水库大坝加固技术及防渗对策分析

(整期优先)网络出版时间:2017-07-17
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水库大坝加固技术及防渗对策分析

周威

自贡市水利电力建筑勘测设计院四川自贡643000

摘要:近年来我国的水库大坝的防渗加固问题一直是现代水利工程领域施工环节中所面临的重要问题之一,因为这个问题和人民与国家的生命利益息息相关,不容忽视。当水库大坝的土质基础较薄弱时,它的渗透性比较强,这样当水流冲刷时对基础的冲击力比较强危害比较大,严重会威胁到人民的生命财产安全,因此水库大坝的加固防渗工作就显得尤为重要。本文首先简单介绍了导致水库大坝渗漏的原因,然后重点分析了大坝的加固技术和防渗对策。

关键词:水库大坝;加固技术;防渗对策

0引言

水库大坝在防御自然灾害以及农田灌溉方面发挥着无可替代举足轻重的作用,可以说水库大坝在推动我国国民经济总值中做出了巨大的贡献,尤其与我国农业的发展密不可分。而水库大坝的防渗加固问题在大坝施工过程中也一直是一个值得关注和重视的问题,由于现在一些条件与设施的限制,我国大部分水库大坝都或多或少地出现过问题,本文就我国水库大坝的加固技术与防渗对策做出一些具体的分析。

1水库大坝渗漏的原因分析

一般来说,水库大坝出现渗漏现象的原因较多,不同的地形地貌不同的气候条件可能原因都不一样,具体的原因需要实地考察结合实际来具体分析。本文主要从以下三个方面来分析水库大坝渗漏的原因:使用的土料比较劣质、“豆腐渣”工程即工程质量不达标、坝基没有清理干净。

1.1土料质量低下

水库大坝出现渗透问题首先可能是土质的问题,用来建坝的土的质量不过关,土质不过关主要有以下两种情况,一是填筑的土料不够纯净,土里面掺杂着较多的杂志,二是用来填筑的土料粉沙的含量不达标,粉沙含量少的话会导致土料的凝聚力较差,这样做出来的水库大坝的透水性高,水的冲击力一大就极其容易渗漏,造成危害。这两种现象出现的主要原因就是施工单位的监管监督力度不够,检测不到位不严厉就给了施工人员尤其是采购人力可以钻的空子,受各种利益的诱惑买了质量不过关的土料来完成水库大坝的填筑,使这些水库大坝一经建成就存在了很大的安全隐患,这种渗透现象严重的水库大坝一旦遇上恶劣的天气就其实容易冲毁,对人民与国家的生命财产安全都造成了极大的威胁。

1.2工程质量低下

水库大坝会发生渗漏现象的第二个原因可能是工程本身的质量不达标,即所谓的“豆腐渣工程”的出现。在这个信息更新速度日益加快,人民生活水平不断提高的社会,经济发展的同时有些人的欲望也在不断上涨,对于金钱的渴求让他们有时会做出一些违背道德伦理的事情来,比如负责采购的人员虚报假账拿回扣,做工程的人偷工减料虎头蛇尾想方设法想从中间环节捞利益。就水库大坝的修建来说,首先可能工人在施工时偷懒了,没有好好和稀泥,混凝土搅拌地不够均匀,也许是由于他们的技术问题使他们没有将混凝土搅拌均匀,也可能只是为了服从内心想要休息的欲望而在工作的时候偷懒导致混凝土搅拌的不够均匀。还有就是在施工时为了一些自己的私利而“忘了”修建一部分,并且还是人们不易发现不易察觉的部分,比如说结水槽和下游的排水装置在水库大坝的修建时就常常被“忘记”修建,虽然不排除有可能是真忘了,但是不管怎么说这样的工程是不达标的,下游的排水装置都没有安装,那么等到渗透严重水流到下游的时候这些多余的水排不出去就只能在下游堆积着,长此以往下游就很有可能会沼泽化,这样渗漏问题会导致更多的灾害的发生。

1.3坝基未清理干净

水库大坝造成渗漏的最后一个可能的原因是坝基在修筑前没有清理干净,从而导致渗水层的存在进一步造成水库大坝渗水渗漏。水库大坝在修筑坝基之前首先要在坝底做防渗处理工作,坝底毕竟是基础的基础,可以说是非常重要的,然后在修筑坝基之前还需要将周围的杂草等处理干净,全部都清理一遍并且做好防渗实验,先确保不会渗水再进行施工,防止施工的过程中渗水层的出现。

2水库大坝的加固技术和防渗措施

水库大坝的加固防渗技术措施主要有两种,一种是截渗墙技术,另一种是高压喷浆技术,而截渗墙技术又包括水泥土截渗墙技术和混凝土截渗墙技术两种,高压喷浆技术又包含帷幕灌浆布孔、大坝上游固结灌浆布孔和大坝下游追踪固结淄浆布孔三种。下面就具体来分析一下截渗墙技术和高压喷浆技术这两种加固防渗技术措施。

2.1截渗墙技术

首先是截渗墙技术,截渗墙一般为临河截渗,它是加固提防和降低大堤浸润线出逸点的基础,同时也是一项大坝加固防渗的具体措施,确保了水库大坝的安全性。上面提到了,截渗墙技术有两种,一种是水泥土截渗墙技术,一种是混凝土截渗墙技术,相比较而言,一般情况下和水泥土比起来,混凝土的造价要略微高一些。水泥土截渗墙一般用多个比较小且直径深的搅拌机来制作,用水泥土搅拌桩将水泥浆喷到土里面再用直径较深的搅拌机来搅拌,形成水泥土,然后让水泥土充当固化剂,与土体之间发生物理化学反应,让土体固结形成水泥土截渗墙,水泥土截渗墙具有良好的稳定性、整体性和不透水性,能够很好地起到拦截渗透的作用。而混凝土截渗墙则是在地面上施工,首先在地面上挖一个孔,然后在地基中用泥浆来固壁,开凿成槽形孔或连锁桩柱孔,之后在往孔里面回填防渗材料,填筑成具有防渗性能的地下连续墙。

截渗墙技术的优点是工程造价低,占地面积小,施工成本低且完工速度快。缺点是截渗墙工程对于技术的要求比较高,由于它在地下,是隐蔽工程。施工工艺复杂难度大,对于施工人员的素质要求较高,尤其是当遇到地基土层比较复杂的时候,一些不可抗因素的出现就会迫使施工中断。并且对于混凝土截渗墙来说,还有可能会碰到槽壁坍塌、漏浆、墙体接缝有泥皮夹层、墙体槽间横向倾斜等技术难题,这些问题都还有待于进一步分析研究才能够解决。

2.2高压喷浆技术

接着进行介绍的是水库大坝加固技术的第二个技术即高压喷浆技术,高压喷浆技术的布孔在不同的地段又包括了帷幕灌浆布孔、大坝上游固结灌浆布孔和大坝下游追踪固结淄浆布孔这三种。首先是帷幕灌浆布孔,帷幕灌浆布孔一般在出现渗漏现象的坝段沿着坝顶中心线,孔距和孔径分别为3m和50-75mm,或者根据实际情况实地考察来确定孔距和孔径。钻的孔要深一些,最好在出现渗漏位置下方1-2m的地方,这些孔可以一次性完成也可以分工序完成,破碎地带上下分段造孔、分段海浆,为了防止卡钻、埋钻等事故的发生,一般在浆体凝固5-7天之后,再继续向下钻孔。坝体与基岩接触的部位和坝基一起灌浆,也可采取在上游坝脚打斜孔或垂直孔灌浆堵漏,但造孔前应先清理干净坝基,在坝脚浇筑0.3-0.5m厚混凝土,等到凝固之后再打孔。垂直或者倾角小于5度的帷幕灌浆孔,其孔向的偏差值不能够大于规定值。第二种是在大坝上游固结灌浆布孔,这种方法是在发生漏水的部位呈“梅花”型打孔,钻孔间距和排距在1-3m比较好,具体的工程还应该根据漏水情况再来确定,钻孔位置选在砌石“了”缝中;在裂缝部位,可沿裂缝每lm布设一孔,这些孔的孔径为42mm,孔深一般来说在0.7-1.5m范围内比较适宜,具体的工程再根据坝体的实际情况来确定。最后一种布孔方式是在大坝的下游追踪固结淄浆布孔,这一方式是在裂缝部位沿缝隙每1m布一孔,而在其它渗水部位,按照“梅花”型布孔,排距和孔距在2-3m比较适宜,布孔位置在“T”缝中,当然也可以适当加密布孔。孔深和孔径和大坝上游布孔差不多,具体的工程再结合实际情况来具体分析。

总体来说,高压喷浆技术具有施工方便、占地面积小、开挖量小以及对附近建筑物的影响小等特点。与截渗墙技术相比,高压喷浆技术能够最大限度的提升水库大坝的防渗抗灾能力,有效地缓解洪水带来的压力。

3深化大坝安全鉴定工作

除了以上的水库大坝的加固防渗技术措施之外,还应该注意的是要深化水库大坝的安全鉴定,水库大坝的安全鉴定主要从以下四个方面来入手,一是要求相关部门或单位定期对水库大坝进行病险和隐患的探查;二是要加固防渗,增加库容;三是要各专业人士积极地提出能够加固防渗的具体措施和建议,且要注意与具体的项目实际情况相结合;四是要适当地加入科技手段,提升加固技术与防渗措施里面的科技含量。

4结束语

水库大坝的加固技术与防渗措施的探讨仍然在进行中,这是一个关系到人民与国家生命财产安全的问题,因此必须要不停的发展与进步,不能够停歇,要不断地与时俱进加入新的技术与概念来更好地加固防渗,更好地维护和保护人民与国家的生命财产安全。

参考文献

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[2]李守巨,刘迎曦,范永思,张志福.混凝土大坝闸墩开裂机理及其加固措施[J].水利学报,2004,03:93-97.