浅议中小型水库土坝中常见病险问题及除险加固措施

时间:2022-06-11 07:10:39

浅议中小型水库土坝中常见病险问题及除险加固措施

摘要:加强中小型水库土坝中常病险问题除险加固措施的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对中小型水库土坝中常见病险问题及除险加固措施进行了分析,给出了对应的措施,具有一定的参考意义。

关键词: 中小型水库 除险加固 措施

中图分类号:TV697 文献标识码:A 文章编号:

1 中小型水库出现病险的原因分析

我国中小型水库数量众多,相应地出现病险情况的总量也就较大。那什么原因导致水库出现病险情况呢? 原因是多方面的,既有自然环境等客观方面的原因,也有建设、管理不善的主观原因。自然原因不好控制,但因主观原因导致的水库病险必须引起注意。

1.1 部分水库设计洪水标准过低

我国很多的中小型水库建于上世纪60 年代前后,由于历史原因当时水利工程制定的防洪标准过低,虽然上世纪80年代后期不断制定和完善了与水利工程相关的建设标准和规范,但之前建设的中小型水库普遍存在防洪能力较低的情况。

1.2 勘测设计缺陷导致病险水库

(1) 基本资料不切实际。水库的集雨面积未经实测,多数从小比例地形图量算,以致集雨面积和库容量出现较大误差;

(2) 设计计算采用的基础数据不准确。部分水库库区水文资料短缺,工程洪水计算采用查图或引用邻近工程资料计算,这导致计算成果与实际出入较大。绝大多数小型水库建设中未进行地质勘探和取样试验工作,对坝址地质情况缺乏了解,填土物理力学指标凭经验主观取定,设计成果存在较多的不准确因素;

(3) 工程设计布局方面存在缺陷。如有的水库未设溢洪道,泄流采用输水涵洞取代。有的溢洪道布置在进水条件不理想,或存在深挖方或高边坡开挖。多数输水建筑物为坝下涵,沿线多置于在土基上或处理不彻底的基础上,产生不均匀沉陷而导致裂缝、断裂等,进而产生严重渗漏。

1.3 施工质量控制不严导致出现病险水库

(1) 地基处理不彻底。由于在坝址地质情况不明的条件下进行设计、施工,特别是对有一定埋深覆盖层下的透水层、断层等未作处理,有的坝基清基不彻底,坝基建在松散的沉积层或松土层上,又未设置截水等措施。致使坝体产生不均匀沉陷、裂缝,导致坝体产生坝基渗漏、坝体渗漏或绕坝渗漏。

(2) 施工填土质量问题。受施工时技术和施工机械等限制,部分工程坝体碾压、夯实达不到设计要求,或对分层压实的接合面未做刨毛处理,以及填土压实度不一致,也都会导致水库坝体出现渗漏甚至滑坡。

(3) 泄水建筑物、坝下涵管等的施工质量问题。因经济条件和建筑材料局限,部分早期建设的水库坝体砌体结构砂浆强度、抗腐蚀性等较低,经过近几十年的运行老化严重,导致出现裂缝、断裂,甚至倾斜、倒塌、失稳等病险现象。

(4) 维护不力导致因蚁害、鼠洞而出现病险水库部分中小型水库坝体为土坝,因于缺乏必要的养护和维修,出现白蚁和鼠害问题也就不足为奇了,这也是造成坝体出现危害性洞穴,进而对水库大坝的安全构成危害。

2 中小型水库除险加固的措施

中小型水库的除险加固措施有很多种,可以具体情况具体分析。根据每个水库的实际情况,分别采取切合实际的除险加固措施。一定要灵活运用,不要照搬某个水库的样板来进行复制。以下列出几种比较常见的病险隋况的处理方法,与大家共同交流讨论。

对于坝基渗漏通常可用垂直截渗( 混凝土防渗墙、帷幕灌浆) 、设置水平或斜坡式铺盖,排水减压: 岩溶地区通常采用混凝土堵塞和隔离,以便将渗透比降、扬压力和渗透压力控制在允许范围内: 对于坝体和堤防的渗漏,常见的处理方法有压力灌浆,劈裂灌浆,套井回填,加做粘土或混凝土连锁截水墙;在迎水面采用土工膜防渗处理,下游面采取导渗沟或采取贴坡排水、褥垫排水或加做反滤层以降低出逸点高度; 对于涵管漏水通常可采取环氧树脂补漏、钢丝网水泥喷浆加固、化学灌浆或另打隧洞;对于抗渗性较差的断层破碎带,通常是在断层破碎带与建筑物基岩防渗帷幕轴线的相交处,沿断层的倾向开挖竖井、斜井或平洞,同时清除软弱破碎物质再回填混凝土,对于混凝土与断层上下盘基岩的接触面则应进行灌浆处理: 对于接触渗漏处的风化岩层则可采取水泥灌浆。

增做粘土斜墙。对防渗体土料差、透水性大的心墙或均质土坝,尤其是小型水库的坝体渗漏,如当地尚有适宜做防渗体土料的,可以采取在坝上游做粘土斜墙的措施,形成一道新的防渗体,对于较薄透水层的坝基渗漏,也能结合处理。这样可达到既处理坝体、坝基涌漏,又节省投资的多重目的。土坝坝体灌浆。对当地缺乏足够的粘土料或不能放空水库的土坝坝体渗漏,适宜采用坝体灌浆的方法来处理土坝坝体渗漏。土坝坝体灌浆分为充填式灌浆及劈裂式灌浆。一般来说,对性质和范围均比较明确的局部隐患采用充填式灌浆方法,而对于处理范围较大,隐患部位不能完全确定的土坝坝体渗漏,如坝体出逸点过高,散浸等情况,则以采用劈裂式灌浆方法效果为好。

涵洞的一般裂缝和漏水,无需结构补强时,可用水泥砂浆或环氧砂浆进行表面处理。

涵洞地基加固的方法应按地质条件和涵洞断裂的位置而定。当断裂发生在洞(管) 口附近,且坝(堤) 身不很高,可直接开挖坝(堤) 身或岸坡进行处理。对于软基,应先拆除破坏部分的涵洞(管) ,然后清除基础部分的表土、松土和淤泥,直至开挖到坚实土层。均匀夯打后,再用浆砌石或混凝土回填密实。

3 结束语

中小型水库除险加固工程是一个应该常抓不懈的工作。中小型水库的病险状况必须引起水利相关部门的足够认识,如果不能及时有效地处理,中小型病险水库就会成为“定时炸弹”会引发各种不堪设想的后果。中小型水库除险加固工程的工程量虽然不大,但水库的安全运行关系到众多百姓的生命财产安全,因此绝对不能因为工程量小而轻视加固工程的质量,不管是政府主管部门、业主、监理单位,还是施工单位都要明确认识到这一点。良好的工程质量需要多方面的努力及争取,因此在施工过程中,各方要加强沟通、交流,采取有效的措施杜绝质量问题的出现,确保中小型水库除险加固工程质量的万无一失。

参考文献

[1]中小型水利水电工程地质勘察规范. ( SL55—2005) .

[2]袁俊祥. 论小型水库土坝渗漏原因与治理,中国科教创新导刊,2008.

[3]洪涝灾区灌排工程修复与重建技术指南,中国水利水电出版社,1998.

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