月29日-,男,籍貫:江蘇連云港市贛榆縣