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如何解决小型水库除险问题

2014-11-12

中国新技术新产品 2014年19期
关键词:石坝堤坝坝基

(山西省运城市夹马口引黄管理局,山西 运城 044000)

如何解决小型水库除险问题

冯安泰

(山西省运城市夹马口引黄管理局,山西 运城 044000)

小型水库是我国当前水利设置中的重要组成部分,但是小型水库由于各类原因经常发生问题,因而如何有效排除小型水库险情加固设计成为了当前水利施工人员需要重点予以解决的事情,文章便针对相关问题进行了探讨,并着重针对相关技术问题进行了分析总结。

小型水库;加固;技术

1 滑坡加固技术

在重力以及外力的影响下,受到自然环境以及人为因素的影响,土石坝的坡会有向外以及向下移动的趋势。若是坝体结构抗剪性能够对抗这种趋势,则坝坡相对稳定,如若不然便会发生滑坡。土石坝出现滑坡受到的影响因素相对较为复杂。但是实质上,之所以产生这种现象,原因在于土石坝的结构抗剪性较弱,滑动力增加,但是没有足够的抗滑力与之对抗。

而影响坝体抗滑力以及坡体滑动力的主要因素包括:地震、施工速度、方法以及自然雨水和库水的入渗等,都会改变坝基以及坝体中结构的空隙以及材料性质,包括抗剪强度。所以,必须在进行加固和除险前对滑坡的性质进行确定,通过有效的勘探以及实验对实际状况进行观测和掌握,确定出相应的加固设计,方便后期的施工以及质量检查。

2 灌浆加固技术

当前灌浆法也是坝体加固的主要方式之一,根据其形式可以分为劈裂灌浆以及填充灌浆两种,劈裂灌浆主要指将坝体通过压力劈开从而令浆液灌注到坝体中形成一道连续垂直的帷幕,而填充灌浆主要指利用浆液的自重进行灌浆的技术。从本质上讲,二者没有差异,都属于压力灌浆,但是压力不同。

这两种灌浆方式被应用在不同的坝体加固中,在我国的水利工程施工建设中取得了可喜的成效,为我国小型水库的土石坝加固以及病险的排除做出了应有的贡献。

3 密实加固

小型水库的结构大多为土石坝结构,因而存在的最大隐患及填筑质量,若质量部达标,价值软基处理没有达到设计要求,就极易出现隐患,所以如何有效增加坝基密度以及提高坝体质量是解决小型水库险病险的关键,不但如此,这项技术也是想见土石坝的核心技术内容。

必须严格论证新建堤坝的坝基以及坝体密度,并对其进行精密的设计,从加固方案中选择最佳方案进行施工,并保证施工质量。通过对填筑质量的控制进行坝体密度的控制,这一点可以从施工中碾压参数的设定、碾压实验以及方法的选择,材料的选择也会影响坝体密度。所有的施工,都应当严格执行相关规范,从而保证坝体填筑质量符合标准要求。除了使用碾压法进行填筑外,新建坝也可以使用振冲压密的方式进行填筑施工。而针对堤坝软基的处理可以选择多种方式进行加固,例如振冲压密的方式、排水砂井分期填筑或者强夯法,另外深层搅拌以及化学灌浆和换填的方式也可以对软基进行有效的加固。若是坝基同坝体已经成为了一个整体,但是在密实度上都出现了问题,则在进行加固处理上需要尽可能的选择同一种方式进行处理。上述加固法中振冲压密的方式具有较强的适用性。另外针对软基的处理液可以使用振冲压密法,若软基的组成为粘性土时,深层搅拌的方式也是加固的有效方式之一。

4 合成材料加固

从上世纪开始,高分子化学技术的发展突飞猛进,各类合成纤维相机出现。例如,聚酞胺纤维以及聚乙烯醉、聚抓乙烯纤维等。相较于人造纤维,这些合成纤维的性能更加优越,并且通过实践证明,合成材料用于土工建设可以得到更为理想的效果。

土工建筑材料中合成材料的发展时间较短,但是速度十分迅猛。当前所是用的合成土工材料已经分为了多种系列。而主要的产贫包括土工织物、土工格栅、土工网以及土工席垫和土工格室、复合体等,其主要的作用包括:①天然纤维以及合成纤维制成的土工建设以及岩土施工中所应用的透水织物即土工织物,主要用于防护、控制以及加筋和隔离、过滤,另外有些土工织物还具有排水的功效;②在结构上土工隔栅为规则的网状结构,主要应用与加筋,开孔面积相较于张力元件稍大一些;③土工网主要由重叠肋构成,为网状结构,主要用于气体的运输以及液体的输送;④土工膜在结构上为聚合物薄片,具有不透水性,主要用于气体以及液体的输送和隔截;⑤由单纤维进行聚合形成的土工席垫主要用于保护微小织物以及底脚和保护土粒;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。

总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。 近年来,土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。

目前在各种砂性土层中,垂直铺塑技术已经应用各种建筑以及基础防渗处理中。对其应用形式进行分析,可以将其分为堤坝前防渗以及地基和坝体的联体防渗两种,这两种防渗方式都得到了推广应用,并取得了良好的效果。

结语

在我国小型水库属于水利工程中必不可少的组成部分,但是由于其技术条件以及环境条件等原因,导致其建设过程中存在很多隐患,因而在后期会出现一些问题。通过有效的加固和治理手段可以有效避免以及减少小型水库的出险状况,因而此类研究成为了我国水利部门关注的重点,文章主要针对滑坡加固、灌浆加固、密实加固以及合成材料加固四种治理方式进行分析,主要针对四种方式的作用以及原理和应用范围进行了分析,并提出了一些合理的观点,希望可以同广大同仁进行交流共同促进我国水利项目建设以及发展。

[1]方卫华,王润英.病险水库的大坝安全监测研究[J].贵州水力发电,2003(04).

[2]姜海波.土石坝坝体、坝基和水库库区土工膜防渗体力学特性及渗透系数研究[D].新疆农业大学,2011.

[3]孔定娥.花亭湖水库水下工程加固实践研究[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2011(06).

TV697

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