土石坝除险加固施工技术
2016-04-14陈剑
■陈剑
(镇雄县水务局云南镇雄657200)
土石坝除险加固施工技术
■陈剑
(镇雄县水务局云南镇雄657200)
土石坝是我国非常重要的水利工程项目,其质量高低对于周围居民的人身财产安全会有直接的影响,因此非常有必要研究有效的土石坝除险加固施工技术措施。本文主要介绍了目前较为常见的几种土石坝病险现象,并且提出了几种有效的土石坝除险加固施工技术措施。
土石坝 病险 除险加固 施工技术
土石坝目前被广泛应用于我国水利工程建设中,由于工程设计理念、施工技术、资金投入、管理维护不到位、使用年限较长等各方面因素的影响,普遍都存在病险现象,这在很大程度上威胁了居住区居民的人身安全,急需研究有效的土石坝除险加固施工技术。下面是笔者针对土石坝病险以及土石坝除险加固施工技术的几点思考。
1 当前较为常见的几种土石坝病险现象
1.1裂缝
土石坝病害中最为常见的一种现象就是裂缝,有的可以在坝体表面就可以发现裂缝,有的裂缝则发生在坝体内部,而且裂缝的长短、宽窄、深浅等都不一致。有的裂缝和坝轴线纵缝平行,有的裂缝和坝轴线横缝垂直,也有的裂缝是不规则的倾斜缝。但是只要是裂缝都会在一定程度上影响土坝的正常使用,其中滑坡裂缝、水平裂缝以及横向裂缝等会对坝体的稳定性、安全性造成直接的影响。
1.2滑坡
有诸多方面因素会导致土石坝滑坡,比如土坝周围动荷载及地震等外界因素扰动、坝基土自身的抗剪强度较差、坝体抗剪强度较小等都会使土石坝坝体整体滑动或者局部滑动。滑坡的发生实际上主要是由多方面原因共同作用产生,因此一旦发现存在滑坡征兆一定要及时进行全面调查,仔细分析发生滑坡的原因,并且针对不同的情况及时采取有效的处理措施。
1.3渗漏
一直以来,渗漏对于土石坝安全有很大的危害,通常包括渗透量过大、渗透破坏两种类型,其中渗透破坏造成的危害是最大的。导致渗漏的原因主要包括以下3个方面:①岸面和地基以及防渗体之间出现裂缝造成的破坏。②防渗体自身出现裂缝导致的破坏。③防渗体和周围相连建筑间出现裂缝导致的破坏。土石坝出现渗漏初期很难发现变形,如果发现较为明显的渗漏现象,这说明坝体内部的渗透破坏已经比较严重,这样会在很大程度上影响大坝安全。
2 土石坝除险加固施工技术分析
2.1裂缝的预防以及处理技术
一旦发现土石坝出现裂缝,一定要通过探井、开挖深槽以及观测坝面等多种方法全面观察裂缝情况,主要观测内容应该包括裂缝的长度、宽度、形状、基本走向、发生部位、深度、严重程度、错距以及未来发展等,而且一定要及时查找出产生裂缝的原因。全面搜集相关的裂缝观测资料后应该结合不同性质裂缝及时采用相应的针对性裂缝加固处理措施,比如加做戗台、将坝坡放缓、灌浆、翻筑、加做保护层等几种措施,处理裂缝的时候可以结合裂缝产生的原因以及实际情况选择一种或者多种措施。如果是对纵向沉降裂缝,建议选择没有粘性的细粒土进行回填,如果坝体沉降还没有稳定千万不能掩盖坝面,以便观察有没有出现新的裂缝。其次,一般防渗体中出现的横向裂缝相对较为隐蔽,这种裂缝应该顺着裂缝进行挖槽,并且选择不透水土料进行回填,最好是选择原坝体土料,压实含水量最好是比最优含水量稍高,为了确保新土老土可以紧密结合,一定要严格进行分层夯实,而且层间应该进行洒水、刨毛等处理措施。通常会采用裂缝灌浆、开挖回填以及有机结合两种方法加固处理裂缝。
2.2滑坡的预防以及处理措施
想要有效预防土石坝滑坡的发生,应该从土石坝建设期间开始预防,最关键的就是确保进行全面的地质勘察,进行科学、合理的土石坝工程设计[1]。如果土石坝正处于运行使用期,一定要密切观测土石坝的建设情况,并且仔细分析土石坝建设的相关情况,及时预报滑坡危险征兆。发生滑坡的主要原因是由于坝体的抗滑力小于滑动力所致,因此针对滑坡的处理,一定要想方设法减少坝体的滑动力,不断增强坝体的抗滑力。总而言之,滑坡处理的基本思想就是“下部压重、上部减载”,其中下部压重主要是指滑坡体下部作为压坡体,在坡脚处进行筑镇压台,或者将下部坝坡放缓等;而上部减载主要指的是针对滑坡裂缝上部采用削坡处理,从而有效确保滑坡裂缝上部的稳定。一旦滑坡稳定一定要及时采取相应的滑坡处理措施。滑坡对坝体稳定性造成的危害较大,其处理也相对比较复杂,最好的处理办法是提高土体的强度指标,或者降低坝体浸润线。
2.3渗漏的预防以及处理措施
土石坝常常会出现各种渗漏现象,不管是坝体的哪个部位出现渗漏,都应该仔细查找坝体渗漏发生的原因,并且及时采取相应的处理措施。控制渗漏的基本标准是确保坝基、坝体渗流的稳定性,使坝体的渗透流速以及抗渗比降都可以达到坝体稳定的要求。同时,应该严格控制渗流量,将渗漏损失降至最低限度;其次,应该注意严格控制下游的剩余水头,避免坝体出现渗透变形而破坏坝体,确保下游边坡的稳定性,进而将下游沉降降至最低限度。目前,有很多防渗加固技术,如果是大坝防渗体可以采用复合土工膜、防渗墙、灌浆等;如果是土基、砂砾石坝基、坝基等应该采用灌浆、防渗墙、复合土工膜铺盖以及粘土铺盖等多种措施;如果是针对岩石坝基,应该采用帷幕灌浆进行防渗加固。如果是渗流量比较小,而且处理难度较大的渗漏点,可以在坝体下游挖一个导渗沟,形状呈“Y”型,这样可以通过导渗沟及时排出渗水[2]。
综上所述,土石坝在建设使用过程中常常会由于各种因素作用而出现病险,为了有效确保土石坝的稳定性、安全性,一定要详细、全面分析每一种病险发生原因,遵循经济性、安全性、有效性、合理性等原则选择最佳的土石坝除险加固方法,及时消除土石坝病险因素。
[1]党雪梅.土石坝除险加固设计水利[J].技术监督,2010,18(5).
[2]严祖文,彭雪辉,张延亿.病险水库除险加固风险决策[M].水利水电出版社,2011~04~01.
TV[[文献码]B
1000~405X(2016)~4~429~1