小型水库土石坝除险加固技术探析

2013-04-09钟梅谨

水利科学与寒区工程 2013年8期

□钟梅谨

水库是重要的水利工程设施，它不仅可以为城市提供生活用水、为农业提供灌溉用水，同时也是防洪除涝工程的重要组成部分，可以说水库的作用是巨大的。土石坝作为水库的基本组成部分，是水库发挥功能的前提和保障，一旦土石坝出现问题，就会严重影响水库安全，给河流下游居民的生命财产安全带来巨大威胁。因此，对小型水库土石坝进行定期检测和安全排查，对安全隐患及时进行除险加固，是一项非常重要的工作。

一、存在的问题

从一定意义上讲，小型水库土石坝存在的问题主要有两类，一类是设计上的问题，一类是使用上的问题。就设计方面而言，水库的堤坝在建设初期存在着严重的设计漏洞，堤坝的实际防洪标准较低，应对大洪峰的能力不足，使得水库在防洪方面的功能无法得到最大程度的发挥。这种情况很大程度上是由于缺乏资料导致的。由于缺乏资料，对于河流的水流流量估计不足，从而使实际抗洪能力低于河流的防洪标准。

从使用方面看，由于水库运行时间较长，土石坝长期受到河水水流的冲刷，往往会出现裂缝和渗漏现象，严重的甚至会发生滑坡和堤坝主体破损，造成堤坝崩溃。另外，如果堤坝在建造时使用的材料不合格，也会造成堤坝使用寿命大大缩短，容易出现安全隐患。

二、除险加固技术应用

对于水库土石坝存在的问题要进行具体分析，不同情况应采取不同的技术措施。对于堤坝上出现的裂缝、渗漏等情况，需要进行科学分析，找出原因，然后再有针对性地进行除险工作。

（一）渗漏问题

对于堤坝的渗漏问题，要通过检测，确认渗漏的具体位置、渗漏原因以及渗漏的程度，搞清渗漏的具体情况，然后有针对性地进行处理。堤坝渗漏的除险措施可以简单地概括为“上堵下排”。“上堵”主要是针对堤坝表面可以用肉眼辨认到的渗漏现象进行防渗处理。具体地讲，可以分为垂直方向的防渗和水平方向的防渗。与土石坝垂直方向的渗漏，可以建设混凝土防渗墙，对渗水位置进行水泥浆灌注处理；对于水平方向的渗漏问题，则可以在渗水的位置进行培土铺盖，或者利用天然存在的铺盖等，对渗水地段进行加固，从而防止渗漏现象发生。“下排”则主要是针对堤坝底部的渗漏情况，即在土石坝坝体背水坡底部附近挖掘排水沟，减轻渗水现象对堤坝的压力，防止渗漏扩大。

（二）裂缝问题

对于堤坝上存在的裂缝或开裂现象要充分重视。“千里之堤，毁于蚁穴”，一个细微到几乎难以察觉的裂缝，也许就是堤坝崩溃的罪魁祸首。要对堤坝的使用情况进行定期检查，一旦发现裂缝，必须及时处理。对于裂缝的处理，同样必须先确定裂缝的成因、位置和走向，并对裂缝影响堤坝安全的严重程度进行分析，然后再选择科学的方法进行处理。

一般情况下，处理裂缝的措施有开挖法、回填法和灌浆法，选择处理方法的依据就是裂缝的严重程度。深度较浅、对堤坝整体影响较小的裂缝，处理时挖掘的工程量较小，其处理效果也相对较好，可以运用开挖回填的方法。对裂缝处进行整体挖掘和重新回填，既可以消除存在的裂缝，又可以加固堤坝，裂缝重新开裂的机率相对较小，可以维持较长时间。而对于深度较深、对堤坝影响较大的裂缝，如果用开挖回填的方法不仅工程量较大，施工难度也大，同时施工时还会对堤坝产生一定的破坏作用。这时，就需要运用灌浆法来处理，即向裂缝中灌注水泥浆，对裂缝进行填充。灌浆法需要注意的几个问题：

1.注意灌浆顺序，先稀后稠，使水泥浆可以充分填满裂缝。

2.随时对灌浆过程进行监测，防止灌浆对堤坝产生负面影响。

3.要防止水泥浆对透水材料的渗透。

灌浆时要严格控制灌浆压力，既要使浆液到达指定位置，又要防止因为压力过大而对堤坝造成损害。

（三）滑坡问题

随着使用时间的加长，土石坝受水流冲击的影响和自身重力的影响会出现向下或向外移动的趋势，如果堤坝内部的岩石和土层自身强度较低，无法抵挡这种趋势，就会使堤坝出现滑坡现象，严重影响堤坝的安全。产生滑坡的因素是多种多样的，在处理堤坝的滑坡问题时，需要对滑坡现象发生的位置和原因进行分析，进而根据其原因制定出合理的加固措施。一般情况下滑坡的加固措施主要有以下几种：

1.对滑坡区域进行重新建造。滑坡的产生在很大程度上是由于土石结构的强度不足，因此，可以通过重新建造的方式对滑坡进行处理。对于较小的滑动区域，可以将其全部挖出，然后进行重新回填，并对回填的土石材料进行夯实；对于较大的区域，可以只对土质松动部分进行回填夯实，使其与整体强度保持一致。

2.将堤坝的坡度放缓。滑坡的产生是受重力作用和水流作用的结果，将堤坝的坡度适当地放缓，可以有效减轻堤坝受到的重力作用，使堤坝更加坚固和稳定。

3.对堤坝底部进行加重处理。可以在堤坝的坝脚堆放大型石料或其他重量较大的材料，顶住堤坝，从而达到防止堤坝滑坡的目的。