胡金林
江西省水利水電開發有限公司 江西 南昌 330000
水庫是利國利民的工程,對于抗洪、抗旱都有著至關重要的作用。我國部分水庫建設時間較長,因技術原因很多水庫在使用過程中都存在著安全隱患,給水庫的正常使用帶來了影響[1]。水庫因自然環境的影響,會出現滲漏、老化的情況,嚴重降低了正常使用年限。因此,需要加強水庫大壩工程的施工技術,要結合建設地點,實施有效的防滲漏施工工藝,提高水庫建設的安全性與穩定性,同時也增加水庫的使用壽命,為我國農業建設提供巨大的助力,促進我國水利工程的持續發展。
可以有效地解決抗洪、抗旱、灌溉等問題,對于我國的經濟發展有著重要的作用[2]。但是,部分水庫因建設時間較長會出現滲透的情況,如果水庫出現滲漏,就會嚴重影響水庫的正常使用,也會危及人們的生命安全。水庫滲漏原因一般包含以下幾點:壩基滲漏、壩體滲漏、閘體滲漏、以及水庫與山體結合處出現滲漏、設計不合理、施工技術不足等,這些形成滲漏的原因多是在施工階段沒有有效的實施防滲漏技術,影響了水庫的正常運轉。
水庫大壩工程防滲施工技術主要包含:水庫大壩水平防滲、垂直防滲。其中水平防滲主要是從水庫的水平方向解決滲漏情況,并降低水平方向的滲漏問題。想要有效地實施水平防滲技術,首先要對水庫的地基以及水庫周邊的地址進行勘探,再結合地基、周邊地質、地下水、記憶水庫的平面結構等情況,作出詳細的分析同時制定方案[3]。還要把勘探的地質結果做出剖面圖,在根據圖紙確定水庫的滲漏概率。想要實現這一點,首先要確定下層滲透坡降時,滲透坡降應當小于沖擊層的坡降;另外還要保障地基的穩定性、保證地基上層覆土的穩定性和保證滲流量,從而確保降低其損失。
根據實際情況來說,用混凝土建設防滲墻有著顯著的效果,防滲墻可以適應不同的地質條件,能有效地解決水庫滲透問題。垂直防滲施工技術就是在水庫大壩頂部與地基位置設置混凝土防滲墻,此外在大壩與防滲墻設施連接在一起后,要確保防滲墻底部與巖層相嵌合。在建設水庫大壩過程中,施工管理人員要嚴格把控大壩防滲施工質量,才能保障水庫大壩的防滲效果,在實施混凝土防滲墻過程中,要加強對防滲墻的鏈接設施進行管理,確保鏈接設施的穩固,提高水庫大壩的整體質量[4]。
壩基滲漏就是水沿著壩基滲漏。傳統的土石壩對于地基的要求不高,而地基的防滲處理直接影響著土石壩的安全。有些水庫地基為透水巖土帶,例如:膠結不好的砂礫石層、巖漿巖、玄武巖、石灰巖等,這些地質都會造成地基出現滲水,進而影響壩基出現滲水,危及整個水庫的正常使用。這都是在建設水庫過程中,沒有進行合理的地質勘探或者發現后沒有進行有效的解決措施,水庫使用時間一長就會出現壩基嚴重滲水,壩基滲水在以前的水利工程建設中是常見的問題,基于此,要重視對水庫地基的勘探工作,發現問題要及時解決,確保水庫的正常使用以及整體質量,保護人們的財產安全。
壩體滲漏就是水庫內部水通過大壩流出水庫造成水量流失。傳統的大壩都是用施工用土建設的,都知道涂料本身就有很強的滲水性,如果涂料壩體建設不合規范,在高水位的浸泡下,壩體的滲透點就會增大,不及時處理就會出現滑坡、坍塌的情況,涂料擠壓而成的壩體缺乏安全性與穩定性,通常都會形成以下的過程:浸泡-濕潤-出現滲透點-擴大滲透面積-流土-滑坡-坍塌。因此,要改變壩體的建筑材料,不要使用滲水性強的涂料。
閘體滲漏有以下幾點原因:閘門出現破損、閘門周邊出現滲漏、閘門因沉陷不均勻出現變形等。我國早期建設水庫大壩工程,出現漏水的位置多數都是閘門。造成這一原因的首先是對閘門周邊土質沒有做好防滲施工,其次是沒有對水庫閘門定期維護或者是閘門質量不符合標準,最后是閘門沉降不均勻,導致閘門變形,進而出現水土流失的情況。
設計水平不足。在早期的水利工程建設過程中,往往都是因為設計水平不足而出現水庫滲漏的情況。還有部分水庫建設項目管理人員,為了加快施工進度,通常都會采用邊勘探-邊設計-邊施工的工作流程,導致部分施工沒有規范的圖紙,在設計過程中也只追求效率,并且照搬國外的施工設計經驗,在修建水庫大壩過程中,只注重管道的使用,沒有考慮到水庫放水、檢修等問題,導致防水管尺寸小,在放水階段不能高效地解決放水問題,就會增加水庫壩體的壓強,最終出現滲漏的現象。還有的設計人員在設計大壩過程中,因一味地求快,進而導致大壩壩身過于單薄,或者坡度過陡,從而給水庫的滲漏埋下隱患。
施工技術不足。在早期的水利工程建設中,由于施工人員技術不足導致水庫大壩建設出現很多的安全隱患,其中滲漏問題尤為嚴重。首先,早期水利建設缺乏大型的機械設備,導致大壩的壩基、壩體碾壓強度不夠,就會出現水庫滲水的情況[5]。其次,施工人員因缺乏施工技術,對于水庫的地基處理、地基與地質接觸面的處理都不到位,就會致使這些部位出現滲水,進而影響整個水庫的質量。最后,水庫大壩經過加高施工以后,新土與老土的接觸面沒有做防滲工藝,久而久之,大壩就會出現斷層現象,導致大壩出現大壩水平滲漏。此外,防滲墻體未與地基和兩次地質相嵌合也會出現水體滲透。這些都是在建設水庫大壩過程中出現的施工問題。
地質原因。部分小型水庫大壩建設由于經費不足,很多情況下,都會直接忽略地質勘探這項工作?;诖耍蜁泻芏嘈⌒退畮煨藿ㄔ谀z結不好的砂礫石層、巖漿巖、玄武巖、石灰巖等地帶。這些地帶由缺乏良好的防滲水性,且本身巖層風化嚴重,久而久之就會出現書籍滲漏,更嚴重的情況下就會出現山體滑坡,造成水庫大壩坍塌。還有些施工單位為了節約成本,對有問題的地質不作處理直接當做大壩壩體的一部分,這同樣會造成壩體出現滲漏,影響水庫的正常使用。
建設材料不符合標準。我國早期使用的水利建設材料都不符合施工標準,部分建筑材料都存在強度低、抗腐蝕性能差等因素,在建設水庫大壩過程中,使用這樣的材料可想而知會給水庫的安全帶來多大的隱患。因建筑材料不符合規范標準,所建立起來的水庫就會出現滲透,老化的現象。而建設大壩壩基與壩體的材料通常都是含水量多的水稻土以及含腐殖質多的淤泥質黏土,這些涂料都有一個特點,那就是滲水性較強,用這些材料修建壩基與壩體,就會造成水庫滲漏的現象,危及整個水庫的安全。此外,在水庫運行管理上也存在問題。很多小型的水庫在修建完成以后,基本都處于一個長期無人管理的狀態,這就會導致水庫的閘門、設備等出現生銹、腐蝕的情況,如果水庫周邊出現干旱或者洪澇的情況,就無法正常使用這些設備進行開關水庫,就會致使水庫漏水,進而影響水庫的正常使用。還有一些其他的原因,例如:蟻穴或者樹洞也會造成水庫的滲漏。以上這些有早期技術不到位、設備不完善、經驗不足導致的水庫滲漏,也有現在部分施工單位對滲漏不重視導致的。水庫建設是利國利民的大事,因此要提高對水庫滲漏現象的重視,加強施工技術與施工管理,確保水庫建設的安全性與穩定性,提高水庫的使用年限。
在進行水庫大壩施工過程中,首先要確保施工的資金。充足的資金能有效地保障施工項目的順利開展,對于施工的質量把控也會起到至關重要的作用。水庫建設不同于別的建設,水庫建設周期很長,并且在修建完成以后還需要不斷的進行維護,因此就需要有足夠的資金。如果資金不充足,那在修建水庫大壩過程中,就不能有效地保障水庫的施工質量以及施工進度,對于水庫后期的維護工作也會造成影響?;诖?,在修建水庫之前,需要確保資金的充足,如果水庫隸屬于當地的建設項目,除了國家的投入以外,還需要引入社會資源,只有資金充足才能保證施工的正常實施,才能保證后期水庫的正常運行。對于水庫的后期維護工作,可以定期找專業機構進行維護與檢查,水庫的部分隱患都存在于深處,需要專業人士定期檢查,才能消除這些安全隱患,確保書庫的正常使用。如果缺少專業人士的參與,有些隱患很難發現,日積月累下很難保證水庫不發生滲漏等危險情況。因此,需要專業人士定期檢查書庫可能存在的安全隱患,并及時商定解決辦法,同時也要把發生的安全隱患記錄在冊,確保在以后的水庫建設中消除這些安全隱患,提高水庫大壩建設的整體質量,促進水利工程的穩定發展。
運用高壓噴射灌漿技術。高壓噴射灌漿技術通常都是應用在砂礫層與粉土層的防滲中。在建設水庫地基過程中,先用工具把地基與周圍山體進行鉆孔,在運用高壓噴射設備以水束的形式向孔內灌入水泥漿,根據山體的深度、結構以及方向與水庫地基相結合起來,讓灌入的水泥漿凝結,進而提高土層的承載能力與防滲能力。高壓噴射灌漿技術可以防止水泥漿流向周圍,并且這種施工技術較快,可以提高水利工程的施工進度,但是,這種技術對于施工人員的專業能力有著很高的要求,因為這種技術施工速度快,需要施工人員能及時的確定并檢查施工是否規范,因為高壓噴射灌漿技術如果超過測試的深度以后,水束就會出現分叉的情況,就會降低地基與山體的連接強度,也會降低地基的防滲能力。
土工膜防滲技術。把土工膜鋪設在壩基壩面上,在把水庫周邊的防滲水基礎與頂端和其他防滲水設施緊密連接,形成一個全封閉的狀態,就能有效地阻止水庫滲水的情況。土工膜的防水性能較強,且成本便宜施工便利,是水利工程常用的施工材料。因土工膜的諸多特點,所以也研發了復合型土工膜,復合型土工膜一面可以防滲透,一面可以排水,也提高了水庫建設。但是土工膜抗老化能力偏低,對于一些水資源不豐富的地區建議使用混凝土材料。綜上所述,要根據實際情況合理使用土工膜或者復合型土工膜技術,及時使用廣泛,也要因地制宜。
劈裂灌漿防滲技術。該技術是水庫防滲施工中最常用的,該技術不但經濟實惠、施工效率高,還具有手工便捷的優點。在水庫進行防滲施工過程中,以水庫的中心點為依照,合理設置灌漿洞孔,進而能有效地控制灌漿的壓力。應用劈裂灌漿防滲技術可以提高水庫的防滲能力。運用該技術要根據水庫的不同位置,采取不同的施工方式,例如:壩基與壩體帷幕灌漿主要是采用縫隙,空洞灌漿的方式形成防滲層。這種灌注水泥漿的方法多是用于重力壩的施工中,在壩體的上游灌注泥漿,并填補壩體的縫隙增加壩體的強度,從而提升壩體的防滲能力。通過對壩體下游進行灌注泥漿可以提高壩體的穩定性以及抗沖刷的能力。如進行反向灌注泥漿可以提高壩體的支撐力。劈裂灌漿防滲技術可以解決實際滲漏的多方面要求,因此,要提高對該技術的使用能力,同時探究該技術存在的缺陷,及時進行補充,確保水庫防滲技術得到有效地提升?;炷辆哂辛己玫姆绞叫阅?,應用混凝土建造防滲墻可以有效地解決水庫地基與大壩頂部滲水的情況。混凝土防滲墻需要根據水庫地基槽段進行施工。要根據現場實際情況將防滲墻與地基和大壩頂部進行緊密連接,同時要確保防滲墻與地基下的巖層相嵌合,形成密不通風的防滲體系。
此外,在修建水庫大壩工程階段,也要確保建筑材料的質量。要采用符合標準的材料進行施工,對于那些抗腐蝕性能、防水性能較差的材料堅決不用,不然會危害整個水庫的安全穩定與使用年限,在選擇材料室時,要嚴格按著國家標準進行選購,確保水庫的強度與防滲能力。對于施工技術也要加強提高。很多施工人員缺乏專業技能,在進行水庫大壩建設過程中,不能實施良好的施工工藝,從而給水庫建設埋下了安全隱患。因此,水利建設部門也要重視施工人員的專業技能培訓工作,同時也要引進具有優秀技能的人才加以培養,為水利工程的穩定發展建立良好的基礎。最后,也要提高對水庫大壩的管理力度,不能因為水庫規模小就不安排專人進行維護,要重視每一座水庫的后期維護工作,提高水庫的使用年限,讓水庫發揮自身的價值,為周圍民眾提高有效地幫助。
水庫大壩防滲施工是水庫施工項目中最重要的,相關施工管理人員要提高重視程度,確保水庫防滲能力。水庫大壩具有抗洪、抗旱、農田灌溉的功能,對于民生來說具有重要的作用,水庫防滲能力不足就會導致水庫這些功能不能發揮自身的作用,還會危及水庫周邊的安全,同時也會造成水利工程建設的損失?;诖耍谶M行水庫防滲施工過程中,要加強提高施工人員的專業技能,確保防滲施工不出現紕漏。對于防滲材料的選購也要符合規定標準,確保施工材料可以有效地提高水庫的防滲能力。對于水庫的防滲建設也要提高重視,無論是地基、壩體、壩面以及水庫與周圍山體的連接處都要進行防滲施工,確保水庫的安全與穩定。