軟土地區水閘病害機理及除險加固措施探討

李龍紅 秦軍軍

摘要：水閘可以將水資源很好收集起來，統一進行使用，隨著我國經濟的不斷發展，對于水閘的利用越來越多，因此就建設了很多的水閘，分布在全國各地。而對于軟土地區水閘出現病害情況導致無法正常工作，讓水閘的正常工作能力逐漸下降;為了保證水閘的正常工作能力，就需要采用有效的方式將其進行除險加固，排除水閘在使用過程中可能出現的各種病害。因此，本文就從軟土地區水閘病害機理展開分析，對常見的軟土地區水閘病害進行闡述，并結合新時期下除險加固提出相應的措施，希望借此可以更好的保障軟土地區水閘的正常使用。

關鍵詞：軟土地區 ?水閘 病害機理 ?除險加固

前言：

經過長時間的發展，我國在水閘的建設上不斷的加快速度，發展到現階段，我國的水閘占有量相對較高，尤其是在中小型水閘的數量上，還在保持著增長的趨勢。水閘能夠對水資源進行集中的管理，便于農業在需要灌溉時對水進行調用，同時也能預防在干旱時期缺水的情況，較好的保護了人們的正常生活。但是在水閘的維護上，卻沒有做好相應的工作，尤其是在軟土地區的水閘，經過長時間的使用，水閘就會出現不同程度的病險情況，如果不在第一時間對這些病險進行除險，就會影響到水閘的安全性，降低水閘的運行能力。

一、軟土地區水閘除險加固的必要性分析

水閘在建設完成之后，能夠有效的抵御洪水對農業的影響，同時也能對水資源進行收集，滿足農業、畜牧業、林業、漁業等產業的發展需求，所以在一定程度上，水閘也是保證水庫正常運行的基礎。但是因為軟土地區地質特點的影響，導致很多的水閘都出現了不同程度上的病險情況，如果不對這些病險進行消除，將直接會影響到水閘的正常運行情況。從我國水閘建設的時間進行分析，很多的水閘都是在上個世紀90年代進行建造的，因為受到當時水閘建造技術的不足與資金上的限制，加之建成后期也沒有得到有效的維護，致使這些水閘都存在著很多的病險情況。尤其是位于軟土地區的水閘，因為地質條件的影響，經常會出現沉降、裂縫、塌陷等病險，使得水閘不能滿足實際的運行需求;如果在水流量較大時，水閘因為沒有支撐，這些地方還極易出現潰壩的現象，給人們的生命財產安全帶來了極大的影響。而對這些出現軟土地區病險的水閘展開一系列的加固除險工作，就能較好的保護這些水閘，并且也能提高水閘的運行能力，去滿足人們日常生產的需求。除此之外，增強病險水閘除險加固的能力，還能夠提高水閘的安全性，使得一些位于軟土地區的水閘在經過除險加固之后，能夠進行正常的工作，降低因為地基沉陷帶給水閘的破壞[1]。

二、軟土地區水閘病害機理分析

軟土地區最為明顯的特點就是在地基的承載能力上較弱，因此將水閘修建在這種地區，就很容易受到軟土性質的影響，讓水閘出現很多的病險。而一般在軟土地區的水閘病害機理出現上，大致就可以分為以下幾類：（1）因為軟體地區的承載能力不足，導致水閘的重力不斷對地基進行向下加重，讓水閘區域逐漸出現沉降的現象。而水閘的位置降低，就會出現無法阻擋高水位的情況，很容易在洪水來臨時，出現漫頂的風險。（2）軟土地基沉降變形。這也是導致水閘出現位置下降的主要方式之一，在病害機理上，主要就是因為軟土地基的剛性不足，而水閘的整體重量又較大，長期處于軟土地基上，就會讓下方的地基出現變形。一般當地基出現變形時，最為明顯的特征就是會讓水閘出現瞬時沉降、主固結沉降和次固結沉降的現象。（3）水閘不均勻沉降，導致混凝土結構應變破壞。在軟土地基中，含有的水量一般都較大，土壤之間的孔隙也比較高，抗剪力度低，因此具有很強收縮性。所以如果水閘建設在軟土地區，出現的不均勻沉降，就會讓水閘本身的混凝土結構應力遭到破壞，進而在水閘的周圍出現裂縫現象[2]。

三、軟土地區水閘除險加固措施分析

3.1高壓噴射與高壓填充技術

高壓噴射在實際的軟土地區水閘除險加固中有著非常關鍵的作用，并且在施工成本上也較低，在實際的使用中也具有很強的優勢。在使用這項技術的過程中，也要注意對混泥土的強度進行優化，使得混凝土能夠有效的對軟土地基進行加固，全面提升地基的穩定性，讓軟土地區的地基擁有更強承載能力。當前，在很多的軟土地區水閘除險加固中，也會應用到高壓填充技術，從本質上來說，這兩種技術都通過對地基的加固來形成有效的除險作用。而在加固之前需要選擇好相應的施工設備，從而保證漿液能夠有效的輸送到地基當中，從而全面提升地基的穩定性。高壓填充式技術是針對水閘地基進行灌漿施工。而在軟土地基的加固中，高壓填充式灌漿技術應用也是十分廣泛。在實際應用該技術時，施工人員需要使用機械對原有的水閘地基進行鉆孔，首先要從地基的頂部入手，在此過程中，要充分把握鉆孔和孔距之間的距離，對于孔深需要根據堤壩的實際情況而定。在轉孔完成之后，就可以向孔內填充混凝土，讓軟土地區的地基增強承載能力，降低其沉降情況的出現。

3.2水閘翼墻加固技術

對于軟土地基常見的沉降情況，一般在除險加固中都會使用到混凝土墻的方式對翼墻進行加固。傳統的加固方法就是將翼墻重新進行灌注，以此來對翼墻進行加固，同時也能防止翼墻也出現沉降，讓水閘的整體穩固性受到影響;但是這種加固方式只能短時間的解決翼墻沉降的問題，在重新灌注之后，因為沒有整體對翼墻進行加固，所以沒有進行加固的翼墻還是會出現沉降，進而逐漸的影響到新加固的翼墻上，最終還是無法很好的將水閘進行除險加固。而隨著對軟土地區除險加固技術的研究，目前出現了設置振動沉降墻對翼墻進行加固的新技術，此技術首先就是使用打樁機，利用高頻率的振動，將空腹的模板壓入翼墻中，然后往空腹的模板中灌入混凝土，使得在翼墻的外部能夠形成一個混凝土墻。而對于翼墻周圍的小區域，就可以使用傳統的加固方式進行，兩種除險加固方式的結合，從外到內整體上加固了翼墻，提高了水閘整體的穩定性[3]。

結語：

綜上所述，在對軟土地基的水閘除險加固上，首先就需要弄清楚水閘在軟土地區出現病害的機理是什么，然后采用正確的方法對其進行除險加固，使得水閘能夠保持穩定性。同時，在選擇加固的方式上，也要對軟土地區的地質情況進行了解，這樣才能使加固措施發揮最大的效果。

參考文獻：

[1]黃威龍. 軟土地區水閘病害機理及除險加固措施探討[J]. 吉林水利， 2020， No.463（12）：12-16.

[2]劉碩. 水庫除險加固設計方案優化措施分析[J]. 地下水， 2020， v.42;No.202（01）：298-300.

[3]葛鋼. 水閘傾斜病害的病因及其機理分析[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2019， 000（006）：P.178-179.