中小型水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固技術(shù)探究

蔣瑋 朱書勝

湖南建工集團(tuán)有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000

前言

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)的發(fā)展十分重視。而在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，水利工程具有十分重要的作用。在全國(guó)范圍內(nèi)，中小型水庫(kù)作為水利工程項(xiàng)目的一種呈現(xiàn)形式，其在分布上是比較廣泛的。但是，隨著時(shí)間的不斷流逝，中小型水庫(kù)由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有得到較好的修繕，再加上一些其他因素的存在，其在很多方面出現(xiàn)了一些的病險(xiǎn)，從而對(duì)其安全性構(gòu)成極大的威脅。因此，對(duì)其修整工作進(jìn)行加強(qiáng)是十分必要的。而從中小型水庫(kù)的結(jié)構(gòu)上來(lái)看，土石壩是一個(gè)十分重要的組成部分，也是比較關(guān)鍵的一點(diǎn)，對(duì)土石壩除險(xiǎn)加固技術(shù)進(jìn)行研究與探討，使其更好地應(yīng)用在中小型水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固工程中具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 中小型水庫(kù)土石壩常見的問(wèn)題概述

中小型水庫(kù)土石壩出現(xiàn)安全隱患的病險(xiǎn)情況主要有：壩體裂縫、滑坡、滲漏。

1.1 壩體裂縫問(wèn)題的處理

中小型水庫(kù)日常運(yùn)行期間，土石壩的壩身和壩基的不均勻變形是產(chǎn)生裂縫的主要原因，其裂縫主要分為橫向裂縫、水平裂縫、縱向裂縫。對(duì)于裂縫加固的方法一般有開挖回填法、翻松夯實(shí)法、裂縫灌漿法等。

通常來(lái)說(shuō)，在對(duì)裂縫進(jìn)行處理的時(shí)候，應(yīng)對(duì)開挖回填的方法進(jìn)行分析。具體在進(jìn)行處理的時(shí)候還需要與裂縫的實(shí)際情況相結(jié)合來(lái)合理采取相應(yīng)控制措施。當(dāng)裂縫的寬度不大，同時(shí)其深度低于1米的時(shí)候，對(duì)于該裂縫可以直接灌入沙壤土來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，施工期間可以采取分段的方式，從而使裂縫結(jié)合部位的處理質(zhì)量得以保證；對(duì)于寬度比較大的裂縫，其處理難度比較大，同時(shí)由于其深度也比較大，所以，在對(duì)其進(jìn)行處理的時(shí)候首先需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_挖，之后在進(jìn)行回填。在開挖期間，相關(guān)工作人員可以采取梯形斷面的方式，這種方式的合理利用，不僅能夠使后期回填工作更加順利地進(jìn)行，而且還能夠使回填土與原壩體之間更好的結(jié)合在一起。

1.2 壩體滑坡隱患問(wèn)題的處理

對(duì)于中小型水庫(kù)土石壩結(jié)構(gòu)中的滑坡隱患問(wèn)題來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有對(duì)其采取有效措施進(jìn)行科學(xué)治理的話，同樣會(huì)對(duì)整個(gè)水庫(kù)構(gòu)成極大的安全威脅。造成滑坡問(wèn)題的因素主要可以概括為三大方面：一方面，土石壩筑壩材料自身存在例如軟黏土層、軟弱夾層等情況；一方面，土石壩施工時(shí)碾壓程度不夠；另一方面，一些環(huán)境因素的影響，例如地震、暴雨等。這些因素都會(huì)在很大程度上引發(fā)壩體滑坡。對(duì)此，應(yīng)遵循“上部減載、下部壓重排水”的原則。對(duì)于壩體滑坡隱患問(wèn)題的加固方法一般有滑坡體上部挖除部分土石方減重，滑坡體下部壩面放緩培厚、塊石壓坡、拋石護(hù)腳、壩底堆石壓載等。

施工期間，在壩體下部鋪設(shè)具有良好透水性的材料加重壓坡并及時(shí)排出壩體水分。除此之外，為了使其防滑的效果得以提升，施工人員可以設(shè)置一定的防滑齒墻布置在合適的位置上，充分利用防滑齒墻能夠在很大程度上控制一些比較容易出現(xiàn)滑動(dòng)的土層，從而使滑坡問(wèn)題得以有效的控制。

1.3 滲漏問(wèn)題的處理

中小型水庫(kù)土石壩壩體和壩基滲漏現(xiàn)象普遍存在，如果不進(jìn)行有效處理，隨著時(shí)間的推移，會(huì)對(duì)大壩構(gòu)成極大的安全威脅。解決土石壩壩體和壩基滲流現(xiàn)象，的基本原理為“上游防滲，下游導(dǎo)滲排水減壓”。在上游采取防滲措施減少入滲到壩體和壩基的水量；在下游采取防滲措施增加壩體和壩基水量的排出。

上游防滲措施主要有：黏土截水槽、黏土防滲墻、混凝土防滲墻、防滲板墻(高壓噴射灌漿法)、灌漿帷幕以及混凝土防滲墻和灌漿帷幕的組合等。下游防滲措施主要有：堆石棱體等[1]。

2 土石壩除險(xiǎn)加固技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，中小型水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固最有效的辦法為：防滲加固措施。此措施能使土石壩自身的防滲性能及其強(qiáng)度得到大幅提升。具體來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段，在中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固過(guò)程中，主要應(yīng)用到的防滲技術(shù)有以下幾種：

2.1 混凝土防滲墻施工技術(shù)

該項(xiàng)施工技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間比較早，在目前，其在中小型水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固的處理方面也是一種相對(duì)來(lái)說(shuō)比較完善的技術(shù)，并且廣泛地應(yīng)用于各種水庫(kù)的除險(xiǎn)加固中，其起到的作用也是比較大的。

通常來(lái)說(shuō)，混凝土防滲墻施工技術(shù)具有操作便捷、實(shí)用性較強(qiáng)等特點(diǎn)，主要是對(duì)混凝土材料進(jìn)行充分利用，在土石壩的合適位置建造混凝土防滲墻，從而達(dá)到防滲加固的目標(biāo)。所以，在施工時(shí)對(duì)混凝土材料的質(zhì)量進(jìn)行有效把控，并對(duì)其施工工藝進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，這對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性而言是十分重要的。其次，應(yīng)采取措施確保防滲墻砼墻體的平整度、垂直度軸線偏差度和墻體厚度均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。然而，從實(shí)際的應(yīng)用情況來(lái)看，混凝土防滲墻施工技術(shù)還是存在著一些弊端，舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段在土石壩防滲墻墻體結(jié)構(gòu)下部出現(xiàn)的開叉問(wèn)題，這種問(wèn)題比較常見，但是在其處理方面存在一定難度，這就會(huì)加大一些質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。除此之外，也會(huì)在一定程度上增加工程建設(shè)的造價(jià)。

2.2 高壓噴射灌漿

高壓噴射灌漿防滲施工技術(shù)主要是采用高壓噴射的方式，在存在安全隱患的部位中壓入前期已經(jīng)配置好的漿液，以此實(shí)現(xiàn)防滲加固目標(biāo)。相關(guān)施工實(shí)踐表明，該項(xiàng)技術(shù)在大壩除險(xiǎn)加固中的防滲效果比較好，能夠發(fā)揮較大的作用，特別是在土石壩加固中的應(yīng)用，其效果是顯而易見的。另外，該項(xiàng)技術(shù)除了上述優(yōu)勢(shì)之外，其在施工中的效率以及成孔的保證率等其他方面的優(yōu)點(diǎn)也比較明顯。所以，在未來(lái)水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固工程中，該項(xiàng)施工技術(shù)值得更進(jìn)一步的應(yīng)用。

2.3 劈裂灌漿

劈裂灌漿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)良好的防滲效果，而且在加固方面效果也是比較理想的。通常來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)具有性能比較高而且操作比較便捷，由于其在具體施工過(guò)程中能夠在就地找到所需要的材料，因此，在造價(jià)上來(lái)說(shuō)，其優(yōu)勢(shì)也是比較明顯的，同樣這也是現(xiàn)階段該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用得比較多的一個(gè)十分重要的因素[2]。

3 中小型水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固施工需要注意的問(wèn)題概述

3.1 對(duì)險(xiǎn)情進(jìn)行系統(tǒng)、全面的分析與評(píng)價(jià)

在進(jìn)行水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固處理的時(shí)候，首先應(yīng)對(duì)實(shí)際險(xiǎn)情進(jìn)行全面掌握并分析，從而便于后期除險(xiǎn)加固工作的順利進(jìn)行。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)該對(duì)中小型水庫(kù)土石壩有關(guān)的地質(zhì)情況以及水文資料等進(jìn)行了解，并進(jìn)行實(shí)地勘察，對(duì)存在問(wèn)題的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的了解，同時(shí)，結(jié)合險(xiǎn)情的嚴(yán)重程度及其具體類型來(lái)進(jìn)行有針對(duì)性的分析工作，從而推動(dòng)除險(xiǎn)加固工作的開展，并使其在處理上更加具有目的性。

3.2 對(duì)除險(xiǎn)加固工程方案進(jìn)行不斷完善與優(yōu)化

在進(jìn)行具體的除險(xiǎn)加固過(guò)程中，不管應(yīng)用哪種施工技術(shù)，都應(yīng)該從相應(yīng)的施工方案方面著手來(lái)進(jìn)行相關(guān)的審核工作，從而使工程施工方案的可操作性得以有效的保證。在完善工程施工方案的時(shí)候，除了需要對(duì)各個(gè)施工技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行綜合的考慮之外，還應(yīng)該對(duì)除險(xiǎn)加固施工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的安全性以及造價(jià)等方面的問(wèn)題進(jìn)行系統(tǒng)的分析，從而使工程施工在保證安全性的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固工程效果的提升。

3.3 對(duì)質(zhì)量檢測(cè)工作進(jìn)行把控

對(duì)于中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程來(lái)說(shuō)，最終還是要綜合評(píng)價(jià)并分析其施工質(zhì)量和加固效果。在水庫(kù)土石壩除險(xiǎn)加固工程中應(yīng)將施工質(zhì)量作為工程施工把控的重點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行高度的重視。只有除險(xiǎn)加固施工的效果能夠滿足設(shè)計(jì)的要求，才能使其土石壩除險(xiǎn)加固的可靠性得以切實(shí)有效的保證[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著中小型水庫(kù)土石壩長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)，由于各方面因素的影響而出現(xiàn)各種病險(xiǎn)情況，從而對(duì)其整體的安全性構(gòu)成極大的威脅。因此，對(duì)中小型水庫(kù)土石壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固工作得到了相關(guān)部門的重視。特別是對(duì)于各類險(xiǎn)情，更應(yīng)該采取有效的措施對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格控制，通過(guò)應(yīng)用有效的除險(xiǎn)加固施工技術(shù)，來(lái)使水庫(kù)的安全性及其可靠性得以切實(shí)提升，從而為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展繼續(xù)做出更大的貢獻(xiàn)。