水利工程中水庫除險加固施工技術(shù)的研究

楊震

摘 要 我國的水資源比較豐富，但是水資源的分布并不均勻，南方地區(qū)的水資源豐富，而北方地區(qū)常年處于干旱態(tài)勢，所以我國建設(shè)了比較多的水庫工程，以此來減少干旱帶來的不良影響，從而保障人民的正常生活。我國的水庫工程對于我國國民發(fā)展有著重要的價值和意義。在水庫建設(shè)施工中，除險加固技術(shù)有著重要的價值和意義，可以更好地提升水庫工程的安全和質(zhì)量，保障水庫工程更好地發(fā)揮出其價值和功效?；诖耍疚囊运畮斐U加固施工技術(shù)為主要研究對象，對該技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和介紹，以期能夠為水庫工程施工質(zhì)量的提升提供有益的幫助。

關(guān)鍵詞 水利工程 水庫工程 除險加固技術(shù) 壩體填筑

中圖分類號：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）04-0007-03

水庫工程可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)灌溉、防洪、防澇中，對于避免旱澇災(zāi)害有著重要的作用和價值。我國很多水利工程中的水庫工程都是在六七十年代建設(shè)的，所以，受到施工技術(shù)、施工環(huán)境等多種因素的影響，施工質(zhì)量水平并不能滿足現(xiàn)代社會對于水庫工程的需求，一些小型水庫出現(xiàn)了諸多的問題，比如，壩體出現(xiàn)裂縫、滲水等問題，對水庫工程功能的發(fā)揮造成了很大的影響，甚至還造成一些險情的發(fā)生。所以，水庫除險加固施工技術(shù)的運用可以很好地保障水庫質(zhì)量和功能，提高水庫在水利工程中的價值。

1 水利工程中水庫除險加固施工技術(shù)應(yīng)用的價值和意義

在我國社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程中，我國水庫工程的規(guī)模越來越大，開始遍布于全國各地，對緩解我國的旱洪澇災(zāi)害體現(xiàn)出了重要的價值和意義。比如，在洪澇災(zāi)害發(fā)生時，水庫可以更好地分流洪水;如果發(fā)生旱災(zāi)，水庫可以開閘放水，從而緩解干旱問題。但是，我國很多水庫的修建年限比較長，出現(xiàn)了不同程度的損壞，在水庫運行的過程中出現(xiàn)了比較多的安全隱患，導(dǎo)致一些水庫出現(xiàn)垮塌問題，造成了很大的風(fēng)險。因此，水庫除險加固施工技術(shù)可以更好地對水庫石壩進(jìn)行加固處理，提高水庫大壩的穩(wěn)固性和質(zhì)量，滿足水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范的要求，更好地避免了水利工程中重大安全事故的發(fā)生。

2 水利工程中水庫除險加固施工技術(shù)分析

2.1 導(dǎo)流施工技術(shù)介紹

水庫工程施工時，導(dǎo)流施工技術(shù)主要是指在一些活水的河道中建立起水庫工程，并在工程施工之前利用多種施工技術(shù)來對河道中的水流進(jìn)行阻隔，先將這些水流引導(dǎo)到下游。在水庫工程施工期間，導(dǎo)流施工技術(shù)的作用是非常重要的，導(dǎo)流施工方案的質(zhì)量會直接影響到整個水庫工程的整體施工水平和質(zhì)量。導(dǎo)流施工技術(shù)包括了兩部分的內(nèi)容，一部分是河床外導(dǎo)流，另外一部分是河床內(nèi)導(dǎo)流。其中外導(dǎo)流主要指的是圍堰阻隔河床，以此來減少河床導(dǎo)流直接予以泄水活動，引導(dǎo)水流向著建筑體下游進(jìn)行蔓延分流。[1]內(nèi)導(dǎo)流主要是指借助于圍堰前后分段的方式來對河床進(jìn)行保護(hù)，將一些河水從河床位置分流出去。這兩種導(dǎo)流施工技術(shù)是比較常用的技術(shù)。

2.2 壩體填筑施工技術(shù)分析

砂石壩的架構(gòu)比較單一，可以進(jìn)行實地取材，很好地節(jié)省施工材料，并且有著很強(qiáng)的施工便捷性等優(yōu)勢，常常會在一些大型水庫中應(yīng)用，壩體防滲漏結(jié)構(gòu)和物料的優(yōu)化可以為壩體的施工質(zhì)量提供重要保障。在水庫施工過程中，壩體填筑施工技術(shù)的價值和作用是非常重要的，可利用壩面流水的作用、科學(xué)的施工技術(shù)、科學(xué)施工環(huán)節(jié)和流程來進(jìn)行鋪料施工。但是，在此種施工技術(shù)應(yīng)用的過程中，必須要對分壩面施工進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)，以此來進(jìn)行碾壓施工，之后，對填料進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃施工，在施工質(zhì)量沒有問題的情況下，才可以進(jìn)行下一步驟的施工。

2.3 預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)分析

在進(jìn)行水庫工程施工的過程中，預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)可以更好地對水庫地基進(jìn)行加固處理，提高水庫地基的牢固性，提升水庫工程的整體施工質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力錨固施工技術(shù)是預(yù)應(yīng)力巖層和混凝土預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的統(tǒng)稱，通過這兩種施工技術(shù)可以對水庫中的基巖施以一定的壓力，使得基巖的力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到水庫工程施工的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這樣在進(jìn)行水庫工程施工的過程中就可以保障水庫工程的施工質(zhì)量。

2.4 土壩防滲加固施工技術(shù)分析

在進(jìn)行水庫工程施工的過程中，通過土壩防滲加固施工技術(shù)可以更好地對土壩滲漏的問題進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)滲漏問題。利用土壩防滲加固施工技術(shù)避免土壩滲漏問題后，再借助于帷幕灌漿技術(shù)來對土石壩進(jìn)行加固處理，提高土石壩的穩(wěn)定性。通過這種方式可以更好地提高石壩的力學(xué)性能，并使其各項指標(biāo)符合施工標(biāo)準(zhǔn)的要求和壩體的平穩(wěn)指數(shù)，避免出現(xiàn)壩體滲漏的問題，提高整個水庫壩體的整個施工水平和質(zhì)量，確保水庫工程的施工質(zhì)量，為后期的應(yīng)用提供便利和保障。

另外，可以采用混凝土防滲墻來避免壩體出現(xiàn)滲漏。在壩體的基礎(chǔ)位置或者是主體的位置，借助于沖擊鉆或者是抓斗的方式來設(shè)置孔槽，再把混凝土灌注到孔槽內(nèi)部形成混凝土墻體。在進(jìn)行施工時需要特別注意的是，混凝土在受到壓力之后比較容易發(fā)生變形，因此需要對其和土層變形的方向進(jìn)行控制，變形方向要相同。并且其彈模要控制在2000MPa以內(nèi)，抗壓強(qiáng)度也要控制在5MPa以內(nèi)。這種防滲方式的效果比較突出，防滲墻的厚度比較均勻;難點則是對混凝土配比的控制，配比的質(zhì)量控制比較低，所以，在施工時速度比較慢。

此外，還可以采用上游鋪設(shè)土工膜的方式來防止?jié)B漏。這種方法的重點是要對防滲材料進(jìn)行嚴(yán)格的控制。其中，土工膜是一種復(fù)合土工膜，是針刺土工織物和土工膜的結(jié)合體，不僅可以進(jìn)行平面排水，同時還可以防滲漏，是一種性價比非常高的防滲材料。同時土工膜具有適應(yīng)能力非常強(qiáng)、操作方便、防滲性能較好、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點。但是，這種方式在進(jìn)行施工時，接頭位置的控制難度比較大，如果接頭位置出現(xiàn)損壞，還是會造成滲漏問題的發(fā)生。在施工的過程中，需要將水庫中的水完全排出后才可以施工。并且土工膜材料的使用年限并不長，所以，這種防滲方式常常應(yīng)用在均質(zhì)壩和斜墻壩中。

2.5 加固工程灌漿施工技術(shù)分析

在進(jìn)行水庫工程施工的過程中，灌漿施工技術(shù)的運用有著非常重要的作用和價值，通過灌漿施工技術(shù)可以更好地讓水庫壩體的防滲效果更加突出。這種施工技術(shù)常常應(yīng)用在壩基和土石壩壩體的防滲施工中，可以進(jìn)行壩體劈裂灌漿、高壓噴射灌漿兩種施工技術(shù)。在進(jìn)行壩體劈裂灌漿施工技術(shù)的過程中，通過壩體有利布局來將一定量的泥漿進(jìn)行灌注，并形成鉛直線性的防滲泥墻，通過對漏洞進(jìn)行堵塞、對裂縫和切斷柔軟層進(jìn)行彌補(bǔ)的方式來起到防滲的作用和價值。在實際的施工過程中，灌漿施工技術(shù)實施完畢之后，壩體滲透性會大幅度降低，并且壩體的總滲流量也會大大降低。高壓噴射灌漿高壓施工技術(shù)是一種應(yīng)用頻率非常高的施工技術(shù)，通過將高壓水泥漿液進(jìn)行射流來進(jìn)行灌漿。這種施工技術(shù)應(yīng)用更加便捷快速，并且所需要的施工設(shè)備和資金、人力投入也比較少，并且還有著搭接防滲成果的優(yōu)勢，但是，高壓噴射灌漿高壓施工技術(shù)會造成漏噴問題的發(fā)生。

一是需要進(jìn)行打孔處理。先設(shè)置灌漿孔的位置，每個孔的位置間距需要保持在3m左右，在灌漿的過程中，鉆孔位置和原設(shè)計的位置偏差不能超過10cm。在進(jìn)行鉆孔時需要按照循環(huán)灌漿的方式來進(jìn)行鉆孔施工。成孔后灌漿施工前要先對施工現(xiàn)場進(jìn)行平整清理，并進(jìn)行底板鋪設(shè)搭建鉆孔平臺，固定鉆機(jī)的穩(wěn)定性，檢查鉆機(jī)的動力、供電設(shè)備等等。另外，在進(jìn)行施工的過程中還要對成孔的方向進(jìn)行良好控制，并且對每個灌漿孔的孔斜進(jìn)行檢測;比如，每隔5m需要進(jìn)行一次測斜操作，對鉆孔的深度要進(jìn)行控制，一般需要高于30m，并且每隔10m的位置需要進(jìn)行一次測斜且孔的深度不大于30m。之后，把孔斜范圍控制在上部20m之內(nèi)，具體的帷幕灌漿鉆孔孔低偏差的允許范圍如下表1所示。

在對偏差進(jìn)行糾正的過程中，需要按照鉆孔偏斜值大于設(shè)定的最大允許規(guī)范值來對孔斜進(jìn)行檢測，如果效果不明顯就需要進(jìn)行重新開孔。在對孔的方向進(jìn)行確定好之后，需要對灌漿段的長度進(jìn)行設(shè)置，并且還要把誤差控制在30cm以內(nèi)，灌漿的施工需要采取分段的方式，并且適量縮短或者是增加灌漿段的長度，此時監(jiān)理工程師需要對其進(jìn)行嚴(yán)格的控制和指導(dǎo)。在此項工程結(jié)束之后，可以對成孔進(jìn)行鉆孔和沖洗的操作，鉆孔的I序孔和II序孔是為開展基坑開挖實施時進(jìn)行支護(hù)的鋼管樁注漿孔，III序孔是為了進(jìn)行固沙封水的旋噴注漿孔。[2]在所有的工序操作結(jié)束之后，還要對其施工質(zhì)量情況進(jìn)行檢測控制，在確保所有的鉆孔符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)之后才可以進(jìn)行下一步的施工。

二是進(jìn)行漿液的制作。在對漿液進(jìn)行制作時，需要嚴(yán)格控制好漿液的濃度，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和要求來進(jìn)行漿液的配比，可采用攪拌機(jī)來進(jìn)行漿液攪拌，并且漿液的容量需要控制在0.3g/m3～1.5g/m3之間。

三是灌漿作業(yè)處理。在進(jìn)行灌漿之前要先對灌漿機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢測，在保障無誤后開展灌漿處理還需要嚴(yán)格按照灌漿流程進(jìn)行操作，對堆石體進(jìn)行填充時要先對上游進(jìn)行填充，之后才能進(jìn)行下游的填充，最后再對中游進(jìn)行灌漿操作。

四是進(jìn)行封孔施工。在灌漿作業(yè)結(jié)束后，必須要對填充好的鉆孔進(jìn)行封孔處理。在進(jìn)行封孔時，需要采用壓力灌漿封堵方式進(jìn)行封孔，并且在整個鉆孔封閉灌漿結(jié)束后，對灌漿的厚度和飽滿度進(jìn)行檢查，在沒有下沉問題后即可完成封孔。另外，還要加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)，把漿液制作成立體試件，提高漿液的抗壓強(qiáng)度，確保灌漿施工的整體質(zhì)量。

五是在灌漿封孔結(jié)束之后要對整個的施工質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一的檢查，如壩體顳部泥墻的厚度、密度，以及連續(xù)性等，質(zhì)檢人員要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來對施工現(xiàn)場進(jìn)行觀測檢查，確保施工驗收合格。[3]

3 水利工程中水庫除險加固施工管理措施

在進(jìn)行水庫除險加固施工管理的過程中，首先，要不斷地完善相關(guān)的組織結(jié)構(gòu)，各個單位的領(lǐng)導(dǎo)也要加強(qiáng)對水庫除險加固施工的重視，同時還要完善相關(guān)的責(zé)任管理制度，并將除險加固施工貫穿到所有的施工部門和相關(guān)的人員工作中，還要加強(qiáng)責(zé)任意識的宣傳教育，提升相關(guān)人員的責(zé)任意識。

另外，還要規(guī)范施工管理工作，可以實施項目法人的責(zé)任制度，根據(jù)《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》中的具體要求來制定水庫除險加固質(zhì)量管理制度，同時還要對招投標(biāo)制度、建設(shè)監(jiān)理制度等進(jìn)行落實，將各個工作任務(wù)落實到相關(guān)的負(fù)責(zé)人身上。

同時，還要落實監(jiān)理制度，嚴(yán)格對施工過程中的每個環(huán)節(jié)和流程進(jìn)行監(jiān)督和驗收管理，嚴(yán)格控制每道施工工序，驗收合格后方可以進(jìn)行下一道工序的施工，針對施工質(zhì)量，驗收不符合要求的要勒令其及時返工調(diào)整，避免因施工操作不當(dāng)而影響施工質(zhì)量。

最后，還要嚴(yán)格落實投標(biāo)機(jī)制，并對招投標(biāo)的流程進(jìn)行規(guī)范化、合理化的控制，提高招投標(biāo)的公平性、公正性和公開性，防止出現(xiàn)以權(quán)謀私的情況發(fā)生，對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。[4]

此外，相關(guān)部門還要適當(dāng)增加水利工程水庫除險加固施工的投入。為了更好地提高水庫除險加固施工的質(zhì)量，各個建設(shè)主體，如建設(shè)單位、施工單位都要適當(dāng)增加相關(guān)的投入，比如，建設(shè)單位要根據(jù)施工的具體情況增加適當(dāng)?shù)馁Y金投入，以此來確保施工質(zhì)量。

另外，施工單位也要盡可能地選擇一些先進(jìn)的地質(zhì)勘查設(shè)備和施工設(shè)備，在建設(shè)單位可以增加資金投入的基礎(chǔ)上，完善各種施工機(jī)械設(shè)備，并對施工資金進(jìn)行科學(xué)合理的分配，將專項資金落實到專項工程環(huán)節(jié)中，以此來提升水利工程中水庫除險加固施工的質(zhì)量和效率。[5]

4 結(jié)語

在水利工程中的水庫施工中，除險加固施工技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用和價值，可以更好地提升水庫工程的施工質(zhì)量和效率。所以，在水庫工程施工的過程中，要加強(qiáng)除險加固施工技術(shù)的運用，相關(guān)的工作人員在施工時要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來制定科學(xué)明確的施工方案和計劃，在施工的過程中，嚴(yán)格按照除險加固施工技術(shù)的實施原則來進(jìn)行施工，注意施工技術(shù)中的施工要點等，采取科學(xué)有效的施工措施和方法來對水庫施工質(zhì)量進(jìn)行控制，以提高水庫工程的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 韓軍民，鄭鴻輝，程留艷.混凝土施工技術(shù)在小型水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)， 2020，49（10）：53-54.

[3] 趙赴鈞.小型水庫除險加固施工技術(shù)研究——以禹州市南河水庫除險加固工程為例[J].工程技術(shù)研究， 2019，04（13）：96-97.

[4] 劉敬峰.水庫除險加固工程中高壓擺噴灌漿的施工技術(shù)[J].水利科學(xué)與寒區(qū)工程，2018，01（02）：52-53.

[5] 楊政宇.淺析混凝土施工技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（22）：115-116.