小型水庫除險加固中灌漿技術(shù)應(yīng)用

王磊

【摘要】當(dāng)前，我國的水庫工程在安全方面與修護技術(shù)上雖然有很大進步，然而還是有一些水庫工程存在嚴(yán)重的安全問題，主要體現(xiàn)在一些小型的水庫工程的除險加固工作上。分析了我國現(xiàn)階段小型水庫除險加固方面存在的問題，提出了小型水庫除險加固工程方面的有關(guān)措施。

【關(guān)鍵詞】小型水庫；除險加固；土壩裂疑；技術(shù)分析

前言

針對小型水庫安全隱患多，管理薄弱，易發(fā)生失事事件的現(xiàn)狀，對小型水庫的安全問題給予應(yīng)有的重視，做好除險加固工作，加強水庫工程的管理，以確保工程的安全，使之更好的為經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)。

小型病險水庫大壩（土壩）經(jīng)常遇見土壩裂縫、土壩滑坡、主體加固、防滲加固等常見問題簡單談?wù)勂涮幚矸椒ā?/p>

1 土壩裂疑的處理

裂縫對土壩危害較大，特別是貫穿壩本的橫向裂縫和水平裂縫，以及滑坡裂縫。對非滑動性裂縫處理，多采用開挖回填的辦法。

（1）如裂縫寬度不大，深度在1m以內(nèi)，且已穩(wěn)定，一般可用于細的沙壤土，從縫口灌入，在用竹條木棍搗實，重要的和比較重要的小型水庫最好挖槽到裂縫深度以下0.3m，然后回填夯實，處理工作可分段進行，同時注意新老土的結(jié)合。

（2）如裂縫較寬，裂深在5m之內(nèi)，裂縫已停止發(fā)展，一般都應(yīng)開挖后回填，開挖時采用梯形斷面，或開挖成臺階形的坑槽，在回填時削去臺階，保持梯形斷面，便于回填的土料和原壩體緊密結(jié)合。

2 土壩滑坡的處理

如壩基有軟弱夾層，軟粘土層或壩體填筑時選用土料不當(dāng)，碾壓不實，壩坡太陡或背水坡浸潤線出溢點因排水失靈而提高，以及運行中的水位驟降和地震、暴雨等影響都可能引起滑坡。

對以及發(fā)生滑坡的壩面，其處理原則主要是上不減載、下部壓重。

（1）壩基良好，滑坡出現(xiàn)在基礎(chǔ)面以上的下游面，坡面局部坍滑，可以適當(dāng)降低水庫蓄水位，并采取導(dǎo)滲排水措施，待滑動部分的土料失水固結(jié)以后，在清除已松動的土體，然后用透水性強的土料自下而上修復(fù)，必要時可適當(dāng)放緩壩坡或在壩腳用透水材料做撐臺。

（2）由于壩基有淤泥夾層或濕陷性黃土層而引起的滑坡，可先在壩腳外一定距離，修筑一道拋石固腳的防滑齒墻，并適當(dāng)高出地基面，然后再壩腳與齒墻間回填透水料或堆石，做成壓重平臺，平臺與齒墻間應(yīng)做好反濾層。

3 主體工程加固

對小型水庫的除險加固要在確保安全的前提下進行，保證施工質(zhì)量；降低工程造價。

2.1 大壩護坡

水庫的上游坡用塊石或混凝土預(yù)制塊護砌至壩頂。

2.2 溢洪道消能工程

①溢洪道陡坡與砂、土質(zhì)河道銜接的，宜采用底流消能，消力池的長度和深度按多種水力學(xué)公式計算，選擇符合工程實際條件的較大值。消力池后的海漫砌護是重要工程，務(wù)必按要求做好。②溢洪道陡坡段出口的河床為巖石或砂礫石覆蓋層較淺的，采用挑流消能較好。鼻坎和反弧半徑要經(jīng)綜合考慮后確定。要求挑流小、挑距遠、鼻坎工程小，一般可采用小半徑、大挑角我。③有的山區(qū)水庫，溢洪道工區(qū)地形復(fù)雜，流程長，給消能和護砌帶來困難。對此，要因地制宜采用多級跌水消能，效果較好。

2.3 輸水涵洞的改建與維修

漿砌石是一種不均勻的透水砌體，若涵洞用漿砌石存在的滲漏問題比較嚴(yán)重，不建議采取。大口徑漿砌石拱涵的滲漏處理較困難。近幾年，用灌漿技術(shù)進行補強防滲初見成效。

4 防滲加固的措施

目前，對土石壩防滲加固的措施主要有：

（1）混凝土防滲墻技術(shù)?；炷戏罎B墻早在20世紀(jì)50年代初意大利和法國即開始使用，隨后各國相繼引進和推廣，我國也開始對混凝土防滲墻的研究和試用。40年來，國內(nèi)外都有飛速發(fā)展，在應(yīng)用范圍和墻體材料種類方面有了新的進展。該技術(shù)發(fā)展較早，且技術(shù)成熟，在我國病險水庫的加固中都獲得了廣泛而成功的應(yīng)用。混凝土防滲墻技術(shù)具有適用性較廣、實用性較強、施工條件要求較寬、比較安全、可靠等優(yōu)點。不足之處是有些造孔成墻技術(shù)對槽孔之間的接頭和墻體下部開叉問題難以徹底解決、施工速度相對較慢、成本相對較高等。

（2）高壓旋噴灌漿。用高壓泵將配制好的漿液，通過注漿管經(jīng)噴嘴噴出高速高壓的射流，借以切削和破壞原土層結(jié)構(gòu)，使?jié){液和土顆粒充分混合，經(jīng)過凝固和硬化后改善原有地基土體的密實度和承載強度。其特點是： 施工限制條件少，降低實施的難度，設(shè)備簡單，施工工序少，而且對黏性土、砂土等軟基處理適用性廣。但很可能對環(huán)境造成污染，而且不能應(yīng)用于泥漿無法凝固的土質(zhì)，造價也高于傳統(tǒng)的帷幕灌漿技術(shù)。

（3）帷幕灌漿。將一定的材料配制成漿液，用壓送設(shè)備將其灌入地層或縫隙內(nèi)，使其擴散、膠凝或固化，從而顯著改善巖基的完整性和密度，在地下形成阻水帷幕，增加滲流水的垂直滲徑，消減滲流水壓力，減小壩體揚壓力，增加地基的滲透穩(wěn)定性。而且其成本不高，工藝簡單。

（4）倒掛井防滲墻技術(shù)。該技術(shù)為2O世紀(jì)70年代中期，河北省在大搞農(nóng)田基本建設(shè)中開創(chuàng)起來的，它的優(yōu)點是單井施工，土拱作用，該項技術(shù)于土壓力小，施工安全度高。

（5）沖抓套井粘土回填防滲墻技術(shù)。2O世紀(jì)7O年代初，由浙江省溫嶺縣在處理險壩中首創(chuàng)，至今，已有幾百座水庫和堤防采用此法處理滲漏。近年來，不斷得到完善和發(fā)展，逐步推廣本江西、湖南、四川等10多個省采用這項防滲措施。一般中小型水庫土壩使用較多。

5 病險水庫治理的對策

病險水庫的治理應(yīng)當(dāng)作為一個系統(tǒng)工程全面考慮。應(yīng)當(dāng)從前期的治理決策、融資結(jié)構(gòu)、工程建設(shè)與運行管理及新技術(shù)的推廣應(yīng)用等多個方面著手。

5.1 治理前對病險庫進行科學(xué)論證和經(jīng)濟評價

病險庫治理的決策應(yīng)該來自于基礎(chǔ)資料的收集和科學(xué)的論證。前期調(diào)查和資料收集整理工作就顯得尤為重要，這需要認(rèn)真做好諸如水文地質(zhì)及工程地質(zhì)勘察、水文資料、大壩位移觀察資料、大壩及庫區(qū)滲漏資料的收集整理，以及調(diào)研大壩運行管理現(xiàn)狀等許多基礎(chǔ)性的工作。應(yīng)該嚴(yán)格按照《水庫大壩安全鑒定指南》來對水庫大壩的安全級別做出科學(xué)論斷。病險庫的治理還必須重視財務(wù)經(jīng)濟評價和國民經(jīng)濟評價，這是治理的主要依據(jù)。對國民經(jīng)濟評價和財務(wù)經(jīng)濟評價小能夠給予高度重視是目前病險水庫除險加固中存在的一個較為普遍的現(xiàn)象。許多經(jīng)濟評價只是簡單的估算，缺少一手的資料，如有些農(nóng)作物的單價高得離譜。國民經(jīng)濟評價中的防洪效益計算非常籠統(tǒng)，數(shù)據(jù)常年不變。而將國民經(jīng)濟評價過于簡化計算也是常見的現(xiàn)象。所以必須嚴(yán)格按照《水利建設(shè)項目經(jīng)濟評價規(guī)范》的要求進行評價。

5.2 采用合理的融資方式

對于小同的水庫采用不同的融資方式，是解決目前建設(shè)資金短缺和病險水庫大量存在的行之有效的方法。對于那些主要以防洪等公益事業(yè)為目的水庫，資金的來源需要靠國家和地方政府的投資。而那些規(guī)模較小，以水產(chǎn)養(yǎng)殆種植為主，或者僅僅是少數(shù)人受益的水庫可考慮采用集體和個人融資的方法，同時，也可以引進外資進行嘗試。

6 結(jié)語

對小型水庫進行除險加固，就是為了達到規(guī)范要求的防洪標(biāo)準(zhǔn)和消除工程的隱患，從而更好地發(fā)揮其經(jīng)濟和社會效益。在除險加固工程中，除險加固技術(shù)對工程施工起著主導(dǎo)性作用。

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