電站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·對(duì)山拜（新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局）

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電站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·對(duì)山拜（新疆額爾齊斯河流域開(kāi)發(fā)工程建設(shè)管理局）

在經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的背景下，國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度正在不斷提高。水利工程是國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱。作為水利工程中重要組成部分的電站渠道防洪堤建設(shè)質(zhì)量備受關(guān)注，防洪堤質(zhì)量的好壞直接影響到電力企業(yè)的發(fā)展，因而受到電力單位的高度重視。文章通過(guò)對(duì)電站渠道中防洪堤的垮塌原因進(jìn)行分析，探討電站渠道防洪堤垮塌整改的措施，以提高防洪堤壩工程的施工質(zhì)量，確保電站正常的工作。

電站渠道；防洪堤；垮塌原因；整治對(duì)策

0　前言

近幾年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，在某種程度上加快了城市化建設(shè)的進(jìn)程。為有效改善居民居住的環(huán)境，保障居民生命財(cái)產(chǎn)的安全，國(guó)內(nèi)逐漸投入大量精力、人力與物力，不斷地對(duì)城市的防洪工程與基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改造。但由于水利工程中存在潛在的質(zhì)量問(wèn)題，例如：垮塌、堤壩的裂縫、水利設(shè)施出現(xiàn)滲水與地基不穩(wěn)等。以上問(wèn)題既會(huì)造成資源嚴(yán)重浪費(fèi)，又會(huì)遺留安全問(wèn)題，使人民生命財(cái)產(chǎn)的安全受到嚴(yán)重威脅。而電站的防洪堤是水利工程中重要組成的部分，可以防止洪水的危害，和人們生命財(cái)產(chǎn)的安全緊密相連。因此，相關(guān)人員應(yīng)該高度重視防洪堤安全問(wèn)題，盡可能保證電站安全運(yùn)行。

1　工程實(shí)例分析

1.1工程概況

新疆地區(qū)二級(jí)的水電站處于某條河流下游，在水電站下游7.50 km處，此二級(jí)水電站是無(wú)壓力引水式的電站，從水電站左岸電站的廠房尾水渠位置引水，該電站的裝機(jī)容量為3×16.50 MW。因?yàn)殡娬镜奈菜辉诤恿鞯淖蟀叮远?jí)水電站的發(fā)電建筑與引水建筑物都布置于河流左岸。通過(guò)經(jīng)濟(jì)水平與相關(guān)技術(shù)的對(duì)比，二級(jí)電站的引水建筑物都是使用引水的明渠，引水的流量為196 m3/s，明渠是梯形，且渠道總長(zhǎng)為6096 m。

1.2地形地質(zhì)的條件

將引水渠道的布置于河流左岸灘地與Ⅲ級(jí)的階地上，而且左岸灘地比較平坦，其高程在1245～1285 m之間，其中Ⅲ級(jí)的階地比較平坦與開(kāi)闊，階面的高程在1266～1307 m之間。工程中地層是砂壤土層與砂卵石層。其巖性是砂巖、泥質(zhì)砂巖與泥巖。渠道引水線路的沿線覆蓋層面滲透性比較強(qiáng)，而且基巖有凍脹性與膨脹性，所以在設(shè)計(jì)渠道工程時(shí)，應(yīng)該充分考慮凍脹、防滲、保溫與排水等措施。

2　電站渠道中防洪堤的垮塌原因

2.1地基不夠穩(wěn)定

在電站防洪堤施工的過(guò)程中，容易碰到較軟的地基。其中軟地基一般指承載力比較差，在建筑施工過(guò)程中較為松軟，且要特殊處理的地基。在防洪堤建筑的過(guò)程中，需要高度重視軟地基，保證工程使用安全，在整個(gè)施工的過(guò)程中要實(shí)施技術(shù)性的處理，但由于工程所有承重都是負(fù)荷于地基上，若是沒(méi)有對(duì)軟地基進(jìn)行技術(shù)性的處理，非常容易引發(fā)防洪堤的垮塌，嚴(yán)重危害到居民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

2.2堤壩的滑坡

如果防洪堤的坡體邊緣或是頂部產(chǎn)生裂縫，會(huì)使裂縫兩端漸漸呈現(xiàn)出朝著坡體的下部彎曲的情況，并且較小裂縫也會(huì)產(chǎn)生上下的錯(cuò)動(dòng)，一直到坡體滑動(dòng)力度大于滑阻力，引發(fā)滑坡。通常情況下，滑坡初期發(fā)展的趨勢(shì)比較慢，而到后期發(fā)展就比較快，逐漸產(chǎn)生明顯位移，從而導(dǎo)致堤壩垮塌。

2.3堤壩滲水

如果水流滲入到堤壩中，容易導(dǎo)致堤壩內(nèi)部巖土顆粒出現(xiàn)位移，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致巖土顆粒形態(tài)與結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變，導(dǎo)致壩體產(chǎn)生變形。壩體在水流的滲透作用下，會(huì)減小堤壩抗剪力，致使壩體出現(xiàn)不規(guī)則變形，引發(fā)坡體裂縫與下滑等問(wèn)題。一旦產(chǎn)生較大的水流量滲透，會(huì)使壩體的軟弱面強(qiáng)度不斷地降低，并且堤壩的斷裂帶也會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的變形，加大了壩基的承受壓力。此外，大量水流量滲漏，容易導(dǎo)致下游水位不斷地攀升，將防洪壩的地基徹底淹沒(méi)，導(dǎo)致地基發(fā)生失穩(wěn)的情況。加之，防洪堤在長(zhǎng)時(shí)間使用的過(guò)程中，會(huì)受到天氣和自然等條件影響，從而出現(xiàn)壩基、壩體與壩坡開(kāi)裂的情況，引發(fā)輕微滲漏的問(wèn)題，致使壩體質(zhì)量受到影響，引發(fā)壩體垮塌的情況，嚴(yán)重危害人身財(cái)產(chǎn)安全。

3　電站渠道防洪堤垮塌整改的措施

3.1強(qiáng)化軟地基的施工控制

在建造防洪堤的工程過(guò)程中，首先應(yīng)該處理工程地基，確保表層、地基硬度和承重力達(dá)到施工要求。在施工之前，需要嚴(yán)格勘查地基情況，按照地基土物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，明確工程石灰配置比例。同時(shí)依據(jù)工程施工技術(shù)的要求，嚴(yán)格控制地樁密度和長(zhǎng)度，工程樁基要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行排列。此外，在軟地基施工的過(guò)程中，要高度重視水泥應(yīng)用。也就是可在深層攪拌水泥，然后使用深層碳鉆方式來(lái)灌注水泥，若是施工地面是洼地的形態(tài)，需要根據(jù)洼地情況選擇相關(guān)土質(zhì)進(jìn)行回填。

3.2防止出現(xiàn)滑坡

為防止出現(xiàn)滑坡，需要加大坡體阻滑力，降低滑動(dòng)力。當(dāng)水位不斷升高時(shí)，需要在靠水坡面進(jìn)行截滲，或是在背水坡面進(jìn)行導(dǎo)滲，確保水位可以降低到侵潤(rùn)線之下，進(jìn)而減小滲透壓。若背水坡面產(chǎn)生滑坡的趨勢(shì)，應(yīng)該使用反濾方式來(lái)導(dǎo)滲，確保背水坡面穩(wěn)定性。一旦堤壩斷面較為單薄，需要使用加筑方式來(lái)加固。若靠水坡面呈現(xiàn)滑坡的趨勢(shì)，需要在破頂部減載、削坡，并在破底部使用固腳壓重方式，進(jìn)而緩解滑坡的趨勢(shì)。

3.3改善滲水的狀態(tài)

3.3.1應(yīng)用導(dǎo)滲的處理方式

導(dǎo)滲的處理一般是利用下排的措施，這種處理方式可以把壩身滲水情況以及壩基滲水情況徹底排除，確保壩體的土質(zhì)穩(wěn)定性，這樣壩體就不會(huì)被水流沖垮，從而使侵潤(rùn)線降低，提高壩體與壩基穩(wěn)定性。此外，當(dāng)防洪堤原先排水和防滲設(shè)施不能滿足壩體和壩基滲流穩(wěn)定性要求時(shí)，侵潤(rùn)線的水位就會(huì)不斷地提高，使壩體出現(xiàn)散浸的問(wèn)題，或是在壩體的后方產(chǎn)生沼澤，也就容易導(dǎo)致管涌、流土等嚴(yán)重破壞，從而威脅壩基安全。而應(yīng)用導(dǎo)滲處理的方式，能夠有效改善以上的問(wèn)題。導(dǎo)滲的方式根據(jù)導(dǎo)滲位置差異可分成壩體的導(dǎo)滲處理與壩后方的導(dǎo)滲處理。其中壩后方的導(dǎo)滲處理又可以分成壓滲、排水溝與減壓井等，而排水溝一般應(yīng)用在地層比較多的地基壩基中，或是透水層較薄弱與表層較薄的壩基中；減壓井則是應(yīng)用在表層較為厚實(shí)的一些堤壩中；而壓滲一般應(yīng)用在將透水性材料用作水平的反慮壓重情況中。

3.3.2采取開(kāi)挖回填的方式

由于巖土干縮的裂縫導(dǎo)致壩體出現(xiàn)滲水時(shí)，需要確保防滲層的厚度，先要將裂縫表面的雜質(zhì)清除，根據(jù)涂料干重壓實(shí)并填筑裂縫處；堤壩表層出現(xiàn)滲水情況時(shí)，需要采取回填開(kāi)挖方式，先要對(duì)表層砂性土料實(shí)施保護(hù)，避免巖土干縮的裂縫出現(xiàn)滲水。應(yīng)用回填法鞏固，排除因?yàn)闄M向的裂縫引發(fā)上下游滲流的問(wèn)題。此外，在開(kāi)挖的過(guò)程中，要順著裂縫抽槽，確保階梯高度為1.5米。同時(shí)要逐個(gè)的將階梯去除，讓斷面保持梯形狀態(tài)。而且縱縫在寬度和深度上均比橫縫小，也不會(huì)影響到防洪壩，所以采取開(kāi)挖回填方式，僅需將縫口封住，就能夠減小雨水對(duì)堤壩的影響。

3.3.3采用灌漿的處理方式

一些滲水情況較為嚴(yán)重的防洪壩，需要應(yīng)用灌漿法來(lái)處理，也就是在堤壩頂部進(jìn)行鉆孔，使用由上到下的方法進(jìn)行分段的灌注，將滲流通道阻斷。通常根據(jù)各種灌漿材料對(duì)灌漿法分類(lèi)，主要分為化學(xué)的灌漿法、黏土灌漿法和水泥灌漿法。其中，黏土的灌漿法一般應(yīng)用在非巖質(zhì)的壩體與壩基中；水泥的灌漿法一般應(yīng)用在帷幕灌漿與破碎基巖灌漿的過(guò)程中；化學(xué)的灌漿法一般應(yīng)用在壩基滲水的處理過(guò)程中。此外，灌漿方法主要包含劈裂與充填的灌漿方式，充填的灌漿法是通過(guò)漿液自重，把漿液自行灌到壩體滲水的位置，堵塞滲水處洞穴與裂縫，該方式主要用在壩體局部的滲流位置，如：壩體產(chǎn)生非滑坡型的裂縫，在處理時(shí)基本是使用充填的灌漿法；而劈裂灌漿法則是根據(jù)軸線線路來(lái)設(shè)置相應(yīng)的灌漿孔，在灌漿壓力作用下，使壩體可以沿著壩軸線方向劈裂，然后把漿液澆灌在漏洞或是裂縫位置，避免壩體出現(xiàn)滲漏，該處理方式的適用范圍比較廣。

4　結(jié)語(yǔ)

國(guó)內(nèi)的水利工程施工技術(shù)已經(jīng)取得較大進(jìn)步，而電站渠道中防洪堤，在水利工程維護(hù)方面有著較好的作用。近幾年來(lái)，大多數(shù)工程企業(yè)也在不斷地改善工程管理技術(shù)，推動(dòng)國(guó)內(nèi)水利事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。文章通過(guò)分析電站中防洪堤的垮塌原因，找出水利工程存在的隱患，便于相關(guān)人員有針對(duì)性地進(jìn)行整改，提高水利工程穩(wěn)定性與可靠性。這樣不僅能夠保證人們生命財(cái)產(chǎn)的安全，而且能夠提高防洪堤的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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（責(zé)任編輯：劉長(zhǎng)垠韋詩(shī)佳）

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