小型水庫除險加固工程的施工技術(shù)

張迎標(biāo)

摘 要：小型水庫建設(shè)的年代大多都較為久遠(yuǎn)，受限于當(dāng)時經(jīng)濟(jì)與技術(shù)條件，因此存在較多的質(zhì)量問題，基于此，文章闡述了小型水庫普遍存在的安全隱患，從壩體防滲漏設(shè)計以及大壩的排險加固設(shè)計兩方面對其除險加固的施工技術(shù)進(jìn)行具體的分析，希望為相關(guān)工程提供參考。

關(guān)鍵詞：小型水庫 滲漏 深層水泥攪拌樁

我國當(dāng)前的小型水庫大多建設(shè)的年代較為久遠(yuǎn)，由于受到建設(shè)水庫時的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件限制，水庫的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不是十分理想，很多小型水庫的工程質(zhì)量很不樂觀。同時在建設(shè)完成后，經(jīng)過多年的使用，出現(xiàn)了功能的缺失和滲漏現(xiàn)象。長此以往，會給當(dāng)?shù)氐木用駧韲?yán)重的影響。根據(jù)我國當(dāng)前小型水庫普遍存在的現(xiàn)象，制定合理的維護(hù)保養(yǎng)方案，強(qiáng)化小型水庫的建設(shè)，旨在真正發(fā)揮出其作用。

1.小型水庫存在的安全隱患

1.1存在嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象

出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象主要是由蟻害、水流沖刷和風(fēng)化等自然因素造成的，同時水庫工作人員在日常工作中忽視了對水庫的維護(hù)保養(yǎng)，導(dǎo)致了水庫出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。水庫的滲漏包括：（1）壩基滲漏。大多數(shù)小型水庫在建設(shè)的過程中，未建造相應(yīng)的風(fēng)化層和沖擊層，直接導(dǎo)致了隨著使用年限的增加出現(xiàn)了透水現(xiàn)象，留下了較嚴(yán)重的安全隱患；（2）壩體滲漏。如圖1所示，水庫壩體由于受到水庫內(nèi)水的重力作用以及其他外力的影響產(chǎn)生了裂縫，如果未做好防護(hù)措施，會造成水流滲漏；（3）繞壩滲漏。水流通過壩肩和基巖向水庫外側(cè)滲漏。不但如此，隨著不斷地滲漏還會造成潰壩，嚴(yán)重威脅著下流居民的生命財產(chǎn)安全。

1.2抵抗自然災(zāi)害的能力降低

許多小型水庫由于受到當(dāng)時技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件的限制，造成水庫投入使用的過程中抗洪和抵抗地震的能力較低。隨著各地政府不斷豐富當(dāng)?shù)氐乃南盗匈Y料，對水庫的抗洪能力標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新制定。但是對于已經(jīng)建成投入使用水庫依然無法滿足其制訂的標(biāo)準(zhǔn)，這樣一來水庫的安全隱患依然存在。

1.3大壩的穩(wěn)定性不理想

當(dāng)前，我國還未引進(jìn)針對水庫大壩安全檢測所需要的安全檢測儀，相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)水平也較低，因此在日常水庫大壩安全檢查的過程中，往往是水庫工作人員根據(jù)經(jīng)驗來判斷水庫的安全情況，這種做法很不正規(guī)，同時工作人員未把水庫的日常維護(hù)保養(yǎng)工作做到位，水庫出現(xiàn)了質(zhì)量問題后也未采取及時有效的措施。隨著水庫使用年限的不斷增加，加上水庫不斷受到各種因素的影響，導(dǎo)致了水庫大壩的穩(wěn)定性越來越差。

2.壩體防滲漏設(shè)計

2.1選擇設(shè)計方案

當(dāng)前我國水庫防滲漏的主要方式是垂直防滲漏。很多地方的水庫出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象后，通常采用垂直防滲來解決，根據(jù)水庫的具體情況來選擇合適的施工方法，這些施工方法包括：高壓噴射灌漿和深層水泥攪拌樁等。

（1）高壓噴射灌漿方案。鉆孔深入基巖4m，孔距1.8m。在施工過程中采用沿壩中心線布置的方式來定施工軸線，其中使用單排孔，在灌漿的過程中采用擺噴的方式，如圖2所示。

（2）深層水泥攪拌樁方案。該方案中為了實現(xiàn)軟土和沙的充分融合，采用水泥作為固化劑，這樣能夠有效防止?jié)B水現(xiàn)象的發(fā)生。

這兩種防滲方式各有各的優(yōu)點，在選擇防滲方式上設(shè)計者應(yīng)該充分考慮到水庫大壩的實際情況和施工現(xiàn)場等因素，根據(jù)各種因素綜合考慮之后再決定水庫的防滲方式。當(dāng)前，我國水庫防滲工程一般采用深層水泥攪拌樁，其技術(shù)更急成熟，防滲效果更好。

2.2水庫壩體防滲施工的注意事項

選擇使用深層水泥攪拌樁防滲的方式來進(jìn)行水庫的防滲主要進(jìn)行以下工作：（1）施工設(shè)備。在施工過程中所選用的機(jī)械設(shè)備必須符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，同時要做好機(jī)械設(shè)備的維保工作，特別是重要施工設(shè)備，需要對其進(jìn)行周期性的檢修。（2）施工用料。妥善安放水泥，外摻劑的選擇上，通常選擇石灰，其用量占到水泥用量的3%～4%，生石灰的細(xì)度一般要求在88%左右。（3）施工現(xiàn)場準(zhǔn)備。在進(jìn)行施工之前，工作人員需要對施工場地進(jìn)行清理，在軟土中摻入一定量的石灰。為了避免出現(xiàn)施工現(xiàn)場存水現(xiàn)象，通常會挖一條排水溝，這條排水溝必須保證不能對周邊居民的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響。（4）技術(shù)要求。在制作水泥漿液的過程中，保證其維穩(wěn)時間>5min，特別是在運輸過程中，需要對其進(jìn)行不斷地攪拌。對于不同種類的施工，需要根據(jù)工程現(xiàn)場情況來選擇合適的漿液水灰比和噴漿量。（5）水泥攪拌樁的施工注意事項：在噴漿過程中不能中斷噴漿，主要是為了保證整個大壩的施工質(zhì)量。在進(jìn)行下鉆作業(yè)過程中需要對噴漿的狀況進(jìn)行深入了解，同時根據(jù)施工的實際情況進(jìn)行合理補(bǔ)樁。在進(jìn)行下鉆的過程中需要保證以同一速度進(jìn)行下鉆，速度過快會導(dǎo)致施工質(zhì)量的下降。

3.水庫大壩的排險加固設(shè)計

3.1河流上流護(hù)坡的施工

通常情況下，小型水庫地下水位變動情況較為復(fù)雜，由于變動復(fù)雜容易出現(xiàn)安全隱患，所以根據(jù)水庫的地理位置以及施工技術(shù)，采用干砌石護(hù)坡方案來對大壩進(jìn)行排險加固。由于每個水庫所處的地理和其所處流經(jīng)河流的位置不同，所以在建造過程中需要根據(jù)實際情況確定干砌石護(hù)坡厚度。如果水庫所在地出現(xiàn)較大的暴雨，對大壩會有沖擊，因此，為了確保大壩的安全，在加固施工中選擇干砌石護(hù)坡加反濾層的設(shè)計。

3.2壩頂結(jié)構(gòu)的施工

（1）壩頂路面。壩頂路面采用碎石路面設(shè)計，在施工中泥灰碎石路面的厚度為30cm，不同的位置根據(jù)情況會進(jìn)行相應(yīng)變化，通常采用15cm的基層厚度和20cm的中層厚度。選擇石灰和軟土作為路面的填充物，需要注意的是在混合兩種物料時采用合適的配比。（2）材料，所用石料的形狀為有菱角的正方體，其中細(xì)長石料占比在25%左右。選取黏土的含量應(yīng)該占碎石干重的20%，勁土的塑性指數(shù)需控制在20～30。

3.3施工標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行水庫工程施工中要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)來施工。（1）前期工作：將準(zhǔn)備好的物料按照水土體積比按照0.9：1.4進(jìn)行混合。（2）攤鋪石料：將準(zhǔn)備好的石料按照松散系數(shù)為1.5進(jìn)行攤鋪。（3）初步碾壓：在碾壓過程中使用小型碾壓機(jī)，碾壓結(jié)束后需確定石料不出現(xiàn)松動現(xiàn)象。（4）灌漿：在灌漿過程中需要控制好泥漿的相關(guān)參數(shù)，同時還要保證灌漿均勻，對石料路面中的縫隙進(jìn)行慢速灌注，確保不能出現(xiàn)縫隙。（5）防浪墻。防浪墻的高度根據(jù)水庫的使用情況來確定的，通常選擇199.45cm作為防浪墻的高度，墻體厚為10cm，基礎(chǔ)寬為70cm。

4.結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，小型水庫的作用越來越大，但是目前很多小型水庫由于年久失修，出現(xiàn)了許多安全隱患，為了保證其能發(fā)揮作用，對存在安全隱患的小型水庫進(jìn)行排險加固，確保小型水庫的正常使用，充分發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)作用和防洪抗震作用。

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