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摘要:中小型水库是流域防洪安全体系以及水资源利用体系中的主要构成部分,虽然目前国家相关部门已经增加了对中小型水库的投资力度,并且中小水库的安全情况也得到了改善,但其病险率还是非常高的,所以,对中小型水库进行除险加固是建立水库防洪系统的关键措施,是确保地区经济飞速发展、人民安居乐业以及社会安定的主要途径。本文就结合着目前中小型水库的发展现状,来对中小型水库除险加固施工技术进行简要分析。
关键词:中小型水库;除险加固;施工技术
1.中小型水库的发展现状
1.1土坝中出现的问题
在中小型水库运行过程中,土坝中出现的问题主要有以下两个方面:第一,土坝质量不达标,坝顶较低,背水坡比较陡。在土坝设计中坝顶的高层需要高135.9米,而在实际过程中坝顶的高程高度为134米到135.27米,小于坝顶高程的设计要求。土坝背水坡比较陡,背水坡比约1:1.5的坝段占据整个土坝的65%,而测量出来的最小背水坡比只是1:1.29,土坝工程的安全存在较大的隐患;第二,土坝上游的石护坡受到严重破坏。在土坝设计中石护坡的厚度要求30厘米,但在实际施工过程中因为块石逊径以及超径比较严重,导致块石粒的直径出现大小不一的情况,砌筑施工质量比较差。此外,护坡块石由于收到冰冻、波浪冲刷、风化等影响,再加上养护管理不善,致使护坡块石遭受严重破坏。
1.2溢洪道中存在的问题
溢洪道缺少护砌以及消能设备,渠底的高程也较低,一方面会导致水库无法进行正常蓄水,水资源得不到充足利用;另一方面,溢洪道也无力承担大型洪水任务。
1.3输水洞出现的问题
在中小型水库使用过程中,输水洞容易出现的问题主要有:输水洞的翼墙受到河水的冲刷、土层压力以及风化侵蚀作用以及土体冻融等方面的影响,导致工程出现老化现象,浆砌石纵向出现裂缝,裂缝宽度大约2厘米。底板受到水流的冲刷,土体冻融的破坏等,表层遭到剥蚀。同时,闸门漏水、老旧,启闭设施失灵,拦污栅栏遭到破损,此外,洞身的长度达不到土坝加高增厚的要求。
2.中小型水库除险加固施工技术分析
2.1坝基防渗漏施工技术分析
因为在修建大坝时,坝肩与坝基之间密实不彻底,致使中间部位出现接触渗漏问题,如果坝肩和坝基渗漏层是岩石,可以使用帷幕灌浆加固技术,其深度要求超过岩石不透层以及风化层的5米,孔距设计要求在1.5到2米,钻孔的位置要沿着大坝的轴线设置并延伸到大坝两岸的坝肩。如果坝肩和坝基渗漏层是土层,并且渗漏层比较浅,可以使用黏土斜墙方法进行防渗处理,在此过程中黏土斜墙要深入到不透层至少1米的位置,顶端的高度要超过洪水位0.3米,并且在斜墙的上部设置保护层,该保护层从下到上依次是0.2米的粗沙、0.2米的砂卵石以及0.3米的石护坡。
2.2土石坝坝坡的加固技术
在中小型水库建设过程中,土石坝是非常重要的组成部分,倘若土石坝构造不稳定,会在很大程度上影响到中小型水库运行的安全性。在中小型水库的运行过程中,外力作用会让土石坝发生向外或向下的位移,倘若土石坝结构的稳定性非常好,那它就可以抵抗住这种位移运动,使水库的坝体维持稳定,但倘若坝体不能够抵抗这种运动的话,那么坝体就会出现下滑的情况,进而对水库造成一定的安全隐患。所以,在施工过程中,为了安全性,需要事先对水坝的地质环境进行详细勘查,然后再设计出科学合理的施工设计方案,同时,在施工过程中还需要重视坝体结构的加固和防滑工作。在完成施工之后,需要做好坝体结构的维护工作。因为土石坝工程是由坝体、坝基岸坡三部分构成的,其中,岸坡和坝基属于隐蔽性工程,所以在施工过程中要重视岸坡和坝基的施工。在施工之前为了防止滑坡线性的发生,还需要做好岸坡和坝基的清洁工作,把里面的洞穴、树根、岩石等各种杂物清除干净,还需要及时修补滑坡上出现的裂缝,及时消除隐患,以确保土坝坡的稳定性。
2.3坝体和坝基的密实加固技术
在中小型水库使用过程中,土石坝出现的最大隐患就是坝体和坝基的填筑水平较差,满足不了施工设计的要求,此外,对坝基处理不当是造成土石坝隐患以及出现事故的重要原因。因此,在大坝建立过程中需要依据地质的实际勘查结果进行科学和严密的论证,并优选最恰当的施工方案来进行具体施工。为了确保坝体工程的施工质量,一定要在施工过程中把控好填筑的质量,其中,原材料选择、碾压实验、碾压方法、碾压施工等具体参数以及相关施工工序都需要严格依据有关的规范法规进行。在坝体施工过程中,除了使用碾压法对水库坝体进行施工之外,还能够使用振冲压密方法。对于新建中小型水库大坝中坝基的密实加固技术可以使用以下几种加固技术:分段填筑技术、换填技术、强夯技术、深层搅拌技术、化学灌浆技术等。
2.4坝体灌注粘土浆加固技术分析
为了确保中小型水库的可靠性和稳定性,在实际运行过程中通常要使用一些方法对中小型水库进行除险加固处理。当前应用较为普遍的加固技术就是粘土灌浆加固技术。在具体应用中,黏土灌浆加固技术可以分为劈裂式和填充式两种,这两种加固技术从本质上说,都是使用压力灌浆,区别在于两种加固技术的压力不同,其中,填充式加固技术是通过浆自身的重力把浆液缓慢灌注至洞孔内,此过程中孔口受到的压力是零;而劈裂式加固技术是借助一定压力把坝体劈开,再用浆液进行灌注,在此过程中对压力具有一定要求。在中小型水库的除险加固处理中,这两种灌浆加固技术都获得了较为普遍的应用,而且已经取得显著效果,对中小型水库的日常运行起到了十分关键的作用。而随着科技水平的不断发展以及时代进步,坝体除险加固技术还会得到创新和发展,而这些新型技术对中小型水库坝体加固中也会获得更好效果。
2.5土木合成材料的加固技术分析
作为一种新型的工程施工材料,虽然土木合成材料应用的时间比较短,但其在具体施工过程中已经得到了优良的应用,所以发展较为迅猛,目前,已经形成了很多种类的产品,其主要产品以及产品应用功能分析如下:第一,土木织物,该产品是由天然纤维或者合成纤维设计出来的透水织物,主要起到过滤、隔离、排水、加筋、防护、侵蚀控制等功能;第二,土工格栅,该产品主要是由受力原件连接形成的具有规则性的网状结构,其主要应用在加筋;第三,土工网,该产品是一种由严密网状结构连接形成的材料,该产品主要作用在气体和液体的输送;第四,土工席垫,该产品是由单纤维连接形成的聚合物垫,透水性较好,主要用在保护底脚、土粒以及微小的织物。
另外,土木膜在中小型水库的防护过程中也起到非常关键的作用,其具备优良的防渗功能。这对于中小型水库发挥防侵蚀以及保土功能具备非常重要的影响作用。其在防渗工程中的应用主要表现在以下几个方面:用于建设堤坝的防渗垂直墙以及防渗斜墙;用作碾压混凝土大坝和混凝土大坝的防渗材料;用于渠道工程的防渗衬砌项目中;用于堤坝和隧道内埋设管道的防渗工程中;用于围堰施工的防渗中。
结束语
综上所述,在中小型水库建设运行以及后期维护过程中,除险加固施工技术就成为了确保中小型水库建设运行质量良好的关键因素。在水库的除险加固施工工程中,不但要确保其施工技术的规范性,还需要确保工程的施工进程,在解决中小水库诸多的安全隐患、设施老旧、功能无法发挥等问题方面起到重要的作用,有助于中小水库发挥防洪、灌溉、发电以及排涝等作用,对于社会的经济发展起到重要的影响作用。
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