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探討水庫大壩防滲加固技術(shù)
【摘要】滲漏是水庫的主要病險(xiǎn)，如成語“千里之堤，潰于蟻穴”所描述的，如果不加治理，其后果可能是很嚴(yán)重的。本文探討了目前常見的各種防滲加固技術(shù)的特點(diǎn)和適用范圍等內(nèi)容，并重點(diǎn)討論了幾種常用的技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水庫大壩; 防滲; 加固
水庫在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮著巨大作用，然而由于各種原因使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)各種險(xiǎn)情，其中尤以大壩為甚。水庫大壩的險(xiǎn)情有滲漏、滑坡、裂縫，其中滲漏是最普遍的問題，其他兩種險(xiǎn)情也與滲漏有關(guān)，成語“千里之堤，潰于蟻穴”既說明了滲漏可能造成的嚴(yán)重危害，同時(shí)也揭示了大壩防滲加固的重要意義。大壩滲漏一般分為壩體滲漏、壩基滲漏、繞壩滲漏、接觸滲漏等幾種情況，按照滲漏特征又可分為散浸與集中滲漏兩種情況[1]。水庫大壩的防滲加固處理應(yīng)根據(jù)滲漏的特點(diǎn)和施工技術(shù)能力采取有針對(duì)性的措施，以保證處理效果既經(jīng)濟(jì)又可靠。下面就水庫大壩防滲加固技術(shù)的類型、原理、適用范圍以及施工技術(shù)等進(jìn)行一些探討。
1 水庫大壩防滲加固技術(shù)類型、原理及適用范圍
1.1 大壩加固
大壩加固的主要目的，一是提高抗洪的標(biāo)準(zhǔn)，二是解決壩體結(jié)構(gòu)存在的問題，如解決滲漏、滑坡及裂縫等問題。對(duì)于第一種情況主要采取加高加寬的處理措施，后面一種情況采取具體的治理措施如下幾點(diǎn)：
(1)不加寬情況下的加高，這在水利行業(yè)俗稱“戴帽”。在壩頂上直接加高，加高高度一般在2m以內(nèi)，迎水面利用防浪墻直接加高，背水面上部陡一些，并且與上游壩面銜接[2]。
(2)大壩培厚加高。當(dāng)加高較高(超過3m)時(shí)，或者壩體結(jié)構(gòu)較差有必要培厚時(shí)采取該措施。一般在背水面培厚，以滿足穩(wěn)定滲流的要求，采用的材料多是風(fēng)化料、礫砂石等透水好的材料。少數(shù)情況下從迎水面培厚，采用粘土、壤土等滲透系數(shù)較低的材料。
1.2 大壩防滲
大壩防滲的原則是“上堵下排”，上堵即水平防滲和垂直防滲，下排就是在大壩背水坡腳開挖導(dǎo)滲溝、減壓井及蓋重壓滲等。水平防滲是指在大壩上游填筑粘土鋪蓋或者利用天然鋪蓋，并結(jié)合下游排水減壓導(dǎo)滲的一種防滲做法。垂直防滲是在垂直壩體斷面方向所采取的防滲措施，如劈裂灌漿、粘土或水泥防滲墻等。
水平防滲的優(yōu)點(diǎn)是就地取材、造價(jià)低、施工簡便、工期較短，也不需要特殊的施工機(jī)具，但一般要放空水庫，而且滲流量較大，下游要采取排水減壓措施。垂直防滲可以比較徹底地解決土石壩的滲漏問題，但是施工技術(shù)要求較高，還需要專門的機(jī)具設(shè)備等。選擇垂直防滲，還是水平防滲，或者兩者結(jié)合，需要結(jié)合水庫的實(shí)際情況，經(jīng)過方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的比選，確定合理的優(yōu)化方案。
2 水庫大壩常用防滲加固技術(shù)
2.1 劈裂灌漿技術(shù)
劈裂灌漿是目前土壩防滲加固中使用最廣泛的一種技術(shù)，處理壩體疏松、滲漏比較嚴(yán)重的土壩效果非常顯著[4]。其做法如下：
2.1.1布孔設(shè)計(jì)
布孔要根據(jù)壩體的具體情況，如小主應(yīng)力分布情況、裂縫與孔洞位置、地形以及灌漿方法等進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般河床段沿壩軸或偏上游直線方向布單排孔;較重要的壩或碾壓不實(shí)，存在風(fēng)化塊石的壩可布兩排或三排孔;岸坡段或彎曲段一般采用小孔徑布孔，或多排梅花形布孔，但無論采取哪種方式，都要保證形成連續(xù)的防滲帷幕。孔距，河床段單排孔一般是3.0～5.0m;岸坡段兩排或三排孔，孔距1.5～3.0m。孔深要進(jìn)入隱患處2.0～3.0m。
2.1.2灌漿壓力
灌漿壓力是注漿管上端孔口的壓力值，也是限制灌漿的最大壓力。灌漿壓力既要滿足劈裂壩基最低能量，也要保證安全和灌漿效果。灌漿壓力可參照表1，并經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。
2.1.4 灌漿工藝：
2.1.5 控制項(xiàng)目：壓力、灌漿用量、位移與沉降量觀測、劈裂寬度控制等項(xiàng)目。
2.2 高壓噴射灌漿技術(shù)
這種技術(shù)是在靜壓灌漿和高壓旋噴灌漿基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，也稱高壓擺噴灌漿技術(shù)，可用于中等至強(qiáng)透水層的土壩。
2.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
常用參數(shù)如表2。
2.2.2 孔距
一般1.5～2.0m，單排孔取下限，雙排孔可取上限。
2.2.3 施工工藝
工藝流程如圖2所示[5]。
2.2.4 質(zhì)量檢查
主要檢查墻體軸線和地質(zhì)情況復(fù)雜等處。檢查項(xiàng)目有鉆孔取心、墻體開挖、墻體內(nèi)原位注水和圍井試驗(yàn)等。
2.3 水泥防滲墻技術(shù)
水泥防滲墻可以非常可靠截?cái)酀B流、控制滲流量，其設(shè)計(jì)布置形式，主要有兩種：一種如圖1(b)所示放在大壩軸線上或軸線靠近上游一側(cè);另一種是在斜墻壩的腳上，但需要放空水庫。按照鉆孔的方式又分為圓形孔和槽型孔。墻厚一般0.7～1.3m，多為0.8m。按照材料分為純混凝土、鋼筋混凝土、塑性混凝土和自凝灰漿幾種。按造孔的工法有鉆進(jìn)法、射水法、鋸槽法、抓取法和銑槽法等。施工中還將兩種或更多的工法組合使用，于是就有了“兩鉆一抓”、“ 兩鉆三抓”、“銑、砸、爆”等組合工法[7]。
3 結(jié)語
水庫大壩防滲加固技術(shù)是在實(shí)踐中產(chǎn)生并發(fā)展起來的，所以技術(shù)的類型很多。具體選擇哪一種的技術(shù)也要從當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況出發(fā)，并通過精心設(shè)計(jì)、精心施工、加強(qiáng)管理等來確保防滲加固的質(zhì)量和效果。
參考文獻(xiàn)：
[1] 卓廷召. 對(duì)水庫大壩防滲加固技術(shù)的探討[J]. 沿海企業(yè)與科技，2010(12).
[2] 張淼等. 水庫大壩運(yùn)行維護(hù)與病險(xiǎn)檢測處理技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)用實(shí)務(wù)全書[M]. 石家莊：河北音像出版社，2005.
[3] 陳仲策. 廣東省大中型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的一些常用方法[J]. 廣東水利水電，2010(4).
[4] 彭國新. 淺談?dòng)门压酀{的方法處理橫江水庫大壩的滲漏問題[J]. 水利建設(shè)與管理，2008，28(3).
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