小型水庫(kù)建設(shè)的除險(xiǎn)加固技術(shù)應(yīng)用

李尊實(shí)

摘 要：小型水庫(kù)修建是常見的水利工程項(xiàng)目，保持水庫(kù)的相對(duì)牢固是決定工程價(jià)值的關(guān)鍵因素，本文結(jié)合小型水庫(kù)的建設(shè)施工，主要介紹了幾種可靠的除險(xiǎn)加固技術(shù)，可以有效避免質(zhì)量問(wèn)題，減少水庫(kù)在使用期間發(fā)生損壞的概率。

關(guān)鍵詞：小型水庫(kù);除險(xiǎn)加固;水庫(kù)大壩

小型水庫(kù)具有蓄水、澆灌、防洪、保持水土等作用，而這些功能的實(shí)現(xiàn)都必須依靠水庫(kù)牢固且沒有安全隱患的基本前提，所以水庫(kù)建設(shè)施工應(yīng)當(dāng)選擇合適的除險(xiǎn)加固技術(shù)，憑借工程硬實(shí)力提高水庫(kù)質(zhì)量。

一、小型水庫(kù)建設(shè)施工的特點(diǎn)

常規(guī)意義的小型水庫(kù)在100000m3以上，其施工建設(shè)也需要較大的工作量，并且場(chǎng)地環(huán)境比較復(fù)雜，地勢(shì)走向和土壤硬度等參數(shù)都需要進(jìn)行細(xì)致的測(cè)繪，否則容易漏算或錯(cuò)算數(shù)據(jù)，對(duì)施工造成影響。經(jīng)權(quán)威數(shù)字統(tǒng)計(jì)，到2020年初，山東省已經(jīng)注冊(cè)了5897座小型水庫(kù)，占了整體水庫(kù)數(shù)量的90%以上，這些水庫(kù)工程根據(jù)山區(qū)、平原等環(huán)境的具體情況各不相同，但是多數(shù)壩高集中在10m左右，施工流程具有相似性。經(jīng)過(guò)對(duì)小型水庫(kù)的研究，造成牢固風(fēng)險(xiǎn)的主要原因是工程標(biāo)準(zhǔn)比較陳舊，施工和驗(yàn)收都帶有盲目性，導(dǎo)致坡面和大壩等部分會(huì)在水流沖刷的作用下逐漸松散崩解，所以有必要提高工程專業(yè)性，保證加固技術(shù)的應(yīng)用效果。

二、常用的除險(xiǎn)加固技術(shù)

（一）土石壩壩坡滑動(dòng)破壞加固技術(shù)

把泥土和石料作為水庫(kù)大壩的原材料是非常常用的方法，可以盡量降低經(jīng)濟(jì)成本并實(shí)現(xiàn)工程職能，但是當(dāng)施工未能科學(xué)處理這些原材料時(shí)，人工填筑的土石結(jié)構(gòu)就難以保持長(zhǎng)久的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，容易發(fā)生局部滑坡，造成土石壩的破損或位移。針對(duì)此類問(wèn)題的加固技術(shù)最終目的是增強(qiáng)土石壩的抗剪力和摩擦力，建設(shè)施工應(yīng)當(dāng)充分重視水流的沖擊力和滲透力，蓄水產(chǎn)生的作用力不容小覷，是影響壩體的主要外力，并且水流能夠進(jìn)入到相對(duì)狹窄的縫隙中，從內(nèi)部瓦解土石壩結(jié)構(gòu)，所以加固技術(shù)首要解決水流的影響問(wèn)題，在勘探和設(shè)計(jì)階段充分考慮抵御外力和孔隙水壓力，合理規(guī)劃黏性土、非黏性土和厚心墻的位置，并通過(guò)視覺觀測(cè)和土工試驗(yàn)測(cè)定土石壩隱蔽工程的緊密程度，此外，還要考慮拔出樹根、修補(bǔ)泉眼、設(shè)置防滑坡基礎(chǔ)、下層加厚和壩坡堆石等技術(shù)方法的使用，令土石壩加固效果逐步趨于完善。

（二）壩基和壩體的密實(shí)加固技術(shù)

壩作為阻截水流，加固水庫(kù)的重要工程結(jié)構(gòu)，承擔(dān)著應(yīng)對(duì)絕大部分外力的作用，其下層基體和上層壩體是主要結(jié)構(gòu)部分，必須保證上佳的緊固性才能提高小型水庫(kù)的質(zhì)量，但是許多小型水庫(kù)粗制濫造的現(xiàn)象明顯，致使這兩個(gè)結(jié)構(gòu)比較松散和脆弱，在建設(shè)修葺過(guò)程不能很好地應(yīng)對(duì)弱土地質(zhì)，導(dǎo)致基層著力點(diǎn)不夠穩(wěn)定，以及土體石料的堆砌不夠精細(xì)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)密度超出最佳范圍，給水庫(kù)的日常工作帶來(lái)了安全隱患。所以水庫(kù)建設(shè)除加強(qiáng)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)性之外，還需要密切關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)情況，執(zhí)行沖擊試驗(yàn)和碾壓試驗(yàn)對(duì)壩基和壩體進(jìn)行測(cè)試，針對(duì)可能存在的工程質(zhì)量問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)需要確立補(bǔ)救加固措施，利用夯實(shí)、擠密、換填等技術(shù)手段改進(jìn)其密度結(jié)構(gòu)，并且為了避免技術(shù)應(yīng)用的沖突，造成壩基和壩體出現(xiàn)結(jié)構(gòu)分層問(wèn)題，盡量不適用混合技術(shù)的施工方法，需要保持單一手段完成加固作業(yè)。

（三）壩體灌注黏土漿加固技術(shù)

一些小型水庫(kù)可能已經(jīng)發(fā)生牢固性差的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，需要在工程后期采用針對(duì)性較強(qiáng)的加固處理技術(shù)，對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行填充和修復(fù)，而灌注黏土漿則是比較主流的專業(yè)手法，其中包含利用漿體自重，注入結(jié)構(gòu)孔隙的填充式，以及利用高壓水流開辟溝壑，再灌輸漿體的劈裂式。下面以兩個(gè)水庫(kù)大壩的加固作業(yè)為例分別進(jìn)行說(shuō)明：第一，某水庫(kù)的上游壩體的壩基出現(xiàn)了肉眼可見的破損情況，上層無(wú)滑動(dòng)痕跡，具體問(wèn)題位置處于壩基與山體連接的拐角處，以防更大的事故出現(xiàn)，工程隊(duì)采用了填充灌漿法，對(duì)可能滲透的部分進(jìn)行了修補(bǔ)加固;第二，另一水庫(kù)屬于服役多年的老舊工程，現(xiàn)存的壩身性能較差，難以應(yīng)對(duì)高水位情況，所以加固采取了劈裂灌漿法，沿軸線進(jìn)行縫隙的沖壓開鑿，并隨劈隨灌，形成新的防滲帶，并通過(guò)擠壓作用改善了原結(jié)構(gòu)密度。黏土漿造價(jià)低廉，效果良好，是加固技術(shù)的重要助力，施工時(shí)需要合理選擇灌注方法，并控制黏土漿質(zhì)量和灌輸壓力，才能改善大壩的防滲能力，延長(zhǎng)使用壽命。

（四）土工合成材料加固技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)的核心在于新材料的性能發(fā)揮，根據(jù)工程專業(yè)研究，越來(lái)越多的土工合成材料表現(xiàn)出了極為可靠的水庫(kù)加固成果，特別是土工網(wǎng)格、土工布等產(chǎn)品十分貼合水庫(kù)的護(hù)坡和防滲水需求，土工網(wǎng)格主要應(yīng)用在壩體的表面，屬于柔性纖維材料的一種，具有優(yōu)良的延展性、強(qiáng)度和摩擦系數(shù)，施工時(shí)可以充分利用其張力，相互連接并附著在壩坡上，當(dāng)壩坡受到橫向和縱向的拉力時(shí)，土工網(wǎng)格就作為抗拉的加筋結(jié)構(gòu)幫助壩身保持穩(wěn)定;土工布主要材料為聚乙烯塑料薄膜，能夠靈活應(yīng)用于包括邊角在內(nèi)的水庫(kù)防滲結(jié)構(gòu)中，比如萊蕪區(qū)的多數(shù)小型水庫(kù)在進(jìn)行重新加固時(shí)，采用了鋪設(shè)土料墊層與土工薄膜相結(jié)合的辦法，可以有效抵御高水壓的侵襲。

（五）圍堰技術(shù)

圍堰是水庫(kù)加固的臨時(shí)圍擋結(jié)構(gòu)，利用圍堰將工作區(qū)域隔離出來(lái)以便更好的完成施工作業(yè)。設(shè)計(jì)圍堰是一項(xiàng)對(duì)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求較高的工作，必須要根據(jù)小型水庫(kù)水文、地質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行合理調(diào)整，并保證牢固穩(wěn)定，防止出現(xiàn)塌陷或斷裂。如某小型水庫(kù)的坡面徑流速較低，不超過(guò)0.5m/s，所需圍堰大約3m，擬采用黏土材料作為主體，足夠達(dá)到圍堰的強(qiáng)度要求，施工過(guò)程分為測(cè)量放線、土石拋筑、斜土墻砌筑、土石填充和圍堰拆除，為保證施工質(zhì)量，要求圍堰土石填筑要逐層壓實(shí)，使總體壓實(shí)度達(dá)到90%以上，同時(shí)要排出圍堰基坑內(nèi)的積水，避免基底出現(xiàn)松軟問(wèn)題，最后需要時(shí)刻注意圍堰的安全狀態(tài)，配備必要的事故處理措施，保證施工人員的安全。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，受到資金和技術(shù)限制，小型水庫(kù)工程普遍缺乏施工建設(shè)的專業(yè)性，加大了安全風(fēng)險(xiǎn)，所以必須在加固技術(shù)應(yīng)用方面加強(qiáng)質(zhì)量管理，發(fā)揮出加固技術(shù)應(yīng)有的作用，科學(xué)完成除險(xiǎn)加固任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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