不良地质条件下水利工程的处理方法探究

2012-08-15王应全贵州省思南县水务局

河南水利与南水北调 2012年8期

□王应全（贵州省思南县水务局）

由于我国对水资源的需求量比较大，水利工程的开发建设已经过去了好几个年头，在水利工程不断发挥着作用时，它的安全隐患不得不引起人们的重视。这里最常见的就是不良地质所导致的隐患，如不加强管理就会造成很严重的后果。

1.不良地质

不良地质通常是指工程在建设中的一些不利因素或者是不良的影响所引发的动力地质现象。不良地质的种类很多，只要是地球的外动力作用下所引起的地质变化都可成为不良地质，因此它的影响也是很广泛的。地质构造以及活动构造都可对水利工程及其建筑群造成影响，直接可以影响到工程的坚固性，间接性的地面流水对大坝具有侵蚀的作用。不良地质严重时可能会造成场地的稳定性不足破坏地质地基。不良地质对于水利工程的建筑群影响是巨大的，它不仅会造成地基的变形甚至会引起坍塌，还会超出水利工程中的渗漏量和水坡所能达到的最大值。

2.在不良地质条件下水利工程的处理方案

2.1 水利工程高倾角软弱带的处理方案

水利工程中的高倾角软弱带需将内部挖空后再填入混凝土，做成混凝土塞。在水利工程的高倾角软弱带的挖掘时要保证所挖的深度是软弱带宽度的二倍左右，两侧的边坡要达到对称，或稍有偏差。要是有软弱带的土质松软并且宽度较大的情况时，通常要用混凝土搭建起混凝土梁或者混凝土拱，以此来缓解所挖的坑两侧的压力。对于高倾角软弱带上渗流时所淹没坝身内部时，可适当清除软弱带的一些地区，再用混凝土填满。在软弱带与水库相连的上流端，可以建立防渗齿墙或直接挖出一个防渗井。如果高倾角软弱带位于大坝的侧面时，尤其是坝肩时，必须建立混凝土导力墙，或是导力架，可以缓解侧面所受到的冲力。

2.2 水利工程缓倾角软弱带的处理方案

缓倾角软弱带的处理与高倾角软弱带的处理方法有些类似，也要将其内部挖空后再填入混凝土，做成混凝土塞。但由于缓倾角软弱带上盘岩体坚硬且比较完整，同时施工的量比较大，所以就不得不考虑行之有效的方法。通常遇到岩石坚硬的情况下可竖井挖掘，也可适当的清除软弱带的部分地区，并用混凝土或者钢筋混凝土将其填满。

3.水利工程大坝附近淤泥的处理方案

水利工程中大坝附近的腐泥、泥碳和一些含水量比较高、抗压强度低、压缩性极大的土质都是淤泥质软土，它们多呈现流塑状态。由于这些土质抗压性不高，一旦受到压力就会很容易变形，向两侧膨胀，对建筑群的稳定性造成极大的影响。而且水利工程中大坝附近的淤泥质软土的流动性也很不确定，想要将它们排除也是很困难的，这样一来，大坝及其相应的建筑群的安全就得不到保证。对淤泥的处理可以深挖清除，也可以增大排水口的面积将其排除。但淤泥的长期积累且黏附性较大，不能将它排除干净，只有用连排带挖的方法，才能将淤泥清除干净。

4.水利工程深覆盖层上的处理方案

由于水利工程中一些建筑群的地基常年受到河流冲击层中沙石的冲击，或者其他的原因使得冲击层所堆积的杂物过多、厚度较大，非常不便于清除。还由于这些杂质较为松散、空隙较大、渗透性不强、在受到压力时容易变形，会黏附在冲击层上，降低抗滑的稳定性。一般常用的处理办法是设计一个混凝土截水墙和用高压喷射灌浆结构所铸成的防渗墙，也可以在坝前铺设防渗设备，对地基进行结构式灌浆或帷幕式灌浆。

5.水利工程坝基上出现涌泉的处理方案

大坝的坝基上出现涌泉现象时，有可能是基石裂缝，或者是松土层中的管道开裂，一旦发生大坝坝基的涌泉现象时就会对坝身造成损坏，带来安全隐患。涌泉的现象同样给混凝土的浇筑带来麻烦，严重的可能会形成漏水通道，所以一旦发生涌泉现象时要妥善的加以控制。对有裂缝的地方能堵则堵，能排则排。通常对涌泉的处理方法重点放在基岩的涌泉上。对于基岩裂缝的地方能堵的要用混凝土进行封堵，防止溢出的涌水量加大。出现涌水量较大，不易控制的情况，就要在涌泉的出口上安装活动逆止阀门，使其向库内涌水。

6.水利工程强透水层上的防渗处理方案

对于大坝来说，大坝坝基上含有卵、砂、砾石都统称为强透水层。理论上是可以清理干净的，但由于大坝坝基上的卵、砂、砾石所形成的强透水层因透水强烈，不仅仅损失水量，还易产生管涌现象以及增大冲击的压力，影响建筑群的稳定，所以要对强透水层加以防渗处理。处理的方法：将透水层中的卵、砂、砾石打捞清除干净后再用混凝土将其填满，形成一道截水墙；可采取冲抓钻和冲击钻机进行大口径钻孔，再填满混凝土或粘土形成一道防渗墙；也可利用高压喷射灌浆的方法修筑出水泥防渗墙。使用水泥和粘上帷幕灌浆将大坝坝前用粘土和混凝土铺盖好，延长渗径，帷幕后排水减压，设置反滤层。