中小型水库的土石坝除险加固施工技术应用分析

2017-12-01阳亦蛟

福建质量管理 2017年21期

关键词：石坝除险防渗墙

阳亦蛟

(衡南县双板桥水库管理所湖南衡南 430422)

中小型水库的土石坝除险加固施工技术应用分析

阳亦蛟

(衡南县双板桥水库管理所湖南衡南 430422)

针对土石坝除险加固施工技术的应用，以中小型水库为例，做了简单的论述。为确保工程施工的质量，需要结合实际情况，来选择除险加固技术。基于此，结合实际工程案例，进行土石坝除险加固施工技术应用研究，提出有效的建议，有着必要性。

中小型水库；土石坝；除险加固；施工技术

现阶段，湖南省各地区积极开展中小型水库除险加固工作，力求解决水库的安全问题。其中土石坝除险加固工程是主要内容，重点解决的是裂缝和滑坡裂缝问题。湖南省中小型水库数量较多，仅蓝山地区各类水利工程3000余处，中小型水库总计37座，因此研究如何有效的应用施工技术，为行业人员施工，提供借鉴经验，有着积极作用。

一、湖南省水库除险加固工作现状

近年来，湖南省积极开展病险水库除险加固治理工作，目前总计完成11351座病险水库除险加固任务，其中小型水库总计11062座。在诸多工程施工中，土石坝除险加固项目较多，现结合以往的施工经验，对技术的应用，做简单的论述。

二、中小型水库土石坝病险治理常用技术

(一)滑坡加固技术

从土石坝滑坡原因角度分析，由于碾压程度不够、材料使用不合理等因素的影响，使得土石坝极易发生滑坡问题。在进行处理时，采用滑坡加固施工技术，能够增强坡体的抗滑能力，进而增强土石坝的稳定性。除此之外，能够提高坝坡下部位置的承重能力，提高水库的防洪能力。针对风化泥心墙，可以将其设计为齿墙。在施工时，要保障泥心墙比地基高时，才可以开展回填作业。若滑坡位置为坝坡的上端，并且存在坝体塌陷情况，采取调节储水位排水的方式，能够起到加固松动土体、增强土石坝透水能力的目的[1]。

(二)裂缝加固技术

中小型水库土石坝最主要的安全隐患为裂缝，需要进行除险加固，减少土石坝坍塌事件的发生。当坝体产生裂缝时，要做好调查工作，掌握裂缝的实际情况，按照裂缝长度和走向等，来判断裂缝问题的严重程度。通过分析裂缝产生的具体原因，制定除险加固施工方案。对于裂缝走向为纵向向下，可以使用细粒土进行回填。因为此类土壤的黏性差，能够有效的掩盖坝面。对于横向裂缝，可顺着裂缝走向挖梯形槽，采取分层回填法，做好洒水和刨毛处理，使得新土和旧土能够充分的融合，增强除险加固的效果[2]。

(三)防渗加固技术

在中小型水库土石坝除险加固施工作业中，较为常用的防渗技术如下：1)混凝土防渗墙施工技术。此方法较为成熟，具有较强的实用性以及便利性，施工效果较好。在实际应用时，使用混凝土材料，在土石坝上，建筑防渗墙，进而达到防渗加固目标。需要注意的是，此技术有着不足之处，难以有效解决墙体下部开叉问题，因此需要结合实际情况合理应用。2)高压喷射灌浆防渗技术。应用此技术，主要是采取高压喷射法，将配制好的浆液，给喷射到发生险情的位置，实现加固防渗。从实际应用效果来说，此技术的应用，能够有效提升土石坝的使用性能。3)倒挂井防渗墙施工技术。采取此技术，对农田水利中小型水库，进行除险加固，能够取得不错的效果。

三、中小型水库土石坝除险加固施工技术的应用

以某水库为例，对土石坝除险加固施工技术的应用，包括坝基帷幕灌浆施工技术和防渗墙等，做如下论述：

(一)工程概况

此水库建设于1973年，正式投入使用为1975年，总库容为170×104m3，功能为水资源调度、防洪、养殖等。目前，水库周边地质条件发生了极大的改变，土石塌方问题较为常见。加之水库维护工作不到位，使得水库内淤积问题较为严重，因此需要进行除险加固。

(二)坝基帷幕灌浆施工技术要点

水库总计设计122个帷幕灌浆孔，孔距为2m，采取单排钻孔方式。为确保施工作业的质量，进行压水试验，获得表1数据。从实验结果来看，当渗透率<5Lu时，再打入3m-5m便能够成孔。打孔方式为跟管钻进法，套管跟到基岩后，使用清水钻进法，进行后基岩部分处理，孔径为77mm。操作顺序如下：1)场地平整。完成测量放样工作后，进行布孔作业。2)钻机就位钻孔。3)做好喷射准备。4)喷浆。4)提管。5)停泵。6)清洗器具[3]。7)转下一孔，进行施工作业。需要注意的是，在进行水泥浆灌注前，需要做好钻孔清洗工作，直到回水为清水，再开展灌浆作业。采取自上而下的顺序，以免出现卡塞情况。完成灌浆作业后，使用0.5:1水泥浆，进行基岩钻孔封孔。闭浆封孔30min左右，提起灌浆管。使用1.35：1的浓泥浆，开展封孔处理，反复操作，直到泥浆不再下沉。

表1 压水试验结果(部分数据)

(三)防渗墙技术要点

为增强水库的抗渗性能，采取单管单液旋喷法，建筑水泥防渗墙。在施工时，使用1:1浓度的水泥浆，开展旋喷作业。施工参数如下：1)喷射压力为24MPa；2)钻杆转速是21cm/min；3)钻杆提速控制在10-20cm/min。需要注意的是，水泥浆浓度和喷射压力等的变化，会影响施工效果。基于此，在施工的过程中，需要做好严格的把控。对防渗墙，采取3次复喷，确保喷涂的效果。因为坝体较为松散，收到巨大压力的作用时，极易产生液化情况。为避免发生钻杆下落情况，需要控制旋喷桩顶高度。裂缝是水库土石坝最严重的安全隐患，所以需要对裂缝进行加固处理。此水库主要为横向裂缝，采取裂缝加固处理技术，对其进行处理。