陶則敏
【摘 要】我國(guó)是有著很多河流分支的國(guó)家,為了對(duì)河流進(jìn)行有效的整治,修建了大量的水利工程,用來(lái)抗旱防洪以及灌溉農(nóng)田。近幾年,隨著科技以及經(jīng)濟(jì)的逐漸發(fā)展,在很大程度上提高了水利工程的建設(shè)水平。然而,在長(zhǎng)期的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,很多的水利工程都出現(xiàn)了質(zhì)量方面的病害,水利工程的綜合效益大大降低。因此,應(yīng)該對(duì)水利工程進(jìn)行大量的修建,同時(shí)還應(yīng)該定期加固修復(fù)已經(jīng)修建的水利工程。在本文中,簡(jiǎn)單分析了水庫(kù)大壩存在的病害的具體成因,詳細(xì)描述了水庫(kù)大壩加固壩坡的設(shè)計(jì)以及防滲設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】水庫(kù)大壩;病害;成因;加固;防滲設(shè)計(jì)
水利工程在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,穩(wěn)定性以及安全性會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成直接的影響,還在一定程度上關(guān)系著居民的財(cái)產(chǎn)安全以及人身安全。所以,應(yīng)該對(duì)水利工程的建設(shè)進(jìn)行加強(qiáng),保證水利工程的安全以及高效的運(yùn)行。然而,現(xiàn)階段我國(guó)還在使用已經(jīng)失修的工程,有著非常低的運(yùn)行效率,還會(huì)在很大程度上威脅居民的人身以及財(cái)產(chǎn)安全。為了對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有效的解決,應(yīng)該將水庫(kù)大壩進(jìn)行加固。下文從加固以及防滲兩個(gè)層面進(jìn)行了科學(xué)合理的治理方案的有效提出。
1.分析水庫(kù)大壩病害的具體成因
通常情況下,會(huì)存在很多的原因會(huì)造成水庫(kù)大壩的病害,在加固設(shè)計(jì)的實(shí)際過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該對(duì)具體的情況進(jìn)行有效結(jié)合運(yùn)用科學(xué)合理的方法來(lái)進(jìn)行處理。一對(duì)水利工程的施工方面、設(shè)計(jì)方面以及地質(zhì)方面,水庫(kù)大壩產(chǎn)生病害的原因找出。對(duì)于所有的原因,都應(yīng)該深入到現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中,進(jìn)行實(shí)地考察,分析具體的外觀、植被以及地質(zhì)狀況,全面掌握水庫(kù)大壩在最近幾年當(dāng)中的實(shí)際運(yùn)行情況。大壩發(fā)生病理的原因主要幾個(gè)方面:壩肩與壩基出現(xiàn)滲漏的情況、壩體在具體施工過(guò)程當(dāng)中存在不合格的填筑、壩體當(dāng)中有過(guò)多蟻穴、坡度陡等。需要找出這些病害的真正成因,選擇最合適的加固方案。
2.分析水庫(kù)大壩的壩坡加固的相關(guān)設(shè)計(jì)
在水庫(kù)大壩當(dāng)中,壩體加固是一種非常常見(jiàn)的設(shè)計(jì)方法,適用于壩體單薄或者出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏的情況。壩坡加固通常會(huì)分為兩種設(shè)計(jì)方案:
2.1有效結(jié)合上游的削坡減載和拋石壓腳,加固下游培厚
在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該按照坡壩來(lái)計(jì)算最終的結(jié)果,對(duì)拋石的位置進(jìn)行準(zhǔn)確的選擇,加大阻滑力,把上部的坡壩削成比較穩(wěn)定的邊坡。對(duì)拋石位置選擇有著非常重要的意義,靠近壩的軸線不可以超過(guò)之前壩體當(dāng)中最為危險(xiǎn)的滑弧位置,不然會(huì)導(dǎo)致滑動(dòng)力的增大。應(yīng)該恰當(dāng)選擇該位置,保證抗滑作用。
對(duì)上游進(jìn)行削坡之后,也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生壩軸線的下移,按照相關(guān)的規(guī)范對(duì)于壩頂?shù)母叨纫约案叱淌欠駶M足相關(guān)的要求進(jìn)行確定,之后培厚加固下游的壩坡以及壩頂,在實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中,應(yīng)該按照料場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)對(duì)壩坡以及填筑料進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。相比于上游的壩坡,下游壩坡更加陡,坡度的選擇緊密聯(lián)系著填筑料,應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)化石渣料,還應(yīng)該在下游的壩腳處設(shè)置相應(yīng)的排水壩體,在頂部位置進(jìn)行馬道的設(shè)置,方便檢查以及施工。初步進(jìn)行擬定后,穩(wěn)定計(jì)算上下游當(dāng)中的壩坡最不利的情況,對(duì)規(guī)范的滿足程度進(jìn)行一定的判斷,對(duì)于不滿足的地方應(yīng)該再次計(jì)算,一直到滿足相關(guān)的規(guī)范,保證壩體設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性以及安全性。
2.2加強(qiáng)上下游當(dāng)中壩坡的培厚加固設(shè)計(jì)
若水庫(kù)當(dāng)中存在放空底洞的水庫(kù),當(dāng)將水放干之后不會(huì)嚴(yán)重影響灌溉以及導(dǎo)致新滑動(dòng)現(xiàn)象的狀況時(shí),將水庫(kù)當(dāng)中的水進(jìn)行放空,培厚加固上下游的壩坡,能夠有效防止上游的削坡導(dǎo)致壩軸線發(fā)生狹義現(xiàn)象對(duì)工程量進(jìn)行增加,或削坡導(dǎo)致破壞原來(lái)的防滲體,為了整治防滲體而加大投資;整治原來(lái)大壩當(dāng)中下游沒(méi)有穩(wěn)定問(wèn)題的壩體,會(huì)具有更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性以及合理性,還能夠有效結(jié)合上游壩面的相關(guān)防滲設(shè)計(jì)。對(duì)淺透水的地基來(lái)講,應(yīng)該在壩腳的位置進(jìn)行防滲齒墻的設(shè)置,如果有著相對(duì)比較深的透水層,能夠運(yùn)用帷幕灌漿的方式,在壩體的上游面進(jìn)行復(fù)合土工膜的鋪設(shè),結(jié)合周?chē)尼∧唬罱K形成一個(gè)封閉性的體系,實(shí)現(xiàn)防滲的效果。
需要注意的是在實(shí)際的施工過(guò)程中,同時(shí)對(duì)上下游進(jìn)行培厚加固有著一定的難度。主要是在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中,水庫(kù)的底部會(huì)有大量淤積形成,如果對(duì)上游進(jìn)行培厚加固,會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)當(dāng)中之前的土與實(shí)際施工過(guò)程中產(chǎn)生的棄渣會(huì)共同浸泡,最后形成厚度更大的淤積。會(huì)在一定程度上對(duì)水庫(kù)的容積縮小,還會(huì)阻礙下游培厚加固的具體實(shí)施。
3.分析水庫(kù)大壩的防滲設(shè)計(jì)
在水庫(kù)大壩的滲透方面的病害當(dāng)中,基本發(fā)生在壩肩與壩基,還會(huì)更多發(fā)生在壩體。所以,在設(shè)計(jì)水庫(kù)大壩的防滲時(shí),應(yīng)該對(duì)大壩當(dāng)中的滲透部位進(jìn)行準(zhǔn)確確定,還應(yīng)該明確滲透的特點(diǎn)以及程度,進(jìn)而對(duì)防滲設(shè)計(jì)的具體方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。
3.1對(duì)壩肩以及壩基部位的防滲施工設(shè)計(jì)進(jìn)行一定分析
一般情況下,設(shè)計(jì)水庫(kù)大壩的壩肩以及壩基部位的防滲施工時(shí),運(yùn)用帷幕灌溉的方法來(lái)處理滲透,并且保證多個(gè)灌漿孔灌漿的同時(shí)性,利用對(duì)漿液密度的改變來(lái)修復(fù)水庫(kù)大壩的壩肩以及壩基部位,實(shí)現(xiàn)整個(gè)水庫(kù)大壩與帷幕之間形成一個(gè)整體,達(dá)到防滲的最佳效果。
3.2對(duì)壩體防滲設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的分析
運(yùn)用充填灌漿施工或者防滲墻施工的方法來(lái)治理壩體滲透現(xiàn)象,達(dá)到防滲的相關(guān)效果?,F(xiàn)階段,全新的一種壩體防滲方法能夠運(yùn)用復(fù)合土的工模來(lái)實(shí)現(xiàn)滲透效果。在所有的壩體滲透的相關(guān)病害當(dāng)中,該方法都非常適用,然而,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該特別注意防止?jié)B漏出現(xiàn)的現(xiàn)象。
3.3對(duì)排水設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的分析
在水庫(kù)大壩當(dāng)中,需要設(shè)置恰當(dāng)?shù)膲蚊媾c壩體的排水設(shè)施,對(duì)基礎(chǔ)的少量滲水進(jìn)行一定的排走,對(duì)浸潤(rùn)線進(jìn)行有效的降低,降低滲透的壓力,將雨水進(jìn)行匯集,有效避免下游的水對(duì)壩腳進(jìn)行一定的沖刷。有效結(jié)合排水以及防滲,實(shí)現(xiàn)上堵下排,保證水庫(kù)大壩的滲漏安全性。
首先,分析壩體的排水。整治壩體當(dāng)中的排水大部分運(yùn)用的是貼坡式以及棱柱體的排水方式,良好處理新舊排水的相關(guān)連接設(shè)計(jì),在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該將棱體當(dāng)中已經(jīng)失效部分進(jìn)行及時(shí)的拆除。當(dāng)新舊排水體之間有著比較遠(yuǎn)的距離時(shí),為了效降低投資以及節(jié)約排水材料,還可以充分利用原來(lái)的排水體,在這兩者間設(shè)置水平方向的排水帶,并進(jìn)行相應(yīng)的連接。除此之外,還能保證棱體美觀的外觀。在下游河道以及壩腳間的設(shè)置一定的排水溝,將雨水以及滲水進(jìn)行及時(shí)性的排出。
其次,分析壩面的排水。通常情況下,壩面排水是比較常規(guī)的設(shè)計(jì),需要特別注意,若上下游的護(hù)坡運(yùn)用的是漿砌混凝土的預(yù)制塊,需要設(shè)定一定的排水孔,保證5cm的直徑,保證施工的快捷性,保證排水孔的稍微傾斜。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該按照經(jīng)濟(jì)科學(xué)、綜合性治理以及因地制宜的相關(guān)原則來(lái)具體實(shí)施。需要對(duì)水庫(kù)大壩的病害成因充分了解,才可以找到解決方法,運(yùn)用科學(xué)合理以及經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)修復(fù)以及加固的效果。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]趙國(guó)軍.水庫(kù)大壩病害分析及整治設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2014,9(04):48-50.
[2]陳勇.里禾水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)[J].貴州水力發(fā)電,2011,12(4):121-123.
[3]黨海霞.小樣溪水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)[J].貴州水利發(fā)電,2009,24(6):45-46.
[4]杜培,湯立斌.淺談土石壩病害成因及處理[J].科學(xué)時(shí)代(上半月),2011,19(8):18-19.
[5]孫啟亮,孫飛,高貴全.石灰窯水庫(kù)大壩防滲加固技術(shù)方案分析研究[J].吉林農(nóng)業(yè)C版,2010,27(10):23-24.