浅谈小(2)型土石坝水库除险加固几个典型问题的方案选择

浅谈小(2)型土石坝水库除险加固几个典型问题的方案选择

浅谈小(2)型土石坝水库除险加固几个典型问题的方案选择【摘要】在小（2）型土石坝水库除险加固的设计过程中，针对其存在的一些典型的病害问题，设计人员掌握其一般思路和了解水库整治设计的几个重点内容的方案选择，在设计过程中，就可以做到有目的去分析，设计工作也会相对轻松愉快。下面就相关问题的处理谈谈个人的一些认识。【关键词】防洪标准防渗问题滑动问题放水设施中图分类号：TV543文献标识码：A一、防洪标准的方案选择在防洪标准不满足规范要求的处理上，具体表现在大坝的坝顶高程不满足相应的特征洪水位，这个是小（2）型土石坝水库除险加固设计中的重点，也是一个十分棘手的问题。针对坝顶高程不足的问题在设计中有以下四个方案可以进行分析和选择：6n（1）、加高大坝坝顶高程，以满足防洪要求；（2）、原坝顶高程不变的情况下，扩宽溢洪道宽度，增加泄洪能力；（3）、既考虑加高一定的坝顶高度，又扩宽溢洪道宽度，以满足防洪要求。（4）、原坝顶高程不变的情况下，降低溢洪道进口底板高程，下调正常蓄水位；以上四种方案都是可以作为防洪不满足规范要求的情况下，可以作为参考的一般思路，但因为于小（2）型水库本身库容就小，水量比较宝贵，所以往往不会去改变其正常蓄水位，方案（4）一般情况下，设计人员是不会去选择的。若采用方案（1）加高坝体，则有两个问题值得注意；一是新老坝体结合部之间存在着防渗的问题的处理，二是加高坝体就会削前坡培厚下游坝坡，则会增加大坝的占地面积，增加非工程措施；若采用方案（2）扩宽溢洪道宽度，开挖工程量会过多，而且也会增加溢洪道边墙的衬砌工程量，也增加了消能的困难；如采用方案（3）既加高一定的坝体，又扩宽溢洪道宽度，就是一个折中的办法，只有在溢洪道扩宽的困难上，适当的加高一定的坝体；以上四种方案的选择，一般都需要工程的实际情况，通过技术经济论证比较，最终选择经济、安全、合理的方案。二、防渗问题的方案选择水库的渗漏问题有两个方面，一是坝基渗漏问题，二是坝体渗漏问题，处理渗漏问题的基本原则是“上截下排，以截为主”，处理渗漏问题，应根据不同的坝型，渗漏部位，危害程度等实际的情况，经过技术论证后选择采用不同的方案。1、坝基渗漏的处理方案：6n处理坝基渗漏一般有三种方案可以选择：（1）、增设粘土截水墙；（2）、铺设粘土防渗铺盖；（3）、帷幕灌浆;以上三种方案，各有优缺点，其中方案（1）增设粘土截水墙，是在坝基不透水层埋置深度较浅的情况下可以选择，处理渗漏方法比较简单，防渗效果也较好，一般在施工条件允许的情况下被广泛采用，但是由于增设粘土截水墙是在上游坝脚，对施工环境、粘土的质量、施工工艺要求高。方案（2）铺设粘土防渗铺盖，如坝基不透水层很深，处理坝基础渗漏施工困难的情况下，可以选择在上游坝脚迎水面抛填粘土做防渗铺盖，粘土防渗铺盖的主要作用是延长渗径，以减少坝基的渗水量，但不能截断渗水，只是把渗水流速控制在安全允许的范围内，故而需要一定的长度和厚度，施工质量难以保证，所以在设计中，采用铺设粘土铺盖要根据实际情况进行论证比较；方案（3）帷幕灌浆，是在设计中最常用的一种防渗措施，原理是通过钻孔用灌浆机把水泥粘土浆压入坝基砂卵石层，将砂卵石层胶结成一定厚度的防渗墙，适用于各种透水层较深的各类坝型，防渗效果也较佳；但是由于是隐蔽工程，施工质量难以控制，投资也较高。2、坝体防渗处理方案：处理坝基渗漏一般有三种方案可以选择：（1）、上游坝坡增设防渗土工膜；（2）、坝体中部增设混凝土防渗墙；（3）、坝体帷幕灌浆；各种方6n法都有其自己的特点，方案（1）上游坝坡增设防渗土工膜，土工膜防渗性好，适应性强，施工简单，工期短等优点，但是土工膜易老化，适用寿命短等缺点。方案（2）坝体增设混凝土防渗墙，该方案投资较高，施工工期长，一般在小（2）型水库除险加固设计中不被采用；方案（3）帷幕灌浆同坝基渗漏处理原理一样，对于坝体渗漏处理的方案的选择除了方案自身的优缺点和适用性，还要根据方案所涉及到资金、场地、设备和施工水平等，通过技术论证经济分析来确定。3、大坝渗漏下排就是指下游坝脚排水处理。常用的方式有贴坡排水、棱体排水、排水减压井排水等，需要根据现有条件有针对性地选用。其中贴坡排水方式简单，投资省，对原有坝体影响较小，但不能降低渗流出逸点高度。棱体排水效果较好，但对坝体影响较大，投资多。排水减压井适于坝基渗漏水的处理，效果也比较明显，但对施工的要求高，管理维护工作量大。三、滑动问题的处理方法从大量小（2）型土石坝水库的现状来看，滑动问题并不突出。在安全鉴定过程中，复核其抗滑稳定性时基本能满足规范要求。主要原因在于坝高相对较低，坝坡大都在1：2及以上，且坝顶超载问题几乎不存在（坝顶不通车）。6n当坝坡抗滑稳定不满足要求时，一般都是采用”削前坡培厚后坡”的方法。在上游坝脚设置一浆砌条石或混凝土阻滑墩，对上游坝坡进行放缓处理即可；当上游坝脚处余地较大时，也可采用设置镇压平台的方式。坝高较大的水库，宜采用分级坝坡，并在中间设置马道，小（2）型水库的马道宽度有1~2米即可。从土坡稳定分析角度上看，应避免水流进入坝坡（主要是下游坝坡）土体，所以做好坝顶与坝坡的排水是非常必要的，可通过设置纵、横向排水沟来解决。四、放水设施的处理方法6n对小（2）型土石坝水库，一般都是采取浆砌条石涵卧管的方式放水，根据安全鉴定的结果数据表明，小（2）型土石坝水库，放水涵卧管大比例存在病害问题，在整治设计中都需要对涵卧管进行整治，因小（2）型水库的的放水流量一般都比较小，设计过程中，一般会有以下三种方案进行比选，（1）、采用钢筋混凝土涵卧管更换原浆砌石涵卧管；（2）、采用倒虹吸取水；（3）、“取水柜子”和PE放水管；每个方案都有自己的优缺点和适用性，其中方案（1）由于在施工过程中需要开挖原坝体进行浇筑混凝土涵管，施工较难，且开挖原坝体重新碾压后存在一定的渗漏隐患，投资也比较高；方案（2）若大坝不高，可以封堵原放水设施，采用坝顶倒虹管的方式放水，此方案相对简单，但后期运行不方便管理；方案（3）“取水柜子”和PE放水管放水就是拆除原来的卧管，浇筑钢筋混凝土取水井进行取水，采用PE管代替涵管放水，在放水PE管末端采用闸阀控制，此方案施工简单，投资较低，方便运行管理，在实际的工程中运行表明很受欢迎。五、结语在小（2）型水库的除险加固设计过程中，还有很多问题值得注意，需要经过技术经济论证的，上文只是粗略的浅谈自己在实际工作过程中对小（2）型水库在防洪标准、防渗问题、大坝滑动问题以及放水设施等几个典型问题的分析和运用，由于我国小型水库遍布全国，水文气象、地形地貌、自然人文环境都有差别，各地区对小型水库安全都有自己一个符合当地实际的标准，所以在除险加固的过程中，应当从实际出发，抓住重点，妥善处理好安全、经济、可行的几个设计原则，让小（2）型水库充分发挥效益。6