簡(jiǎn)析小型水庫(kù)的主要幾種除險(xiǎn)加固技術(shù)

湯俊成

摘 要：我國(guó)眾多小型水庫(kù)的建設(shè)年代久遠(yuǎn)，由于受到當(dāng)時(shí)施工技術(shù)、材料、后期維護(hù)等主觀(guān)因素以及自然天氣等客觀(guān)因素的影響，小型水庫(kù)在運(yùn)行的過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題，影響其功能與作用的發(fā)揮，威脅下游人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。因此，為了解決上述問(wèn)題，應(yīng)該采取有效的除險(xiǎn)加固技術(shù)進(jìn)行處理，以此提高小型水庫(kù)的使用能效，并延長(zhǎng)其使用壽命。文章分析了小型水庫(kù)的常見(jiàn)病害，并提出了小型水庫(kù)的主要幾種除險(xiǎn)加固技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：小型水庫(kù)；幾種；除險(xiǎn)加固技術(shù)

前言

全國(guó)有各類(lèi)水庫(kù)8.7萬(wàn)座，多為上世紀(jì)50-70年代所建，其中小型水庫(kù)占大多數(shù)。小型水庫(kù)通常由地方財(cái)政撥款建設(shè)，由于受各種因素影響，大量水庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)很低，且經(jīng)多年運(yùn)行，老化失修，導(dǎo)致很多小型水庫(kù)在帶病運(yùn)行，也降低了水庫(kù)的效益和防洪能力。小型水庫(kù)的安全性，直接威脅下游人民群眾的生命與財(cái)產(chǎn)安全。自2006年起，國(guó)家分批次利用中央和地方配套資金，計(jì)劃用10年時(shí)間完成對(duì)小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固。如何對(duì)小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固已經(jīng)成為當(dāng)?shù)卣约吧鐣?huì)各方面廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是山區(qū)水庫(kù)，在遇到大雨、暴雨等惡劣天氣時(shí)，很容易導(dǎo)致小型水庫(kù)大壩漫頂、壩體滑坡甚至垮壩等危險(xiǎn)。我區(qū)共有?。?）、?。?）型水庫(kù)除險(xiǎn)208座，近幾年大多已經(jīng)除險(xiǎn)加固。目前，小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程被我省列為33項(xiàng)民生工程之一，固其除險(xiǎn)加固工程技術(shù)的引起廣泛重視。因此，文章針對(duì)小型水庫(kù)幾種常見(jiàn)除險(xiǎn)加固技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 小型水庫(kù)的常見(jiàn)病害分析

1.1 壩體結(jié)構(gòu)病害

導(dǎo)致大多數(shù)小型水庫(kù)除險(xiǎn)壩體結(jié)構(gòu)病害的原因是原建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，施工技術(shù)落后且年久失修。當(dāng)小型水庫(kù)出現(xiàn)此類(lèi)病害之后，將會(huì)降低壩體的防洪能力，對(duì)于多數(shù)的均質(zhì)土壩穩(wěn)定性和壩基抗滑能力可能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，可能導(dǎo)致壩體出現(xiàn)滲漏、滑坡、塌岸以及裂縫等問(wèn)題，如果沒(méi)有及時(shí)地采取有效的措施進(jìn)行處理，將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，威脅下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1.2 壩體滲透病害

我國(guó)許多小型水庫(kù)建設(shè)于上世紀(jì)五六十年代，由于受到當(dāng)時(shí)施工技術(shù)、管理水平以及材料等因素的制約，甚至還有許多小型水庫(kù)的施工方案是“摸著石頭過(guò)河”，沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的論證和正規(guī)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，導(dǎo)致小型水庫(kù)在建設(shè)的過(guò)程中就病體纏身，出現(xiàn)壩體滲透等問(wèn)題，如沒(méi)采取有效的措施進(jìn)行處理，長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，病癥不斷發(fā)展擴(kuò)大，隨時(shí)可能導(dǎo)致垮壩。

1.3 小型水庫(kù)的配套工程不完善

部分小型水庫(kù)的放水涵為圬工結(jié)構(gòu)，閘控?zé)o效，形成長(zhǎng)流水，不能正常蓄水，興利庫(kù)容嚴(yán)重不足，水庫(kù)不能充分發(fā)揮灌溉效益。有些小型水庫(kù)的大壩上游沒(méi)有防護(hù)護(hù)坡，浪坎陡立，受水浪沖刷嚴(yán)重，壩面雜草叢生，坡面變形嚴(yán)重。

2 小型水庫(kù)的主要幾種除險(xiǎn)加固技術(shù)

2.1 土工合成材料除險(xiǎn)加固技術(shù)

土工合成材料除險(xiǎn)加固技術(shù)是一種新型的小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)，土工合成材料是一種比較理想的工程材料。例如，土工符合材料是采用兩種或者以上土工合成材料經(jīng)過(guò)人工組合形成的復(fù)合體，應(yīng)用于加筋、截水以及排水等；土工網(wǎng)主要應(yīng)用于氣體、液體的傳輸；土工格柵主要應(yīng)用于加筋；土工織物主要應(yīng)用于防護(hù)、侵蝕控制、加筋、隔離、過(guò)濾以及排水等。小型水庫(kù)在應(yīng)用土工合成材料除險(xiǎn)加固技術(shù)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)小型水庫(kù)的具體狀況，采用合適的土工合成材料，然后在土工合成材料上鋪設(shè)混凝土、砂墊層等，以此降低大壩的浸潤(rùn)性，提高防滲效果。

2.2 壩基與壩體密實(shí)除險(xiǎn)加固技術(shù)

對(duì)于已建壩，應(yīng)用采用振沖法，在進(jìn)行由軟弱土質(zhì)筑成壩體的加固處理時(shí)，該種技術(shù)表現(xiàn)更為突出。針對(duì)粘性土壩基，應(yīng)該采用深層攪拌法，如果壩體以及壩基都出現(xiàn)密實(shí)度問(wèn)題，應(yīng)該根據(jù)小型水庫(kù)的具體狀況，盡可能地采用相同的除險(xiǎn)加固技術(shù)；對(duì)于新建壩，通常采用振沖壓密法以及碾壓法進(jìn)行壩體的加固，壩基的加固通常采用換填法、化學(xué)灌注法、排水沙井分期填筑法、強(qiáng)夯法、振沖壓密法以及深層攪拌法等。

2.3 高壓噴射灌漿技術(shù)

常見(jiàn)的高壓噴射凝結(jié)體包括三種，噴嘴噴射時(shí)，一邊擺動(dòng)一邊提升，形成扇形或者啞鈴形凝結(jié)體；噴嘴采用固定的噴射方向，可以形成板狀凝結(jié)體；噴嘴在噴射的過(guò)程中垂直上升，可以形成圓柱狀的凝結(jié)體。常見(jiàn)的高壓噴射灌漿施工方法包括以下幾種：其一，單管法。單管法的施工工藝比較簡(jiǎn)單，灌漿壓力超過(guò)20MPa，噴嘴噴出漿液，產(chǎn)生攪合與填充的作用，切割與沖擊周?chē)貙?，硬化之后形成凝結(jié)體，但是該種施工方法的應(yīng)用范圍相對(duì)較??；其二，雙管法。雙管法通常適用于地下水豐富、孔隙率大以及含有大粒徑塊石的地層，該種施工方法具有功效高、效果好等優(yōu)點(diǎn)，具有兩個(gè)管道，漿壓介于45MPa-50MPa之間，氣壓介于1MPa-1.5MPa之間?？梢灾苯訉嚎s空氣以及漿液射入地層；其三，三管法。三管法的主要參數(shù)包括：水壓介于38MPa-40MPa之間，漿壓介于0.3MPa-0.5MPa之間；氣壓介于0.6MPa-0.8MPa之間，噴射桿通常采用水管、漿管以及氣管造成，水與氣的噴嘴在上，漿液的噴嘴在下，高壓氣與高壓水隨著噴射桿的旋轉(zhuǎn)與提升，將濃漿注入到地層中；其四，多管法。多管法的噴灌包括探頭導(dǎo)向管、泥漿排出管、漿管、氣管以及送水管等，管道將形成的泥漿排出，采用40MPa的超高壓水射流進(jìn)行地層的切削，采用探頭測(cè)出地層中形成的空間，最后采用礫石、砂漿以及漿液等進(jìn)行置換填充，形成柱狀凝結(jié)體。

2.4 劈裂灌漿技術(shù)

劈裂管漿技術(shù)是土壩沿壩軸線(xiàn)布置豎向鉆孔，采用具有一定壓力的灌漿把壩體沿著壩軸線(xiàn)的方向劈開(kāi)，灌注泥漿，并形成厚度介于5cm-20cm之間的連續(xù)泥墻，以此達(dá)到加固壩體的目的，并且泥漿使壩體濕化，提高了壩體的密實(shí)度。劈裂灌漿技術(shù)不僅能夠起到加固壩體的作用，還能夠起到防滲作用。劈裂灌漿技術(shù)具有投資少、施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)在于使用范圍相對(duì)有限，僅僅適用于壩高低于50m以下的寬心墻壩以及均質(zhì)壩，灌漿壓力控制難度相對(duì)較高，在灌漿施工的過(guò)程中容易導(dǎo)致土壩出現(xiàn)滑坡、失穩(wěn)等問(wèn)題，并且壩體灌漿凝結(jié)時(shí)間相對(duì)較差，對(duì)施工人員技術(shù)水平的要求相對(duì)較高。

2.5 土石壩滑坡加固技術(shù)

國(guó)內(nèi)小型水庫(kù)的大壩通常為土石壩，土石壩加固的目的在于提高土石壩的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。在采用土石壩滑坡加固技術(shù)之前，應(yīng)該先進(jìn)行滑坡勘探、觀(guān)測(cè)工作以及土工試驗(yàn)等分析土石壩滑坡的原因，找出導(dǎo)致土石壩土體失衡發(fā)生相對(duì)滑移的原因，然后選用相應(yīng)的加固技術(shù)。

2.6 帷幕灌漿技術(shù)

帷幕灌漿技術(shù)是將幾種材料配置成漿液，采用壓送裝置將漿液灌入縫隙或者地層中，使其擴(kuò)散、固化或者膠結(jié)，以此提高巖基的密度以及完整性，在地下形成阻水帷幕，降低壩體楊壓力，削減滲流水壓力，增加滲流水的垂直滲徑，以此提高壩基的安全性與穩(wěn)定性。帷幕灌漿技術(shù)具有施工工藝簡(jiǎn)單以及成本低的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地推廣和應(yīng)用在小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工中。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，我國(guó)小型水庫(kù)數(shù)目眾多，星羅棋布，地質(zhì)地貌條件千差萬(wàn)別，且受到當(dāng)時(shí)建設(shè)時(shí)的施工技術(shù)、管理水平及材料等限制，導(dǎo)致小型水庫(kù)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，病險(xiǎn)水庫(kù)不僅影響其工程效益的發(fā)揮，同時(shí)還威脅下游群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，病險(xiǎn)小型水庫(kù)在應(yīng)用除險(xiǎn)加固技術(shù)進(jìn)行加固除險(xiǎn)時(shí)，需要根據(jù)小型水庫(kù)的具體狀況，選用合理的除險(xiǎn)加固技術(shù)，進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，徹底除險(xiǎn)，并要不斷地完善水庫(kù)管理體系，更好地發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益，保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。