[教學(xué)]小型水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)探討

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1、小型水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)探討摘要:本文主要剖析小型水庫加固設(shè)計(jì)中易遇到的問題，并對加固設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行了探討，以供參考。關(guān)鍵詞：除險(xiǎn)加固；小型水庫；設(shè)計(jì)1?工程現(xiàn)狀小型水庫的經(jīng)濟(jì)效益比較顯著，這是公認(rèn)的。這些水庫主要是為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉水源，也為人民生活用水和工業(yè)用水提供水源，同時(shí)為防御洪水災(zāi)難也發(fā)揮了一定的重要作用，近年來越來越受到養(yǎng)殖業(yè)青睞，利用水庫養(yǎng)殖業(yè)已成了一項(xiàng)專門行業(yè)。然而，由于各種原因許多水庫都不同程度存在一些病險(xiǎn)問題，尤其是上世紀(jì)50-70年代不平凡的特定的歷史條件時(shí)期由群眾投勞

2、建成的水庫尾工和隱患較大較多，一直是水利行業(yè)長期治理完善的重點(diǎn)之一。這類水庫分布區(qū)域廣、多偏僻、壩型多、老化失修、欠完建、病種多、防洪標(biāo)準(zhǔn)低，工程本身質(zhì)量差，存在不同程度的滲漏，放水系統(tǒng)破損無法正常起閉，蓄水不正常，絕大部分工程帶病運(yùn)行且由村組級行政領(lǐng)導(dǎo)代管，達(dá)不到有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，多位于深山狹谷的高位溪溝中，險(xiǎn)情大，形成的這些大量病險(xiǎn)水庫,不僅造成水庫不能正常運(yùn)行，不能充分發(fā)揮其效益，而且還嚴(yán)重威脅到下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，對其進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理迫在眉睫。2.存在問題由于全縣的大多數(shù)水庫建于20

3、世紀(jì)50年代后期至70年代初期，多屬“無”或“三邊”工程。因此，中小型水庫存在很多問題：①病險(xiǎn)率高，病害嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，全縣現(xiàn)有小型水庫均有不同程度的險(xiǎn)情。防洪標(biāo)準(zhǔn)低、大壩滲漏、裂縫和壩坡滑塌、溢洪道泄洪標(biāo)準(zhǔn)不夠、放水建筑物不能發(fā)揮正常功能等問題普遍存在。5座小（一）型水庫和22座小（二）型水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到部份除險(xiǎn)加固非常運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)。②缺乏大壩安全觀測、水情測報(bào)和防汛搶險(xiǎn)設(shè)施，工程盲目運(yùn)行，極易失事。①管理工作薄弱，特別是鄉(xiāng)村管理的小型水庫，日常管理和養(yǎng)護(hù)工作無人負(fù)責(zé)，安全管理責(zé)任無法落實(shí)。2.小

4、型水庫病險(xiǎn)原因分析及對策3.1壩基滲漏很多病險(xiǎn)庫都存在壩基滲漏問題，究其原因有很多，但大多數(shù)病險(xiǎn)水庫是在上世紀(jì)50至70年代建成，屬于“三邊”工程，對壩基沒有很好地按技術(shù)要求進(jìn)行處理，不是清基不到位導(dǎo)致壩基與壩體接觸面成為滲水薄弱環(huán)節(jié)，就是截水槽的開挖深度不夠，留下了滲水通道，或者壩體填筑標(biāo)準(zhǔn)不夠，壓實(shí)度根本滿足不了設(shè)計(jì)要求，給壩體穩(wěn)定埋下安全隱患。有些水庫的壩基滲漏是因?yàn)閴位挥诟采w層上，而覆蓋層的滲透系數(shù)大，允許滲透比降較低，原設(shè)計(jì)的壩基截水槽或者其它處理措施的深度沒有達(dá)到相對不透水層或者截水

5、懸掛帷幕的深度不夠，不能有效的阻止?jié)B漏或延長滲徑，甚至就根本沒有進(jìn)行壩基處理。針對這些情況，可結(jié)合覆蓋層的深淺、庫區(qū)情況、附近粘土料源實(shí)際進(jìn)行垂直截滲或者水平鋪蓋。如果覆蓋層很厚，而附近又有豐富的粘土料源，施工沒有太大困難，則采取水平鋪蓋是比較適宜的；相反，如果附近沒有粘土料源，覆蓋層又較薄，采取垂直防滲的優(yōu)越性就比較明顯。垂直截滲墻的方案選擇中，還應(yīng)根據(jù)覆蓋層的顆粒級配情況，施工場地情況，結(jié)合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析進(jìn)行選擇。如覆蓋層為砂卵石，厚度超過30m,選擇混凝土截滲墻比較穩(wěn)妥；如果為粉細(xì)砂，厚度又較

6、小，則采用高噴灌漿即可。例如同裕水庫和橫陂水庫就采用了高壓旋噴灌漿對壩基進(jìn)行加固，效果良好。3.2壩體滲漏壩體滲漏多由于壩體填筑材料或者填筑標(biāo)準(zhǔn)不符合要求，密實(shí)度不夠，滲透系數(shù)偏大。針對類似這種情況，采取如下三種措施比較適宜：①對壩體采用高壓旋噴灌漿造墻，或采用沖抓套井回填粘土造墻，來切斷壩體內(nèi)上、下游的滲水通道，以防止壩體滲漏。例如同裕水庫和橫陂水庫就采用了高壓旋噴灌漿對壩體進(jìn)行加固，效果良好。②首先應(yīng)對壩體進(jìn)行必要的充填灌漿，增加壩體的密實(shí)度，然后在壩體上游坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜，要注意處理好土工膜

7、與壩基的結(jié)合部位。①采用劈裂灌漿，劈裂灌漿利用了壩體填筑的自然應(yīng)力狀態(tài)，是一種既節(jié)約又效果良好的措施。對于壩體填筑標(biāo)準(zhǔn)不符合要求的，可以劈裂兩排，不但可以在兩排之間形成很好的防滲層，而且因?yàn)槠涔酀{壓力較大，還可以在兩排灌漿孔以外的一定范闈內(nèi)，對壩體起到較好的加固作用。另外，還可以將壩基一定深度劈開，對壩體和壩基的結(jié)合面也起到很好的防滲作用。②根據(jù)工程的具體情況，采取往上游壩坡貼防滲斜墻、鋪設(shè)復(fù)合土工膜、加大壩體斷面等措施。例如大屋水庫的壩體加固就采用了臨水側(cè)鋪設(shè)復(fù)合土工膜和培土加厚的措施，效果良好

8、。3.3壩體穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求常見的原因有上游壩體滲透系數(shù)太小而坡比較陡，浸潤線偏高，壩體斷面偏陡等。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，壩體穩(wěn)定應(yīng)對正常運(yùn)行期的上下游壩坡、水位驟降的上游壩坡、一定蓄水位與地震組合的上下游壩坡、施工期上下游壩坡進(jìn)行抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算。如果上游壩體滲透系數(shù)太小而坡比較陡，使得在水位驟降工況下，上游壩體內(nèi)的水不能及時(shí)排出壩體，增大了土體重量（此時(shí)一般為飽和容重），由于含水量大而減小了凝聚力和內(nèi)摩擦角，從而造成上游坡失穩(wěn)，處理措施一般是減緩壩坡。如果浸潤線偏高，說明壩下游坡腳的排水