王 輝
(興義市水務局,貴州興義562400)
我國水庫建設年代久遠,施工技術落后,在水庫長期運用過程中出現(xiàn)了許多嚴重病險問題,因此,對病險水庫進行治理是非常必要的。由于水庫加固對于水庫工程的重要作用,在工程建設前期,應召開相關人員座談水庫的有關事項情況,這對水庫的加固設計有脾益的。在座談的過程中,要指出不能過高地要求地質勘察,要求能在查明工程地質基本條件的同時,一定要準確地找到病癥所在[1]。除險加固主要針對水庫存在的問題,消除安全隱患,發(fā)揮更大的社會經(jīng)濟效益。小型水庫除險加固除了消除安全隱患外,還能對水庫大壩的整體環(huán)境也有較大的改善。但是小型水庫工程量較小,修補的情況較多,工程的建設管理存在多方面的問題。
有些水庫的壩篪滲漏是因為壩基位于覆蓋層上,而覆蓋層的滲透系數(shù)大。相對不透水層或者截水懸掛帷幕的深度不夠,甚壘就根本沒有進行壩基處理??赏ㄟ^測試水的含水率得知黏土料的物理性質,表1為某地原土密度含水率測驗。如果附近沒有黏土料源,可根據(jù)測試水的含水率得知,覆蓋層又較薄,采取垂直防滲的優(yōu)越性就比較明顯。
表1 某地原土密度含水率測驗
壩體滲漏多由于壩體填筑材料或者填筑標準不符合要求,密實度不夠,滲透系數(shù)偏大。因此,應對壩體進行必要的充填灌漿,增加壩體的密實度,要注意處理好土膜與壩基的結合部位。采用劈裂灌漿,對于壩體填筑標準小符合要求的,可以劈裂兩排,對壩體起到較好的加固作用。另外,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,壩體穩(wěn)定應對異常運行期的上下游壩坡、施工期上下游壩坡進行抗滑穩(wěn)定驗算。如果浸潤線偏高,處理措施主要是增加壩體內部排水和壩坡腳排水體,一般采用棱體排水。壩體斷裂偏陡,一般采取的措施是加培斷面,如果工程實際情況允許,也可以在上游加培[2]。
這種情況多出現(xiàn)在巖石基礎上,由于多為人工開挖,很少能按設計線路完成施工。尤其是控制段的體型。這與當時的施工水平也有很大關系,造成泄洪時流量系數(shù)不夠,從而泄洪能力不足。常見的問題還有縱剖面設計、消能設施設計不合理,應結合工程實際情況,對平面布置、消能設施等進行系統(tǒng)設計。結合水庫調洪,認真復核泄量。
帷幕灌漿指用漿液灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,形成阻水幕,以減小滲流量或降低揚壓力的灌漿。在帷幕灌漿施工中,必須規(guī)范依據(jù)與水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范,一般應在水庫低水位期進行。同時,在灌漿施工前應做灌漿試驗。選有代表性壩段,進行布孔、造孔、制漿、灌漿??孜豢刂?每孔開鉆前應對孔位進行復核,確??孜黄钸_到工程規(guī)范要求(如表2所示),并做好記錄。先導孔均不能一次鉆到底,當帷幕鉆孔孔深<6m時除外。灌漿應采用專用機械制漿。漿液各項指標應按設計要求控制。灌漿過程中漿液容重和輸漿量應測定并記錄。各灌漿孔(段)灌漿前均需進行鉆孔沖洗。加強鉆孔沖洗質量控制標準,孔段內沉積厚度≤20cm。灌漿應采用自上而下法,自下而上法和循環(huán)純壓方式。帷幕灌漿應優(yōu)先使用循環(huán)式(有回漿管路)在灌漿中,并先對第一序孔輪灌,采用“少灌多復”的方法,灌漿工作必須連續(xù)進行,若因故中斷,應及早恢復灌漿。
表2 帷幕孔孔底偏差
土石圍堰施工前,根據(jù)施工材料的需用量,做好填筑材料的備料,填筑材料主要利用開挖料,測量放樣圍堰的清基范圍。土石圍堰采用土料堆填的方式施工,用自卸汽車運輸開挖料至圍堰工作面,采用人工配合堆填,打夯機夯實,按設計要求控制坡比,讓土石緊密結合,以提高堰體的穩(wěn)定性。堰體堆土石過程中,嚴格按設計要求進行控制坡比和堆填順序,現(xiàn)場值班觀測,及時調整,確保堆砌的斷面符合設計要求。
大壩加固工程主要施工包括壩體土方開挖和回填、大壩上游混凝土面板、壩頂?shù)缆泛头览藟Α⒁绾榈缆?、排水棱體、壩體排水溝等工程。根據(jù)選定的土料場取土樣做土工試驗,以確定最優(yōu)含水量和填筑土的干容重。同時根據(jù)設計斷面測量放樣,以確定填筑范圍和填筑高程。施工前,先用推土機、人工清除填筑范圍內的草皮等雜物。填筑前施工放樣,明確填筑范圍,按規(guī)定進行場地清理,并將場地平整后用振動壓路機進行填前碾壓,使地表土達到規(guī)定的密實度要求。填筑施工前進行現(xiàn)場填筑碾壓試驗施工,確定填土料厚度、碾壓遍數(shù)、最優(yōu)含水率等參數(shù),確定后可開始填筑施工。鋪料前,設置標桿控制鋪料厚度。此外,在砌石時要做到表面平整,上下錯縫,內外搭砌,塊石之間空隙用小石塞緊。砌石按設計要求設置沉降縫。砌體的結構尺寸和位置,必須符合施工設計規(guī)定,其砌體的允許偏差符合有關規(guī)范規(guī)定。在砌石工作中斷時,應在中斷前對石塊間的空隙用砂漿、小石子填滿搗實,但表面不抹漿,續(xù)砌時應將表面清掃并灑水濕潤。基礎砌石前,在驗收合格的地面上先鋪一層(3~5 cm)稠砂漿,砌體基礎第一層石塊應將大面向下。
在混凝土防滲面板的施工中,有不少施工單位采取下層鋪墊約10 cm多的混凝土料,造成混凝土防滲面板強度降低,嚴重影響工程的使用年限。如果在施工時原壩坡面清基處理不徹底,新填土體輾壓不到位,是形成質量問題的重要原因。因此,必須要增設排水設施,一般采取增設排水棱體或貼坡式排水體等措施處理,在施工中使用增設的排水設施失去應有的排水減壓的作用。
對于治理病險水庫具體選用何種處理方案,必須綜合考慮水庫壩型、壩高、地質、施工等因素,查明病因和機理,然后提出可行性的治理技術方案,通過技術經(jīng)濟綜合比較,擇優(yōu)選取,最終選定方案。同時,在水庫除險加固施工中,還應把握施工技術要點,加強施工過程質量控制,從而保證水庫除險加固達到實際效果。
[1]陳開武,惠仕兵,宋光普.病險水庫除險加固問題探討[J].四川水利,2005(03):30 -32.
[2]馬海燕,陳小瓊.棺材溝水庫除險加固工程的設計[J].水利科技與經(jīng)濟,2013,19(07):19 -20.