对小型水库除险加固技术探讨
2016-10-19张林
【摘要】小型水库对其周边区域的防洪、灌溉能发挥重要作用。但在年久失修的小型水库中暴露出来的渗透问题,对其周边区域水资源的合理使用和坝体安全造成了严重的影响。所以,为了保證水库发挥正常的作用,对其进行除险加固刻不容缓。
【关键词】小型水库;原因;加固措施;注意事项
1、水库出现病险的原因
1.1 坝基渗漏
坝基渗漏是多数病水库存在的主要问题。这是由于二十世纪六七十年代,在当时修建水库工程时普遍采取边勘测,边设计,边施工的做法,再加上施工技术并不完善,因此导致对坝基建设出现了很多问题。比如说对坝基的处理缺失造成坝基、坝体接触面的渗水;坝体填筑技术不合格造成的压实度不紧密等问题。此外,一些水库的坝基出现渗漏问题也可能是由于对覆盖层的处理不得当造成的。通常我们将坝基建于覆盖层上面,但是如果覆盖层渗水能力较大,再加上已经设计的截水槽或者其他处理设备达不到要求的深度,所以不能实现对渗漏问题的处理。
1.2 坝体渗漏
在实际施工过程中,坝体出现渗漏问题主要是由于选用的填筑材料不合格或者是进行填筑时技术不达标。受这两方面的影响,导致对坝体施工时出现渗透或者密实度问题。在施工期间,有的水库由于缺少资金或者技术支持,因此对坝体进行建设时通常选择人工筑土来完成或者是雇佣人工实现对土方的压实紧密。这不仅造成了回填质量不达标,而且也导致坝体防渗效果差等问题。
1.3 坝体稳定性差
像浸润线出逸高度、渗透系数以及坝体断面的陡峭程度会影响坝体的稳定性。我们在对施工环节中的坝体进行抗滑稳定性检验时,一定要处理好坝体渗透系数和坡面陡峭程度的关系。在实际建设过程中,经常会出现由于处理技术不合格造成坝体稳定性受到阻碍的现象。
2、常用的水库加固除险的具体操作
现阶段,对不同的水库进行加固防渗处理时往往根据坝基、坝体的实际情况选用不同的施工技术。比如说充填灌浆和劈裂灌浆可以实现对坝体防渗操作;帷幕灌浆和高压旋喷灌浆可以实现对坝基的防渗操作等,下面我们进行具体的分析说明。
2.1 充填灌浆:对于存在裂缝或者洞穴的坝体采用这种方法可以达到很好的防渗效果。一般选用泥浆或者水泥粘土浆作为灌浆材料,从上到下进行分段灌注,最终实现对坝体内的空洞、蚂蚁穴或者一些裂缝等的填充。通过这种灌浆过程,可以使得坝体中存在的漏洞被填满,从而形成了统一的整体,降低了渗水问题带来的影响,进一步增强了坝体的整体稳定性。
2.2 劈裂灌浆:在对填充灌浆进行分析总结的基础上,根据对泥浆劈裂坝体研究提出了劈裂灌浆的方法。根据水劈裂的原理,利用灌浆压力在坝轴线上打孔,并对裂缝、空洞或者软弱层进行灌浆操作,最终不仅实现对坝体内应力的改善,还显著增强了坝体变形稳定性能。
2.3 铺设复合土工膜:在实际施工过程中,采用防渗透效果良好的复合土工膜进行操作也是十分有效的,主要用在对坝脚和坡面的处理上。首先,开挖坝脚至不透水层,将复合土工膜铺入并在其上填筑粘土,然后将坡面平整并铺设5cm左右黄砂作为垫层,将复合土工膜铺在坡面上作为防渗基面,最后在膜上浇筑10-12cm厚的砼,这样就建起了一个密封性良好的防渗透体系。要想保证这种方法行之有效,需要对复合土工膜与周围环境进行谨慎的渗水处理。
2.4 帷幕灌浆:现阶段,帷幕灌浆在防渗处理手段中发挥着重要的作用。由于它钻孔深度和灌浆压力大所以可以实现对岩层裂缝的充分灌浆操作,能显著改善岩基的整体性能,起到了很好的防渗漏效果。而且在新时期,随着科学技术的不断发展,对帷幕灌浆技术也在不断地优化改进,以使其更好的满足不同层次的防渗处理。
2.5 高压旋喷灌浆:相对于其他几种灌浆技术来说,这种方法在施工材料和施工设备上都比较成熟,而且被广泛的应用在不同的施工环境中。它主要是通过高压作用实现对浆液和基地的处理,在一定程度上提高了坝体的承载能力。根据是否会破坏灌浆对象的结构将其分为强制性灌浆和渗透性灌浆两种方法。对于前者来说,起到了明显的破坏作用。同时,在进行施工操作时,防渗的实际效果会与浆液的强度有关。当浆液强度低时,只能单纯的起到防渗作用;而当浆液强度高时不仅可以起到良好的防渗效果,还能对坝体起到加固作用。虽然采用这种方法占地面积小、工序简单,还起到了良好的坑基防渗漏效果,但是进行该操作时需要投入大量的资金,使用范围也存在一定的局限性,最重要的是容易造成环境污染。
3、防渗技术的具体应用过程及注意事项
3.1 上游坡面防渗和坝体垂直防渗是进行坝体防渗处理时最普遍的两种方法。具体过程是:第一,先选用填充灌浆的方法实现对坝体漏洞等的处理,然后对上游坡面进行复合土工膜的铺设;第二,采用劈裂灌浆不仅可以实现对坝体内应力的改善,而且也很好的改善了坝体、坝基结合面出现的渗透问题;第三,在进行水库坝体建设时,要根据施工的环境对坝体坡面、断面等进行具体的操作。
3.2 在对土石坝进行防渗透处理时,要综合考虑工程的设备、资金情况以及施工材料等因素,根据不同的的施工特点选用科学合理的灌浆方法。
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作者简介:张林,出生年月1982年4月29日-,男,籍贯:江苏连云港市赣榆县