摘要:近些年來(lái),水庫(kù)、水壩、河堤的安全問(wèn)題越來(lái)越凸出,在這些問(wèn)題出現(xiàn)之后如果得不到及時(shí)有效的解決,往往都會(huì)釀成重大的社會(huì)隱患和安全事故。為此,我們?cè)谀壳暗墓ぷ髦杏斜匾獙?duì)水庫(kù)防洪堤施工進(jìn)行分析,為日后同行工作提供參考。
關(guān)鍵詞:水庫(kù);防洪;河堤;施工技術(shù);裂縫
目前城市的飛速發(fā)展促使了建筑事業(yè)的突破性發(fā)展,與此同時(shí),作為保證城市發(fā)展發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施——水庫(kù)防洪堤施工也得到了業(yè)內(nèi)工作人士的重視。我國(guó)一些水庫(kù)防洪堤建設(shè)歷史悠久、防洪能力出現(xiàn)了顯著的下降,為此在目前的工作中加強(qiáng)水庫(kù)防洪堤施工已是迫在眉睫,是未來(lái)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的工作重點(diǎn)。
一、觀測(cè)工作
水庫(kù)防洪堤主要指的是攔截水流、抬高水位的一種水工建筑物,是目前水利工程中的主要擋水建筑物。它通常都包含有堰、壩、堤、閘等結(jié)構(gòu),其中壩體結(jié)構(gòu)我們又可以分為土石壩、土壩、堆石壩、面板壩、混凝土壩等結(jié)構(gòu)。在目前的防洪堤施工技術(shù)中,經(jīng)常所選用的材料主要是以砌石和混凝土為主的。由于這種防洪堤結(jié)構(gòu)本身存在著裂縫、滲透等問(wèn)題,因此在施工之前需要對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行認(rèn)真的研究和總結(jié)。
1. 裂縫觀測(cè)
裂縫是各種工程施工建設(shè)中都極為常見(jiàn)的一種質(zhì)量通病,尤其是在混凝土工程中更為常見(jiàn),是影響結(jié)構(gòu)整體性、安全性和耐久性的主要因素。因此,在工作之初對(duì)這些裂縫進(jìn)行研究就顯得格外重要。就裂縫產(chǎn)生位置分析,裂縫的出現(xiàn)主要包含表面裂縫和內(nèi)部裂縫兩種;從裂縫出現(xiàn)的規(guī)律來(lái)說(shuō),主要包含有橫向裂縫、縱向裂縫、龜樁裂縫;就從成因進(jìn)行分析,裂縫的出現(xiàn)主要包含有沉陷裂縫、滑坡裂縫、收縮裂縫、振動(dòng)裂縫、溫度裂縫等。正是因?yàn)榱芽p本身包含著種種質(zhì)量問(wèn)題和缺陷,因此在工作的時(shí)候就需要我們從多個(gè)不同的角度去進(jìn)行分析,通過(guò)科學(xué)、合理的針對(duì)這些問(wèn)題加以歸納,從而使得各項(xiàng)裂縫問(wèn)題都能夠得到合理的處置。在觀察的時(shí)候,應(yīng)當(dāng)對(duì)其位置、產(chǎn)生原因、貫穿程度、漏水問(wèn)題等綜合分析,并且在工作中需要認(rèn)真的歸納和總結(jié),以確保工作的順利進(jìn)行,并做好相應(yīng)的裂縫分布圖,以供后續(xù)工作人員及時(shí)的加以處理。
2. 滲透觀測(cè)
滲透觀測(cè)是觀測(cè)工作中繼裂縫工作之后的又一重要組成。在工作中主要是針對(duì)壩體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的滲漏情況進(jìn)行嚴(yán)格的分析,主要的探討其浸潤(rùn)線發(fā)生的變化,掌握科學(xué)的水壓力以及滲水?dāng)_流情況。為了在工作中合理、科學(xué)的觀察滲漏問(wèn)題,在工作中應(yīng)當(dāng)設(shè)置出合理的浸潤(rùn)線,并且根據(jù)施工管理措施、施工管理流程進(jìn)行深入分析,從而不知處科學(xué)的浸潤(rùn)線觀察模式。在觀測(cè)結(jié)果中應(yīng)當(dāng)設(shè)置出面層、斜墻等有關(guān)排水設(shè)施,并繪制出科學(xué)的浸潤(rùn)線。
繞壩滲漏作為目前壩體結(jié)構(gòu)中最為常見(jiàn)的一種滲漏現(xiàn)象,主要是由于在施工的過(guò)程中主體結(jié)構(gòu)與岸坡結(jié)構(gòu)之間的裂縫處置不到位,產(chǎn)生了滲流通道,從而造成了壩體之間存在著嚴(yán)重的滲漏情況。同時(shí),在工作中由于岸坡土質(zhì)不夠合理,造成了岸坡本身存在著滲流問(wèn)題,這就造成了整個(gè)工作出現(xiàn)隱患。對(duì)于這一問(wèn)題,在工作中更是要給予高度重視,對(duì)于岸坡連接、岸坡處理工作要進(jìn)行嚴(yán)格分析。
水庫(kù)蓄水后,不僅壩體發(fā)生滲流現(xiàn)象,壩基同樣產(chǎn)生滲流。士壩壩基滲水壓力的觀測(cè),為的是了解壩基滲透層和相對(duì)不透水層中滲流沿程的壓力分布情況,借以分析壩的防滲和排水設(shè)備的作用,估算壩基中實(shí)際的水力坡降,推測(cè)潛水是否可能形成管涌、流土、接觸沖刷等破壞作用。壩基滲水壓力的觀測(cè),也是在壩基埋設(shè)測(cè)壓管進(jìn)行觀測(cè),其位置根據(jù)地基土層、排水的設(shè)施、形式以及可能發(fā)生滲透變形的部位而定。
3. 變形觀測(cè)
土壩壩體和壩基在荷載作用下,將會(huì)發(fā)生變形。土體變形主要由于孔隙水和空氣被排出使孔隙變小而引起的,這個(gè)過(guò)程稱土體固結(jié)。土體固結(jié)使土面下沉稱為沉陷。又因壩體填土厚度不同,壩基土面也不是個(gè)水平面,在水壓影響下,土體固結(jié)時(shí),壩面土粒不是垂直下沉,而有水平方向的移動(dòng),稱水平位移。
二、土壩的維修
裂縫的原因分析和處理:
1. 原因分析
裂縫種類很多,開(kāi)裂原因也不完全相同。當(dāng)屬于表面裂縫時(shí),不論是縱向裂縫、橫向裂縫,造成開(kāi)裂的原因大都是壩基地質(zhì)不同,物理力學(xué)性質(zhì)差異很大,筑壩后壓縮變形不一。尤其壩體跨越山脊,壩體固結(jié)沉掐時(shí)容易引起裂縫;壩內(nèi)剮性體(壩頭擋土墻、壩內(nèi)埋設(shè)管道、剛性心墻等),其壓縮性遠(yuǎn)小于地基土料;施工碾壓不實(shí),壩體干容重太低或壓實(shí)度不同;分段分期施工,進(jìn)度不平衡,填筑層高差過(guò)大,接合面坡度太陡;水庫(kù)水位驟降,迎水坡產(chǎn)生較大孔隙水壓力,容易產(chǎn)生縱向裂縫,甚至滑坡等。土壩發(fā)現(xiàn)裂縫,除進(jìn)行觀測(cè)外,還要經(jīng)過(guò)細(xì)致的分析研究,找出造成開(kāi)裂的原因,對(duì)癥下藥,問(wèn)題就解決得好些。判別裂縫,要掌握它的特性。如滑動(dòng)裂縫初期發(fā)展較慢,而后期突然加快;沉陷裂縫則發(fā)展過(guò)程緩慢,并到一定程度而停止。
2. 裂縫的處理
一般采用開(kāi)挖回填和灌注黃泥漿兩種方法,或者兩種方法結(jié)合使用。對(duì)于因邊坡不穩(wěn)定或軟粘土地基強(qiáng)度低而引起的裂縫,可采用放緩邊坡及增加壩坡蓋重的方法處理。開(kāi)挖回填是處理裂縫比較徹底的方法,適用于深度不大的淺層裂縫及防滲部位的裂縫。為了開(kāi)挖時(shí)便于檢查裂縫走向,開(kāi)挖前可將裂縫灌入少量石灰水。開(kāi)挖的底部寬度約為50cm,開(kāi)挖深度要比原裂縫深50cm左右,然后用原筑壩土料按原來(lái)密度分層回填夯實(shí)。必要時(shí),可增挖垂直于裂縫的溝槽,以使結(jié)合良好。
當(dāng)裂縫很深,開(kāi)挖困難或危及壩坡穩(wěn)定時(shí),可采用灌注粘土漿。灌注浸潤(rùn)線以下的裂縫,可采用粘土水泥漿,以便加速凝固,提高強(qiáng)度。水泥的滲入量一般為干料的10%~30%。具體做法是:首先選擇較寬的裂縫,在較深的部位預(yù)埋0.5~1英寸鋼管(或打通的粗竹管),平均縫距2~3m埋一根管子灌注,其余縫段用土夯實(shí)封閉,以防漏漿。
當(dāng)使用灌漿機(jī)時(shí),為了保證施工安全和灌漿質(zhì)量,應(yīng)因地制宜合理地控制灌注壓力,不能過(guò)大或過(guò)小,壓力較大,加大泥漿擴(kuò)散半徑,減少灌漿孔數(shù),且在較大壓力下,漿液析水較快,能夠獲得較大的泥漿密度,但壓力過(guò)大,對(duì)壩體穩(wěn)定將會(huì)造成不利影響。采用最大壓力應(yīng)小于灌漿部位以上的土體重量。灌漿壓力的大小,一般通過(guò)試驗(yàn)確定。
灌漿的漿液由粘土、水泥加水混合而成,其濃度應(yīng)由稀逐漸變稠。有的工程采用干料的配比(按重量)為l:0.25~1:0.3(粘土:水泥),干料和水的比例是1:4~1:2。有些工程水泥用量更小,應(yīng)視具體情況而定。由于滑坡而造成的裂縫,既不可用灌漿法處理,也不可任意開(kāi)挖基礎(chǔ)附近的壩體,以免破壞自然極限平衡條件而加劇滑動(dòng)土體的滑坡。
三、結(jié)束語(yǔ)
隨著水庫(kù)提防工程中重要性的與日俱增,在工程施工建設(shè)中做好堤壩施工技術(shù)也深受著業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注,成為工程領(lǐng)域中一項(xiàng)亟待解決的話題,這對(duì)于提高水庫(kù)使用效率、加大使用功率有著重要意義,也是保證水庫(kù)事業(yè)順利發(fā)展的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 李國(guó)輝. 水壩事故分析與加固[J]. 科技致富向?qū)? 2011(08)
[2] 劉杰,武建萍,高麗梅. 水庫(kù)除險(xiǎn)加固后土壩的滲流穩(wěn)定分析[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技. 2010(01)