甘興云
1、水庫大壩防滲加固的重要性
水庫的功能是多種多樣的,包括防洪、灌溉、發(fā)電、水運以及水產(chǎn)養(yǎng)殖等,能夠有效帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為社會生產(chǎn)和人們的生活提供便利。不過從當(dāng)前的發(fā)展來看,隨著水庫使用年限的增加,許多水庫都出現(xiàn)了不同程度的老化現(xiàn)象,難以達(dá)到設(shè)計時提出的目標(biāo),水庫的綜合運用能力逐漸降低,甚至影響了其使用安全。即使是一些新建的水庫,由于資金投入問題、施工技術(shù)問題、管理維護(hù)問題等,同樣存在著一些質(zhì)量隱患,出現(xiàn)了滲漏、裂縫等險情,使得水庫成為病險水庫,影響了其功能的有效發(fā)揮,同時也威脅著下游居民的生命財產(chǎn)安全。因此,做好水庫大壩的防滲加固處理,是非常重要的。
2、水庫大壩使用中存在的問題
從目前的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)看,在水庫大壩使用過程中,主要存在以下幾個方面的問題:
2.1壩底滲漏。一般來講,在對水庫大壩進(jìn)行施工前,需要首先做好相應(yīng)的地質(zhì)勘察工作,對施工現(xiàn)場的地基巖層進(jìn)行深入研究和分析,判斷設(shè)計方案的可行性。如果地基巖層不適合水壩施工,則在水壩的施工和使用過程中,可能會出現(xiàn)基底滲漏或者塌方的問題,影響水庫大壩的安全。因此,在水庫施工過程中,應(yīng)該對基底進(jìn)行有效處理,包括清理、平整、加固以及防災(zāi)處理。但是在實際施工過程中,部分施工單位為了趕進(jìn)度,往往在沒有徹底清除淤泥的情況下,就進(jìn)行基底的施工,或者沒有從實際情況出發(fā)對施工技術(shù)進(jìn)行選擇,水壩基底的施工質(zhì)量較差,無法承受水庫蓄水產(chǎn)生的壓力,從而出現(xiàn)滲漏問題。
2.2壩體破壞。在水庫大壩使用過程中,如果后期的維護(hù)管理不當(dāng),很容易出現(xiàn)壩體破壞的情況。一方面,在施工中,如果缺乏對于材料質(zhì)量和施工質(zhì)量的嚴(yán)格把握,則大壩自身的強(qiáng)度會低于設(shè)計要求強(qiáng)度,存在相應(yīng)的質(zhì)量隱患;另一方面,受水文、天氣以及地理條件的影響,水庫大壩在投入使用后,通常都會經(jīng)歷河水水位暴漲的情況,而一旦漲幅超過了完工檢驗的預(yù)期,就可能會導(dǎo)致壩體破裂。不僅如此,長時間的水流活動以及地質(zhì)因素的影響也可能會導(dǎo)致水庫大壩出現(xiàn)不堪重負(fù)的情況。
2.3繞壩滲流。當(dāng)水庫蓄滿水后,水流可能會繞過兩端的岸坡,向下游滲流,這種滲流現(xiàn)象稱為繞壩滲漏。在這樣的情況下,大壩的浸潤線會逐漸太高,很容易導(dǎo)致壩體岸坡背面出現(xiàn)陰濕,嚴(yán)重時甚至可能會造成岸坡軟化,引發(fā)滑坡等現(xiàn)象,影響整個大壩的安全和穩(wěn)定。
3、水庫大壩防滲加固技術(shù)
在科技發(fā)展的帶動下,各種新的材料和技術(shù)不斷涌現(xiàn),水庫大壩防滲加固技術(shù)也有了很大的發(fā)展和創(chuàng)新,針對不同的水庫環(huán)境,可以采用不同的防滲加固技術(shù)。這里從防滲和加固兩個方面,對常用的防滲加固技術(shù)進(jìn)行簡要分析。
3.1水庫大壩防滲技術(shù)。(1)水平防滲:水平防滲是指從水平方向上,對水庫大壩進(jìn)行處理,減少和消除滲漏問題。在水平防滲前,需要對大壩壩址以及地基地質(zhì)進(jìn)行全面細(xì)致的勘察,結(jié)合勘察結(jié)果,明確壩址以及地基中的土層巖層分布情況、平面結(jié)構(gòu)以及地下水的流動特性,然后依據(jù)水庫所處的自然環(huán)境,水庫的尺寸等,對其進(jìn)行最終評定,確定是否需要在水壩鋪蓋層中增加反濾層。在進(jìn)行水平加固鋪蓋時,需要結(jié)合地質(zhì)勘察數(shù)據(jù),繪制相應(yīng)的地質(zhì)截面圖,依照圖紙,對滲透系數(shù)、地層顆粒數(shù)等進(jìn)行明確。通常來講,需要滿足幾個條件:一是在下臥沖積層進(jìn)行滲透坡降鋪設(shè)時,應(yīng)該保證滲透坡降小于水壩沖積層的滲透坡降,以保證地基滲透的穩(wěn)定性;二是在鋪蓋滲透坡降時,應(yīng)該確保其小于鋪蓋土的允許坡降范圍,保證鋪蓋土滲透的穩(wěn)定性;三是必須確保滲流量小于損失量,將滲流造成的損失降到最低。(2)垂直防滲:通常來講,混凝土防滲墻的有著非常顯著的優(yōu)勢,其中最主要的特征,就是適用性強(qiáng),能夠應(yīng)用于不同材料的水庫大壩,同時也可以適應(yīng)各種復(fù)雜的水文條件好施工條件。在對水庫壩基和壩體進(jìn)行防滲處理時,可以在水壩頂部設(shè)置相應(yīng)的防滲墻,一直延伸到壩體基巖位置,將防滲墻與大壩兩岸的防滲設(shè)施連接在一起,同時確保防滲墻的底部嵌入穩(wěn)定堅固的巖層中。如果只是針對壩基的防滲處理,應(yīng)該確保防滲墻上部與壩體現(xiàn)有的防滲設(shè)施連接起來,之后深入到設(shè)計要求的深度。在防滲施工過程中,應(yīng)該對整個大壩的質(zhì)量進(jìn)行控制,以真正實現(xiàn)防滲效果;在混凝土防滲墻施工中,應(yīng)該重視混凝土防滲墻的連接位置,對連接位置進(jìn)行加固處理,切實保證施工質(zhì)量。
3.2水庫大壩加固技術(shù)。(1)增建防滲墻:這種技術(shù)主要是利用水泥或者混凝土構(gòu)筑物,降低大壩浸潤線出逸點,實現(xiàn)對于壩體的加固?;炷良庸淌侵冈诘孛骈_槽施工,在地基中利用泥漿對槽壁進(jìn)行加固,開鑿成連鎖樁孔或者槽形孔,然后使用防滲材料進(jìn)行回填,形成地下連續(xù)墻;水泥加固是以水泥為固化劑,結(jié)合小直徑深層攪拌設(shè)備,將水泥漿噴入土體,攪拌成水泥土,通過相應(yīng)的物化反應(yīng),使得土體與固化劑凝結(jié),形成具備高強(qiáng)度、整體性和穩(wěn)定性的水泥土墻,實現(xiàn)加固大壩的效果。(2)高壓噴漿加固技術(shù):與其他技術(shù)相比,高壓噴漿技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)性,能夠有效降低工程造價,同時還具有施工簡單、工程量小等優(yōu)點,不僅能夠?qū)λ畮齑髩芜M(jìn)行有效加固,還可以提高大壩的防滲能力,確保水庫功能的有效發(fā)揮。在實際施工中,高壓噴漿加固包括兩個主要環(huán)節(jié),一是鉆孔,多采用泥漿固壁回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù),在鉆孔過程中,需要進(jìn)行充分的填堵,以保證孔內(nèi)泥漿的正常循環(huán)。在鉆孔過程中,應(yīng)該做好現(xiàn)場跟蹤管理,始終保證鉆機(jī)垂直作業(yè),保證鉆孔質(zhì)量。鉆孔完成后,要進(jìn)行相應(yīng)的清孔操作,為后續(xù)施工提供便利。在清孔結(jié)束后,則應(yīng)該下入噴射桿,對其進(jìn)行調(diào)整,確保噴射桿能夠直達(dá)孔底;二是噴漿施工,應(yīng)該按照施工要求,對水泥漿進(jìn)行配置,避免出現(xiàn)過稀或者過濃的情況,以免影響加固效果。在噴漿過程中,應(yīng)該對噴漿壓力和噴漿速度進(jìn)行有效控制,以漿液出現(xiàn)沸騰為最佳。同時,應(yīng)該保證噴漿的連續(xù)性,沒有特殊情況應(yīng)避免出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象。
4、結(jié)語
總而言之,在水庫大壩管理維護(hù)中,防滲加固是非常重要的手段,具有長期性的特點,同時直接影響著水庫功能的有效發(fā)揮,影響著水庫的使用安全。因此,施工單位和管理單位應(yīng)該充分重視,從設(shè)計、審查、施工、驗收等環(huán)節(jié)出發(fā),切實做好水庫大壩的防滲加固處理,保證防滲加固質(zhì)量,確保水庫大壩的安全穩(wěn)定運行。