小议中小型水库除险加固技术

小议中小型水库除险加固技术

小议中小型水库除险加固技术【摘　要】目前，我国中小型水库中普遍存在着防洪标准偏低、坝体的渗透问题严重、稳定性问题、土石坝坝体变形等诸多问题。因此，中小型水库除险加固工作势不容缓。本文着重探讨一下中小型水库额除险加固技术。【关键词】中小型水库;除险加固;技术0.引言近年来，我国加大了对中小型水库除险加固投资力度，水库的安全状况有了一定改善，但中小型水库的病险率仍偏高，普遍存在着防洪标准偏低、坝体的渗透问题严重、稳定性问题、土石坝坝体变形等诸多问题。因此，中小型水库除险加固工作势不容缓。本文着重探讨一下中小型水库额除险加固技术。1.病险中小型水库的主要问题1.1防洪标准低6n大多数的水库由于因种种历史原因，本身设计洪水标准低，不满足实际运用要求；随着水文系列资料的延长，特别是受实测大洪水系列资料的影响，重新核定工程洪水标准后，工程防洪标准低于国家标准；由于科技进步和社会经济的发展，工程建设规程和规范的要求在不断强化和统一，原有标准低于新规范要求。1.2抗震标准低我国目前很多水库抗震标准低。地震液化是饱和砂土在地震作用下，由于严重丧失抗剪强度而由固体状态向液体状态的转化现象，其实质上是由于土体中孔隙水压力上升，使土骨架的有效应力降低以至完全消失所造成的。地震液化严重影响土石坝的安全，对土石坝造成了最严重的破坏。大多数的水库由于历史原因,在原来的设计中对这一方面的要求没有给予高度重视。对于地震有可能造成坝体的变形破坏,以及沙土液化等问题没有采取必要的防范措施。1.3渗流勘探工作深度不够、设计不合理或施工不严格及材料或结构老化等原因，都可能引起坝体、坝基或坝肩渗透压力增大、浸润线偏高或渗漏量增大等渗流问题，主要表现为以下几种形式：一是坝基渗漏,主要通过坝基未处理的风化层及透水的裂隙向下游渗漏；二是坝体渗漏,主要形式是沿坝体产生的纵向裂缝以及结构面发生的集中渗漏；三是绕坝渗漏,主要表现在两坝肩,坝体与基岩的结合层面上的渗漏,以及通过风化层、透水的破碎带向下游绕渗。1.4坝体变形6n由于现有的水库坝体大多采用的是土石坝,与其他类型的坝体比较,变形破坏有其自身的特点：构成坝体的介质(主要是土粒)在应力和地下水的作用下发生位移,因此带来坝体的变形破坏。土石坝坝体变形问题主要有以下表现形式：坝体裂缝、滑坡和塌陷以及护坡的破坏。1.5稳定性差坝体的不稳定包括整体的不稳定和部分坝段、坝体的失稳。首先是坝基、坝肩的抗滑稳定问题；其次是边坡稳定问题,主要表现在滑移边界条件的存在,以及边坡出现变形；第三是渗透稳定问题,主要表现在沿坝基和坝肩或坝体与岸坡的接触部位产生管涌、流土等。在失稳问题中还必须注意一些特殊的失稳问题，如拱坝的上滑失稳、金属面板失稳、长架空输水管道失稳或镇墩失稳等。2.中小型水库除险加固技术要点2.1垂直截渗结合覆盖层的深浅、库区情况、附近粘土料源实际进行垂直截渗或者水平铺盖。如果覆盖层很厚，而附近又有丰富的粘土料源，施工没有太大困难，则采取水平铺盖是比较适宜的；相反，如果附近没有粘土料源，覆盖层又较薄，采取垂直防渗的优越性就比较明显。在垂直截渗墙的方案选择中，还应根据覆盖层的颗粒级配情况，施工场地情况，结合经济指标分析进行选择。如覆盖层为砂卵石，厚度超过30m，选择混凝土截渗墙比较稳妥；如果为粉细砂，厚度又较小，则采用高喷灌浆即可。6n2.2坝体灌浆首先应对坝体进行必要的充填灌浆，增加坝体的密实度，然后在坝体上游坡铺设复合土工膜，要注意处理好土工膜与坝基的结合部位。采用劈裂灌浆，劈裂灌浆利用了坝体填筑的自然应力状态，是一种既节约又效果良好的措施。对于坝体填筑标准不符合要求的，可以劈裂两排，不但可以在两排之间形成很好的防渗层，而且因为其灌浆压力较大，还可以在两排灌浆孔以外的一定范围内，对坝体起到较好的加固作用。另外，还可以将坝基一定深度地劈开，对坝体和坝基的结合面也起到很好的防渗作用。根据工程的具体情况，可采取在上游坝坡贴防渗斜墙、铺设复合土工膜、加大坝体断面等措施。2.3合成材料加固6n随着高分子化学工业的迅速发展，自20世纪以来，相继出现了各种不同的合成纤维，由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能，逐渐被人们所接受，实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。目前，已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为：土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物，主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等；土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构，其开孔面积远大于张力元件，应用于加筋；土工膜为相对不透水的聚合物薄片，在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送；土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫，用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物；土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构，应用于侵蚀控制和保土；土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体，用于排水、截水及加筋等。土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔，并以泥浆护壁，然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内，倒转轴卷，使土工膜展开，相邻两幅之间用搭接的方式连接，最后进行膜两侧的填土，即形成防渗帷幕。回填时，在槽底回填粘土，厚度不小于1m，目的是密封，以防止水从下部绕渗，接着回填与原筑坝材料相同的土料，待其下沉稳定后，往槽内继续填土压实；待土工膜出槽后，将其与建筑物防渗体系连接，不得外露。在与建筑物连接处，土工膜应留有足够的富裕，以防建筑物变形时拉断土工膜。2.4坝体填筑6n坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证，精心设计，选择最优施工加固方案，精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量，包括坝料的选择，碾压试验，碾压方法及碾压施工各项参数等，均应严格按有关规范进行，以确保坝体填筑质量。坝体密度除用碾压法进行填筑施工外，也可以采用振冲压密法进行填筑施工。软弱坝基的加固有很多方法可以选择，如振冲压密法，排水砂井分期填筑法，深层搅拌法，强夯法，换填法以及化学灌浆法等等。3.结束语综上所述，中小型水库除险加固是一项长期的工作，因此，我们要认真分析病害及其原因，然后对症下药，采取适宜的措施进行加固，确保水库的正常运行。【参考文献】［１］李树芝.中小型水库病险水库除险改造相关问题分析[J].科技致富向导,2012,05.［２］赵大龙.分析中小型水库除险加固建设[J].江西建材,2011,04.6