病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)探討

吳小計(jì)

(江西省鄱陽(yáng)縣水利局，江西 鄱陽(yáng) 333100)

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病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)探討

吳小計(jì)

(江西省鄱陽(yáng)縣水利局，江西 鄱陽(yáng) 333100)

水庫(kù)大壩在水利工程中占有重要地位，起著調(diào)節(jié)水源、支持地方經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵作用。在多雨季節(jié)，水庫(kù)大壩能夠及時(shí)泄洪、及時(shí)排水，發(fā)揮水利工程的重要作用。在干旱時(shí)節(jié)，利用涵養(yǎng)的水庫(kù)存及時(shí)開(kāi)閘放水，灌溉農(nóng)田，為農(nóng)作物正常生長(zhǎng)做出貢獻(xiàn)。病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)對(duì)維持正常供水具有重要意義。文章重點(diǎn)對(duì)病險(xiǎn)大壩防滲加固設(shè)計(jì)進(jìn)行探討，結(jié)合病險(xiǎn)水庫(kù)大壩實(shí)際情況。

病險(xiǎn)水庫(kù)；大壩；防滲加固；設(shè)計(jì)

1 病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的重要意義

1.1 提高水庫(kù)大壩總體質(zhì)量

水庫(kù)大壩在水利工程中占有重要地位，起著調(diào)節(jié)水源、支持地方經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵作用。在多雨季節(jié)，水庫(kù)大壩能夠及時(shí)泄洪、及時(shí)排水，發(fā)揮水利工程的重要作用。在干旱時(shí)節(jié)，利用涵養(yǎng)的水庫(kù)存及時(shí)開(kāi)閘放水，灌溉農(nóng)田，為農(nóng)作物正常生長(zhǎng)做出貢獻(xiàn)。然而，我國(guó)水庫(kù)大壩建設(shè)年頭比較久遠(yuǎn)，不符合現(xiàn)代設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，而且由于風(fēng)吹日曬，很多硬件設(shè)施逐漸老化，造成一系列隱患。因此，在病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)中對(duì)弊端及漏洞及時(shí)改良，積極組織人員維修、加固，才能保證在多雨季節(jié)及時(shí)發(fā)揮作用。加強(qiáng)水庫(kù)大壩防滲技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升工程整體質(zhì)量，降低故障率，延長(zhǎng)使用壽命，使水庫(kù)大壩工程作用發(fā)揮最大化。

1.2 有力地維護(hù)工程建設(shè)

滲漏是工程最大的隱患，極有可能毀掉整個(gè)工程，甚至造成人員傷亡。在病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)中，要根據(jù)工程情況制定具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，具體措施包括但不限于：針對(duì)大壩滲漏的部位及情況采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行預(yù)防及修復(fù)；對(duì)水庫(kù)周邊進(jìn)行加固處理，板底進(jìn)行加厚，確保工程的安全性。

2 病險(xiǎn)水庫(kù)大壩滲漏原因

有關(guān)部門(mén)結(jié)合大壩地質(zhì)及區(qū)域水文特點(diǎn)對(duì)地表地質(zhì)展開(kāi)調(diào)查，初步總結(jié)出病險(xiǎn)水庫(kù)大壩滲漏的原因。

2.1 壩體發(fā)生滲漏

我國(guó)部分水庫(kù)大壩在修建時(shí)由于歷史條件及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，施工人員多為臨時(shí)招募的農(nóng)民，缺乏必要的技術(shù)常識(shí)，而且專業(yè)技術(shù)人口稀缺，對(duì)施工隊(duì)伍建設(shè)過(guò)程中的指導(dǎo)不到位，導(dǎo)致施工工藝不達(dá)標(biāo)，缺少必要的質(zhì)量控制，大壩整體質(zhì)量較差，土體疏松，壩身和接觸帶上出現(xiàn)多處滲漏。

2.2 壩基、壩肩滲漏

水庫(kù)大壩地質(zhì)比較復(fù)雜。巖溶裂縫發(fā)育現(xiàn)象嚴(yán)重，為強(qiáng)巖溶透水層。由于年代久遠(yuǎn)，壩基巖石腐蝕較為嚴(yán)重。節(jié)理裂縫較發(fā)育。雖然壩基壩肩在建設(shè)中經(jīng)過(guò)防滲處理，但是由于長(zhǎng)時(shí)間受到庫(kù)水的壓迫，巖溶管道中防滲體被壓穿，引起滲漏。

3 病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)原則

病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲一般采用灌漿或防滲墻措施來(lái)處理滲透或降低浸潤(rùn)線，采用防滑樁或壓重等措施來(lái)提高抗滑穩(wěn)定性安全系數(shù)。處理時(shí)要注意以下原則：按照堤壩所處水流位置劃分。采取上游壩相應(yīng)處理方法和下游壩處理方法。如果堤壩位于上游，主要采取興建鋪蓋的方式，使用合適的防滲墻技術(shù)手段以及帷幕灌漿來(lái)阻止?jié)B水事故蔓延。若堤壩位于河流下游，一般使用排水溝進(jìn)行疏導(dǎo)，修筑減小壓力的作業(yè)井，以及修建導(dǎo)滲反濾體。

4 加強(qiáng)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的途徑

4.1 對(duì)癥下藥

加強(qiáng)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的前提是了解滲漏的原因，才能對(duì)癥下藥。有關(guān)部門(mén)調(diào)查顯示，滲漏主要由以下3點(diǎn)原因造成：①在修筑堤壩時(shí)由于施工技術(shù)不達(dá)標(biāo)或者混凝土澆筑出現(xiàn)錯(cuò)誤而造成裂縫，在河水暴漲時(shí)期由于大規(guī)模的水流沖刷造成滲漏甚至堤壩塌陷；②施工工藝不達(dá)標(biāo)，影響工程質(zhì)量與抗壓、抗震能力；③冷熱溫差大，水庫(kù)壩體表面容易出現(xiàn)裂縫，影響工程穩(wěn)定性等。同時(shí)要注意區(qū)別正常滲漏與非正常滲漏。

4.2 穩(wěn)定壩體結(jié)構(gòu)

防滲加固要遵守一定的原則，即上堵、中截、下排，因此可利用天然黏土或人工填筑黏土構(gòu)建水平鋪蓋。病險(xiǎn)水庫(kù)大壩經(jīng)常采用具體的垂直防滲方式來(lái)除險(xiǎn)加固，例如高壓噴射灌漿技術(shù)，即利用鉆孔機(jī)，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預(yù)定位置，再用高壓水泵或高壓泥漿泵將水或漿液通過(guò)噴嘴噴射出來(lái)，使土體在沖擊的作用力下瓦解，土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小，有規(guī)律地重新排列。漿液凝固后，就形成一定形狀的固結(jié)體，最終達(dá)到防滲漏的目的。為了穩(wěn)定整體大壩結(jié)構(gòu)還要注意對(duì)護(hù)坡的建設(shè)以及涵洞危情處理的能力，提高泄洪道排水能力的同時(shí)對(duì)相關(guān)硬件設(shè)施進(jìn)行除險(xiǎn)加固。另外，還要加固壩體以提高其抗震能力。地震對(duì)水庫(kù)大壩造成的沖擊是毀滅性的，檢測(cè)地震的震級(jí)及強(qiáng)度，對(duì)壩頂進(jìn)行超高設(shè)計(jì)，坡壩坡度放緩，增強(qiáng)壩坡穩(wěn)定性。尤其要注意水庫(kù)大壩上部的加厚，可采用石塊砌體，并設(shè)置鋼筋槽籠。

4.3 加強(qiáng)病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固能力

病險(xiǎn)水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固措施要以經(jīng)濟(jì)型為前提，并且操作簡(jiǎn)單，具有可行性。要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水質(zhì)進(jìn)行實(shí)地勘察，將情況匯總，對(duì)滲漏可能性與重點(diǎn)部位進(jìn)行分析。尤其需要注意的問(wèn)題就是裂縫，千里之堤潰于蟻穴，如果放任裂縫不管，裂縫繼續(xù)擴(kuò)大極有可能造成整個(gè)大壩潰堤，因此防滲加固設(shè)計(jì)首先要解決的問(wèn)題就是裂縫。若出現(xiàn)輕微滲漏，可采用高壓膽管混凝土的旋噴技術(shù)將滲漏縫隙堵塞，或者采用翻砌的方式進(jìn)行接縫處理。

4.4 加固排水減壓設(shè)施

水庫(kù)壩體經(jīng)常受到大面積水流沖刷，壓強(qiáng)較大，硬件設(shè)施極易損壞。因此，要加固排水減壓設(shè)施。此設(shè)施一般利用導(dǎo)滲溝、減壓井、水平蓋等實(shí)現(xiàn)減壓目的。加固導(dǎo)滲溝時(shí)要嚴(yán)格控制層間關(guān)系，一旦出現(xiàn)堵塞情況或者局部遭受破壞，及時(shí)將堵塞物清除并且進(jìn)行翻修。還要定期對(duì)減壓排水設(shè)施進(jìn)行巡檢，防止人為破壞。

4.5 防滲材料的應(yīng)用

除了創(chuàng)新、改進(jìn)防滲技術(shù)外，還應(yīng)加強(qiáng)防滲材料的使用，目前復(fù)合土工膜的應(yīng)用比較廣泛。其具有質(zhì)量輕、延展性好、抗老化、成本低、制造工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用要點(diǎn)包括：選擇合適的土工膜。土工膜的種類較多，質(zhì)量良莠不齊，尤其是接縫處經(jīng)常出現(xiàn)不符合質(zhì)量規(guī)范的現(xiàn)象。因此，要謹(jǐn)慎選擇土工膜的抗壓能力、透明度、滲水情況；確保土工膜與防滲體間鏈接的方式正確，是否無(wú)縫連接是能否成功防滲的關(guān)鍵；按照規(guī)范設(shè)計(jì)上墊層與保護(hù)層，做好防護(hù)；加強(qiáng)檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏洞。

5 關(guān)于病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的建議

5.1 嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范

病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)不僅要具有可行性與有效性、經(jīng)濟(jì)性，還要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，縮短審批時(shí)間。

5.2 實(shí)行責(zé)任制

病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)項(xiàng)目，工作量大且時(shí)間緊張，而且一些地方設(shè)計(jì)師同時(shí)肩負(fù)著多個(gè)小型水庫(kù)的防滲加固設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)方案的有效性得不到保證。因此，有關(guān)部門(mén)要制定完善的責(zé)任制度與激勵(lì)、懲罰制度，增強(qiáng)設(shè)計(jì)師責(zé)任心，提高工作積極性。

5.3 加強(qiáng)學(xué)習(xí)

有關(guān)建設(shè)單位要加強(qiáng)施工隊(duì)伍的技術(shù)培訓(xùn)，并且建立有效的監(jiān)理機(jī)制對(duì)建設(shè)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督；要加強(qiáng)關(guān)于防滲加固的專題培訓(xùn)，宣講防滲加固的重要性；技術(shù)人員自身也不能止步不前，要自覺(jué)自發(fā)地堅(jiān)持學(xué)習(xí)，掌握新技術(shù)，以適應(yīng)時(shí)代與科技的發(fā)展；設(shè)計(jì)部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員職業(yè)操守的教育，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)方案對(duì)整個(gè)水庫(kù)大壩防滲加固的重要性，促使設(shè)計(jì)師深刻認(rèn)識(shí)到自己所擔(dān)負(fù)的是保衛(wèi)國(guó)家財(cái)產(chǎn)及人民生命安全的重任。

6 結(jié) 語(yǔ)

水庫(kù)大壩起著防御洪水、旱季灌溉的重要作用，其能否穩(wěn)定安全運(yùn)行關(guān)系到國(guó)計(jì)與民生。因此，必須重視水庫(kù)大壩防滲加固的設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)原則，進(jìn)一步加強(qiáng)病險(xiǎn)水庫(kù)大壩防滲加固建設(shè)，降低事故率，保證水庫(kù)大壩的質(zhì)量。

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1007-7596(2017)03-0081-02

2017-02-20

吳小計(jì)(1986-)，男，江西鄱陽(yáng)人，工程師，從事水利工程設(shè)計(jì)工作。

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