中小型土石壩除險(xiǎn)加固勘察及處理措施

李海龍

摘 要：中小型土石壩除險(xiǎn)的病險(xiǎn)類型具有一定的特殊性，主要包含滲漏和穩(wěn)定變形兩大問(wèn)題，對(duì)于水利水電工程的總體質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。加強(qiáng)對(duì)中小型土石壩除險(xiǎn)加固勘察及處理措施進(jìn)行研究和分析，滿足水利水電工程建設(shè)的實(shí)際需求，本文就中小型土石壩的除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行分析，提出合理的勘察方式和處理措施，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：中小型土石壩；除險(xiǎn)；加固；處理

水利水電工程在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，大部分水庫(kù)存在著不同程度的病險(xiǎn)問(wèn)題，壩體滲漏以及壩體凍脹裂縫等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了水庫(kù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的有效發(fā)揮。在此種情況下，加強(qiáng)對(duì)中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行勘察和處理，是當(dāng)前水利水電工程建設(shè)工作中的一項(xiàng)重要任務(wù)。

1 中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程的地質(zhì)問(wèn)題

1.1 壩體的質(zhì)量問(wèn)題分析

就中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程的總體情況來(lái)看，壩體的成本具有一定的復(fù)雜性和特殊性，主要由碎石壤土、砂壤土以及全風(fēng)化巖組成，壩體土質(zhì)成分不均勻，整體填筑質(zhì)量較差，實(shí)際密實(shí)度較差，壩體極易出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，從而對(duì)中小型土石壩的總體質(zhì)量和性能產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

1.2 壩基滲漏問(wèn)題

中小型土石壩壩基滲漏問(wèn)題是水利水電工程建設(shè)及應(yīng)用中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，壩基整體或局部為強(qiáng)透水層，實(shí)際滲透系數(shù)較大，因而在此部位極易造成滲漏。就中小型土石壩的壩基材料來(lái)看，大多是以中砂、礫石以及卵石層為主要施工材料，且強(qiáng)透水層主要以連續(xù)形式存在，這也是導(dǎo)致壩基滲漏問(wèn)題嚴(yán)重的一項(xiàng)重要原因。水庫(kù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，壩基滲流量較大，庫(kù)水滲漏至下游，形成大面積的沼澤地帶，導(dǎo)致水庫(kù)在社會(huì)運(yùn)行過(guò)程中蓄水存在一定難度，這就嚴(yán)重制約了水庫(kù)的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。除此之外，也存在中小型土石壩建設(shè)時(shí)期的經(jīng)濟(jì)及科技條件的限制，導(dǎo)致中小型土石壩的壩基處理不規(guī)范，從而導(dǎo)致壩基滲漏的情況出現(xiàn)。

1.3 大壩壩坡滲透不穩(wěn)定，實(shí)際安全系數(shù)不能夠滿足中小型土石壩施工的質(zhì)量要求

就中小型土石壩的實(shí)際情況進(jìn)行分析和研究，可以發(fā)現(xiàn)大壩壩坡系數(shù)的不穩(wěn)定，會(huì)對(duì)壩后排水棱體的反濾效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，嚴(yán)重破壞了大壩的整體穩(wěn)定性。且下游壩坡抗滑系數(shù)的不適宜，導(dǎo)致水庫(kù)大壩在實(shí)際應(yīng)用中存在嚴(yán)重的安全隱患。尤其是下游壩腳集中滲漏，呈現(xiàn)明顯的沼澤化情況，對(duì)于中小型土石壩的實(shí)際穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

1.4 溢洪道邊坡的穩(wěn)定性問(wèn)題

從總體情況來(lái)看，在中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程施工過(guò)程中，不可避免的會(huì)對(duì)溢洪道部分邊墻產(chǎn)生損壞，部分護(hù)底板也會(huì)出現(xiàn)不同程度的破損問(wèn)題，導(dǎo)致溢洪道邊坡巖體被切割，巖體破碎的情況明顯，極易出現(xiàn)掉塊、塌落現(xiàn)象。

2 除險(xiǎn)加固工程的勘察工作

就中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程的總體情況來(lái)看，實(shí)際勘察工作的順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程自身的資金以及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的衡量，進(jìn)而選取適宜的勘察方式來(lái)進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程的勘察工作，從而對(duì)多元化的勘察內(nèi)容進(jìn)行了解和掌握，切實(shí)提高除險(xiǎn)加固工程的安全性和可靠性。

2.1 除險(xiǎn)加固工程的勘察內(nèi)容

就總體情況來(lái)看，除險(xiǎn)加固工程的勘察工作主要依據(jù)水庫(kù)存在的重要工程地質(zhì)問(wèn)題來(lái)開(kāi)展有針對(duì)性的勘察工作，促進(jìn)勘察工作效率的提高?？辈靸?nèi)容主要包括地層巖性、填筑質(zhì)量以及病害等的部位、原因以及危害性，還包含軟弱帶燈的實(shí)際厚度和空間分布等內(nèi)容。相關(guān)勘察人員應(yīng)當(dāng)對(duì)中小型土石壩的大壩防滲體以及過(guò)渡層的質(zhì)量進(jìn)行檢查，并掌握填料的實(shí)際密實(shí)度和滲透系數(shù)，在此基礎(chǔ)上促進(jìn)工程加固勘察工作的順利進(jìn)行。相關(guān)勘察人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)壩體的滲漏情況以及其他類型的建筑物險(xiǎn)情進(jìn)行了解，掌握其分布位置、特征以及處理措施，從而便于工程相關(guān)人員對(duì)病害險(xiǎn)情的成因及危害進(jìn)行研究，進(jìn)一步明確中小型土石壩的巖體透水性以及相對(duì)隔水層的埋藏深度，及時(shí)掌握地基滲漏情況，促進(jìn)對(duì)該工程的原基礎(chǔ)防滲效果以及滲透穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)更具科學(xué)性和可靠性，為工程的順利進(jìn)行提供可靠的基礎(chǔ)。

2.2 除險(xiǎn)加固工程的勘察方法

在除險(xiǎn)加固勘察工作中，應(yīng)當(dāng)對(duì)勘察方式進(jìn)行明確，通過(guò)鉆探和物探方式的有機(jī)結(jié)合，在控制好病險(xiǎn)點(diǎn)和主要建筑物的基礎(chǔ)上，來(lái)對(duì)勘探點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行明確，針對(duì)滲漏量較大的出水點(diǎn)，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的布孔設(shè)置，結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，對(duì)鉆孔間距進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制好鉆孔深度，確?？辈旃ぷ鞯膶?shí)際效果滿足工程實(shí)際要求。對(duì)壩體以及覆蓋層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的注水實(shí)驗(yàn)和基巖性注水實(shí)驗(yàn)，來(lái)獲取標(biāo)準(zhǔn)的滲透系數(shù)，從而切實(shí)提高中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程的勘察質(zhì)量。

針對(duì)溢洪道、涵管以及建筑物附近的變形問(wèn)題，相關(guān)工程勘察人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程的實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)行規(guī)范化的地質(zhì)測(cè)繪和檢測(cè)工作，來(lái)保證勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。應(yīng)當(dāng)注意的是，在實(shí)際勘察過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)待鉆探結(jié)束后及時(shí)對(duì)鉆孔進(jìn)行封堵，最大程度上避免鉆探對(duì)中小型土石壩的壩體產(chǎn)生破壞?？辈旃ぷ鞯捻樌M(jìn)行，需要相關(guān)勘察人員收集勘察區(qū)域的地質(zhì)資料和地震動(dòng)參數(shù)等多樣化數(shù)據(jù)信息，以及施工資料和工程運(yùn)行期的檢測(cè)資料，來(lái)為除險(xiǎn)加固工程的勘察工作的順利進(jìn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

3 處理措施

中小型土石壩除險(xiǎn)加固工程具有一定的特殊性，在此種情況下，應(yīng)當(dāng)積極采取有效的處理措施，以確保除險(xiǎn)加固工程的總體質(zhì)量滿足水利水電工程的實(shí)際要求。在對(duì)細(xì)小裂縫進(jìn)行小壓力灌漿處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好壩體灌漿效果的檢測(cè)工作，以保證灌漿質(zhì)量。

針對(duì)壩基滲漏問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)充分考慮并衡量工程的實(shí)際特點(diǎn)，采用混凝土防滲墻施工方案，結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行衡量和調(diào)整，促進(jìn)工程的順利有序進(jìn)行。針對(duì)兩岸邊坡和不穩(wěn)定巖土體進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，針對(duì)溢洪道破損比較嚴(yán)重的，可以采用噴護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，或者選取適宜的防沖措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

中小型土石壩水庫(kù)壩基滲漏、壩體填筑質(zhì)量差、溢洪道邊坡穩(wěn)定、壩體變形，輸水洞閘室地基不均勻沉降等問(wèn)題為水庫(kù)除險(xiǎn)加固的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。只有徹底查清險(xiǎn)庫(kù)病因，取得真實(shí)、準(zhǔn)確的地質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)資料，才能提出更好的處理措施和方案，取得滿意的除險(xiǎn)加固效果。

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（作者單位：肇東市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)）