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前言:水庫(kù)壩體通常是在防洪地域上游河道適當(dāng)位置興建的具有防洪蓄水與調(diào)節(jié)水流功能的水利工程建筑物。為保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要,我國(guó)在建國(guó)初期修建了大量促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展的水庫(kù)提壩等基礎(chǔ)水利工程,由于施工技術(shù)材料的老化以及自然環(huán)境等客觀(guān)因素的影響和破壞,很多水庫(kù)壩體不同程度的出現(xiàn)了滲漏失穩(wěn)等影響工程效益正常發(fā)揮的安全隱患。隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的多元化發(fā)展,加強(qiáng)水庫(kù)壩體安全加固與防滲技術(shù)處理,成為保障和維護(hù)下游安全生產(chǎn)與生活的關(guān)鍵措施。
1.當(dāng)前水庫(kù)壩體存在的安全隱患
很多修建較早的水庫(kù)壩體,由于壩基堤圍施工材料的不斷老化,加上水流長(zhǎng)期沖刷侵蝕以及惡劣自然環(huán)境因素的影響和破壞,很多水庫(kù)壩體往往會(huì)出現(xiàn)墩體懸空、水庫(kù)壩體護(hù)面出現(xiàn)縫隙開(kāi)裂、壩基底部發(fā)生管涌破裂,導(dǎo)致壩體堤圍滲漏涌水等病情現(xiàn)象;很多水庫(kù)壩體堤圍護(hù)坡坡壁出現(xiàn)滑坡坍塌、水庫(kù)壩體內(nèi)泥沙淤積造成河床過(guò)高,或者由于水流沖擊造成壩基沖刷坑深度過(guò)大,直接危及水庫(kù)壩體的安全穩(wěn)固性能;由于安全防護(hù)意識(shí)不強(qiáng),很多水庫(kù)壩體的防汛搶險(xiǎn)物料儲(chǔ)備不足,部分水庫(kù)防汛通訊設(shè)施嚴(yán)重缺乏或功能弱化,水庫(kù)防洪調(diào)度缺乏科學(xué)準(zhǔn)確性,無(wú)法適應(yīng)防汛搶險(xiǎn)抗災(zāi)要求,造成對(duì)下游地區(qū)生產(chǎn)和生活的嚴(yán)重威脅。
2.水庫(kù)壩體加固處理技術(shù)分析
2.1 對(duì)于土石壩體護(hù)壁滑坡加固
很多水庫(kù)壩體堤圍是由人工填筑土石材料夯實(shí)筑成,壩基與岸坡是發(fā)揮其工程性能的重要結(jié)構(gòu)。由于水庫(kù)壩體在重力及地表徑流水滲潤(rùn)凍漲侵蝕作用下引起壩體內(nèi)孔隙水壓力及抗剪強(qiáng)度發(fā)生改變而形成松散或游移病害,導(dǎo)致坡壁滑動(dòng)力增加與抗滑力不足造成土石護(hù)坡滑動(dòng)坍塌現(xiàn)象。及時(shí)處理封堵壩基岸坡隱含孔洞、縫隙等病害,采用拋落石塊加固壩基底部抗滑性能穩(wěn)住滑坡體并在其基礎(chǔ)上處理滑坡裂縫,放緩和加厚水庫(kù)壩體護(hù)坡,實(shí)施堆石壓載下游壩坡,做貼坡式反濾層等措施針對(duì)土石壩體進(jìn)行滑坡勘探、土工試驗(yàn)及實(shí)時(shí)觀(guān)測(cè),確定壩體滑坡性質(zhì)原因,設(shè)計(jì)滑坡加固方案進(jìn)行加固施工。
2.2 針對(duì)土石壩體鉆孔灌漿加固
針對(duì)很多縫隙開(kāi)裂嚴(yán)重的水庫(kù)壩體,采用鉆孔管注漿加固技術(shù)能夠有效增強(qiáng)壩體壩基的蘇醒強(qiáng)度,加強(qiáng)其穩(wěn)固性效果。水庫(kù)壩體灌漿技術(shù)通常采用壓力注漿原理進(jìn)行充填式或劈裂式兩種技術(shù)形式,充填式注漿是采用適合性漿液利用自重原理進(jìn)行壩體縫隙灌漿;劈裂式注漿是采用鉆孔技術(shù)在壩體上鉆取適當(dāng)孔洞,利用灌漿壓力劈開(kāi)壩體結(jié)構(gòu),形成一道接近于垂直的連續(xù)性漿體帷幕,以便于阻隔水庫(kù)壩體內(nèi)部水體沿縫隙向外滲漏。能夠有效處理和加固病險(xiǎn)型土石壩體。
2.3 新建水庫(kù)壩體壩基密實(shí)加固
提高壩體和壩基的夯實(shí)密度是防護(hù)水庫(kù)壩體的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)于土石結(jié)構(gòu)的水庫(kù)壩體來(lái)說(shuō),其最大的安全隱患在于壩體或壩基填筑質(zhì)量不到位或者對(duì)軟弱壩基處理不當(dāng)。對(duì)于新建水庫(kù)壩體與壩基采用碾壓填筑施工時(shí)必須嚴(yán)格其密實(shí)度控制,通過(guò)優(yōu)化施工方案、強(qiáng)化施工材料性能、嚴(yán)格壩基或壩體的碾壓施工技術(shù)參數(shù)等以確保壩體填筑質(zhì)量,也可以采用振沖壓密法、深層攪拌法,強(qiáng)夯法,換填法以及化學(xué)灌漿法等施工技術(shù)針對(duì)新建壩體軟弱壩基進(jìn)行填筑和加固施工,增強(qiáng)壩體、壩基的整體結(jié)構(gòu)性,加強(qiáng)筑壩砂石、土料以及壩基軟弱土質(zhì)的密實(shí)性處理。
2.4 利用相關(guān)土工合成材料加固
土工膜具有明顯的防滲性能,采用土工膜垂直鋪塑防滲技術(shù)進(jìn)行各種水庫(kù)大壩和江河、湖泊大堤的防滲加固施工,效果明顯。首先用水沖、鏈斗或往復(fù)式鋸槽機(jī)在需要防滲的土體中垂直開(kāi)出槽孔,并以泥漿護(hù)壁,然后將與槽深相當(dāng)?shù)恼硗凉つは氯氩蹆?nèi),倒轉(zhuǎn)軸卷,使土工膜展開(kāi),相鄰兩幅之間用搭接的方式連接,最后進(jìn)行膜兩側(cè)的填土,形成防滲帷幕。
3.水庫(kù)壩體的防滲技術(shù)措施
3.1 水庫(kù)壩體灌漿防滲處理技術(shù)措施
針對(duì)水庫(kù)壩體壩面的相關(guān)孔隙裂縫滲水漏水地方,采用壩體鉆孔注漿技術(shù)造取水平孔或斜孔并埋設(shè)注漿管,通過(guò)采用相關(guān)漿液材料的凝結(jié)固化性質(zhì),堵塞漏水通道、充填壩基壩體的滲漏孔洞和縫隙,提高壩體的整體承載強(qiáng)度性能,增加壩面穩(wěn)定性和抗沖刷能力,達(dá)到防滲效果。
3.2 采用垂直性墻體防滲處理措施
針對(duì)壩體材料劣化、滲漏孔隙較多的水庫(kù)壩體,采用泥漿固壁回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù)設(shè)置垂直型防滲墻體結(jié)構(gòu)能夠有效防滲加固壩基壩體穩(wěn)固性。鉆孔時(shí)應(yīng)根據(jù)霸體環(huán)境進(jìn)行平整施工場(chǎng)地,保障鉆孔機(jī)械的平穩(wěn)性和垂直度,造孔過(guò)程中做好充填堵漏,使孔內(nèi)泥漿保持正常循環(huán),并在鉆進(jìn)過(guò)程中跟入套管,鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)注意保證鉆機(jī)垂直度,控制掘進(jìn)速度和灌漿壓力,灌漿漿液施工時(shí)不能發(fā)生離析,杜絕注漿過(guò)程中出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,保障壩體防滲墻體的均勻性和連續(xù)性,若發(fā)生管道堵塞或因故短暫停機(jī)應(yīng)迅速搶修。
3.3 構(gòu)筑壩體截滲墻技術(shù)處理措施
相對(duì)于水庫(kù)壩體的滲漏來(lái)說(shuō),設(shè)置截滲墻是加固壩體,降低大壩浸潤(rùn)線(xiàn)出逸點(diǎn),確保水庫(kù)壩體安全穩(wěn)固性的技術(shù)措施。通常根據(jù)實(shí)際需要,采用水泥土截滲墻構(gòu)筑或混凝土截滲墻構(gòu)筑來(lái)實(shí)施,混凝土截滲墻是在壩體表面上進(jìn)行開(kāi)槽施工,以水泥為固化劑,利用多頭面、小直徑深層攪拌機(jī)具把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土,在土基中以泥漿固壁,開(kāi)鑿成槽形孔或連鎖樁柱孔,回填防滲材料,促使水泥和土體間發(fā)生物化反應(yīng),使土體固結(jié)成具有良好整體性、穩(wěn)定性和不透水性的地下連續(xù)墻,以達(dá)到截滲目的。
結(jié)束語(yǔ):
總之,水庫(kù)壩體作為促進(jìn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要水利工程,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著重要保障作用。針對(duì)水庫(kù)壩體表面滲漏和壩基失穩(wěn)等安全隱患,加強(qiáng)防滲與加固處理,是促進(jìn)當(dāng)前水利工程建設(shè)穩(wěn)定發(fā)展的重要措施。
參考文獻(xiàn):
[1] 蘇興海《淺談水壩防滲加固技術(shù)》黑龍江科技信息 2011
[2] 李新林《水壩防滲加固技術(shù)》河南建材2011