小型水库除险加固技术
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关于小型水库常见的除险加固技术浅析【摘要】小型水库在面临自然灾害和长期运行过程中存在着一定的安全风险,加固技术的选择对水库安全至关重要。
本文首先介绍了小型水库的背景介绍和研究意义,然后详细分析了小型水库存在的风险以及常见的除险加固技术,包括混凝土结构加固技术、土工布加固技术和地基处理技术。
在强调了加固技术的选择需根据具体情况综合考虑,同时探讨了未来发展方向。
通过本文的浅析,读者可以深入了解小型水库除险加固技术,为水库的安全管理提供有益参考。
【关键词】小型水库、除险加固技术、混凝土结构、土工布、地基处理、选择、未来发展。
1. 引言1.1 背景介绍小型水库是指库容在100万立方米以下的水库,由于规模较小,施工技术和管理水平可能相对落后,容易出现各种安全隐患。
在我国,小型水库的数量庞大,分布广泛,承载着灌溉、供水、防洪等重要功能,一旦发生事故,可能对周边地区和人民生命财产造成严重影响。
由于小型水库多为老旧建筑,存在着漏水、渗水、坝体下滑、裂缝等风险,若不及时加固,可能导致坝体破坏,出现溃决等灾害。
小型水库的除险加固技术显得尤为重要。
通过科学有效的加固技术,可以提高小型水库的抗风险能力,延长其使用寿命,保障水库运行安全。
在这样的背景下,对小型水库的常见除险加固技术进行深入研究和应用具有重要的现实意义和深远的社会影响。
只有不断完善和创新技术,才能更好地维护小型水库的安全稳定,为人民生活和生产提供可靠的水利保障。
1.2 研究意义小型水库是我国农村地区的重要水利设施,承担着供水、灌溉、防洪等多种功能。
由于历史原因和自然环境的影响,部分小型水库存在一定的安全隐患,如坝体渗漏、坝基沉降等。
这些安全隐患一旦发生,可能会对周边村庄和农田造成严重的损失,甚至危及人民生命财产安全。
对小型水库进行除险加固技术的研究和应用具有重要的意义。
通过对小型水库存在的风险进行分析和评估,选择合适的加固技术,可以有效地提高小型水库的抗灾能力,减少灾害发生的可能性,保障人民生命财产的安全。
例析小型病险水库除险加固与防渗处理措施一、小型病险水库存在的问题(一)大坝的渗漏情况严重大坝渗漏一般分为三种类型:坝基渗漏、坝体渗漏、绕坝渗漏。
1、坝基渗漏。
坝基渗漏的主要原因是由岩土缝隙松散、夹层破碎、岩溶洞穴、断层软弱造成的。
2、坝体渗漏。
在重力和其它原因影响下,坝体会出现裂缝,开辟水流渗漏道路,而且坝体结构面的维修不到位也会发生大面积渗漏情况[1]。
3、绕坝渗漏。
水流绕过坝体在基岩和坝肩结合处发生渗漏,同样在坝体的破碎带和风化层都有可能发生渗漏,降低了坝体安全质量,危害到下游人们安全。
(二)抗洪、抗震性能差小型水库建设由于受到当时施工技术的限制,在设计时防洪标准低,致使水库的抗洪能力差,小型病险水库大都不符合国家的防洪标准[2]。
地震、泥石流等自然因素会造成水库的坍塌变形,埋下安全隐患,在水库修建时采用的抗震标准按照现在的地震烈度分析,大部分都低于抗震标准。
(三)大坝安全稳定性差因为缺乏大坝检测仪,大坝管理和质量评估只能依靠运行人员的经验和肉眼进行观察分析,在日常的维护中很难发现大坝内部的断面问题,长期积累下去,就会造成坝体坝坡出现裂缝,稳定性下降的问题。
加之天长日久的水流冲刷、虫害、沼泽化迫害,致使大坝的安全稳定性差[3]。
(四)机电设备老化水库中的机电设备和金属结构经过长时间的运行,已经超出了使用年限,出现腐蚀、老化、绝缘现象,大量的设备已经停止生产,难以实行维护检修。
二、小型病险水库除险加固防渗的必要性第一,除险加固防渗是工程安全运行的需要。
渗漏问题无论是从水量还是危害都是从小发展到大的,由于长期渗漏大坝会产生渗透变形,一旦水库溃坝失事,将给下游人民生命财产带来较大的灾难,造成巨大经济损失。
第二,除险加固防渗是使用水源的需要。
我县的许多小型水库由于渗漏严重无法正常蓄水,下游农业生产用水无法保证,洪水季节起不到调洪的作用,大坝自身的安全也让人担心。
第三,水库除险加固防渗能开辟多种经营道路。
小型病险水库除险加固的四大要点(一)做好水库大坝安全鉴定工作经过一段时间的运行,甚至几十年后,每座水库大坝几乎都会出现不同程度的病险,就像人生病一样。
但并不是所有的病都是致命的,都是需要动大手术的。
关里要说明的一点是,地勘工作只是查明建筑体及其地基的基本情况,有时也能够准确找到病因所在。
但不能过高地要求地质勘察能在查明工程地质基本条件的同时,一定要准确地找到病症所在,一旦在有限的勘探工作量之内没有完全查明隐患所在,就否定地质勘察工作的必要性,甚至认为没有地勘工作也同样能搞设计,这对除险加固处理方案的出台是极为不利的。
工程地质是工程建设的基础和侦察员。
对于小型工程由于资金限制,其实,地勘工作可以简化一些,没必要作过多的土样试验。
这样就可以利用人工钻现场查明土坝体及土基的基本情况,特别是对交通不便的小型水库,机械钻难以进场,采取人工钻和试坑取样,也能达到勘察目的。
应重点注意以下五个方面的勘察:(1)增加坝体和坝基中渗透处的钻孔数量,并为坝体坝基渗流的计算提供数据。
(2(3(4据。
(5见。
固资金的过度浪费,延缓水库除险加固工作的进程。
因此,有必要对我国现有大坝除险加固技术进行分析比较,筛选出既能实现除险目的、又经济合理的除险加固方案。
1.渗漏的处理病险水库最主要的就是渗透问题,有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。
根据不同的坝型、坝基和病因情况,采取不同的处理方法。
较常见的是均质和芯墙土坝的渗漏,常用的处理方法有冲挖、劈裂灌浆、压力灌浆。
病因有清基不彻底,防渗料抗渗性差,蚁窝等。
在了解水库的基本地质情况的前提下,可根据实际情况采取合适可靠的办法处理隐患。
但在实际工作中,往往对方案的争议较大。
例如小型水库心墙和均质土坝防渗处理大多采用冲挖法,成功的事例较多,但失败的例子也不少。
库或降低库水位,力求彻底处理。
一是削坡减载,减少滑动力;二是放缓坝坡,加大坝体断面尺寸,增加抗滑力;三是干砌固脚,保证滑动体稳定;四是衬砌护坡,保护坝体。
简单说一下几种小型水库的除险加固技术1土石坝滑坡加固技术一般小型水库的大坝是土石坝,加固目标是增加其强度和稳定性,此前需要进行勘探土工试验及观测工作等分析滑坡原因,找出造成土体失去平衡发生相对滑移的最大影响因素,然后据此选取加固技术。
在土坝坝体滑坡加固施工前,先要清理坝基及岸坡,将大坝坝坡上的树根、孔洞、泉眼、风化岩石等清除掉;在坡脚抛石以防止坡体下滑,然后填塞滑坡裂缝,培土放缓坝坡,下游坝坡做贴坡式反滤层等等。
2土石坝坝体灌浆加固技术在小型水库的除险加固工程中,灌浆时最常采用的一种技术,主要有以下四种类型:1高压旋喷灌浆用高压泵将配置好的浆液,通过注浆管经喷嘴喷出高速高压的射流,借以切削和破坏原土层结构,使浆液和土颗粒充分混合,经过凝固和硬化后改善原有地基土体的密实度和承载强度。
其特点是:施工限制条件少,降低实施的难度,设备简单,施工工序少,而且对粘性土、砂土等软基处理适用性广。
2帷幕灌浆将一定的材料配制成浆液,用压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,从而显著改善基岩的完整性和密度,在地下形成阻水帷幕,增加渗流水的垂直渗径,消减渗流水压力,减小坝体扬压力,增加地基的渗透稳定性。
而且其成本不高,工艺简单。
3充填式灌浆此技术中浆液被引入到坝体的方式,是利用自身重力由上而下将坝腔空洞、蚁穴等缝隙堵塞密实,形成一个单一封闭的整体,以提高大坝防渗能力。
当坝体存在局部裂缝及洞穴时可按充填灌浆进行除险加固处理。
4劈裂式灌浆指向不稳定的堤段造孔并向孔内压注浆液,加上浆液自重,劈开坝体,使堤体沿轴线方向形成一道或数道粘土帷幕,幕墙两侧土的密度都会增大,达到消险固堤的作用。
对坝体质量较差的土坝,优先考虑用劈裂灌浆。
此方法在所需投资、见效速度、设备操作等方面由于其他技术,并且在坝体和坝基的结合面防渗作用突出,但需要有优良的施工工艺保证灌浆的质量,才能在工程实际中达到预期的效果。
3坝体和坝基的密实加固水库土石坝的最大隐患是存在软弱坝基,因此需要对坝体的软弱坝基进行加固,具体方法有导水法、搅拌法,喷浆法、强夯法、负压增密法等等。
本工程为某地区某小型水库除险加固工程,位于该地区某镇境内。
水库主要功能为灌溉、防洪、发电等综合利用。
水库总库容为1000万立方米,正常蓄水位为50米,相应库容为800万立方米。
大坝为均质土坝,坝顶宽度为4米,坝顶高程为56米,最大坝高为30米。
水库下游设有溢洪道、涵洞等建筑物。
二、施工方案1. 施工组织(1)施工队伍:成立项目施工管理团队,包括项目经理、技术负责人、施工员、质量员、安全员等。
(2)施工进度:根据工程特点,制定合理的施工进度计划,确保工程按期完成。
(3)施工质量:严格按照设计文件和施工规范进行施工,确保工程质量。
2. 施工内容(1)大坝加固:对大坝进行培厚、加高,提高抗滑稳定安全系数;对坝体进行防渗处理,减少渗漏。
(2)溢洪道加固:对溢洪道进行衬砌,提高泄洪能力;对溢洪道进出口进行加固,确保安全。
(3)涵洞加固:对涵洞进行灌浆、抹面防渗,减少渗漏;对涵洞进出口进行加固,确保安全。
(4)其他建筑物加固:对水库下游的护岸、管理房等进行加固、维修。
3. 施工方法(1)大坝加固:采用分层压实、分层浇筑的方法进行施工。
(2)溢洪道加固:采用模板支护、钢筋绑扎、混凝土浇筑的方法进行施工。
(3)涵洞加固:采用灌浆、抹面防渗的方法进行施工。
(4)其他建筑物加固:采用钢筋绑扎、混凝土浇筑、砌筑等的方法进行施工。
4. 施工措施(1)加强施工人员培训,提高施工技能。
(2)合理安排施工顺序,确保施工顺利进行。
(3)严格控制施工质量,确保工程质量。
(4)加强施工现场安全管理,确保施工安全。
(5)加强施工进度管理,确保工程按期完成。
三、施工进度计划(1)前期准备阶段:1个月。
(2)大坝加固阶段:3个月。
(3)溢洪道加固阶段:2个月。
(4)涵洞加固阶段:1个月。
(5)其他建筑物加固阶段:1个月。
(6)验收阶段:1个月。
总计:10个月。
四、施工保障措施1. 人员保障:配备充足的技术人员、施工人员和管理人员。
2. 物资保障:确保施工所需材料、设备、工具等供应充足。
浅谈小型水库除险加固技术摘要:本文主要针对小型水库除险加固工程中常出现的一些问题进行分析,并介绍了一些常用的除险加固技术,针对不同的工程实际提出了不同的小型水库除险加固措施,为相关工程的顺利开展提供了安全保障。
关键词:小型水库;除险加固;技术分析众所周知,水库是我国的重要基础设施之一。
水库在防御江河洪水、发展农业灌溉还有给城、乡经济生活提供用水等方面意义重大。
水利基础设施的建设、配套和完善更是给防洪、农业灌溉等方面提供了有效的基础保障,特别是对发展农村经济,促进农业产业结构调整和新农村建设等方面起着重要作用。
所以说,水库的兴建可以有效地调节和利用水资源,兴利而除害,更能有效的为国民经济的发展提供支持和保障人民群众的生命和财产安全。
可见,水库的兴建和利用对水利建设来说占有及其重要的地位。
大坝是整个水库枢纽工程中最主要的构筑物之一,直接影响到水库的安全运行。
根据一份土石坝失事资料的报告,很多水库由于设计时防洪标准较低所引起的垮坝现象比例也比较大,达到了51.5%。
其中,由于施工质量差或是设计不合理所引起的垮坝现象更是达到38.5%。
这些现象常常表现为坝体滑坡、坝体裂缝、管涌、坝基渗透等等。
由于在以前大规模兴建水库的时候,部分中小型水库缺少水文方面的资料,所设计的洪水标准不够准确或是溢洪道泄洪标准较低,更有甚者,所设计的小型水库根本没有溢洪道,所以导致超标准的洪水垮坝率非常之高。
如果水库发生了垮坝事故,将会给人们的社会和经济生活造成严重的影响,甚至造成不必要的人员伤亡和周围环境破坏,比如说水土流失等。
一、小型水库除险加固工程需要解决的问题在进行小型水库除险加固工程时,常常会遇到很多问题,笔者从事水利工程多年,总结了一些小型水库容易出现的问题,主要包括以下几个方面:(一)水库的大坝老化问题小型水库的大坝容易出现问题的原因主要有:(1)坡度比例相对较陡,不够平缓、造成坝体容易透水,水线浸入较高,从而造成坝体失稳现象;(2)用来回填的土质不好,碾压又不实,甚至有些还存在有软土层,这些都会造成大坝的失稳。
小型水库除险加固技术- 水利水电知识
土石坝坝坡滑动破坏加固技术
一土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。
如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡。
土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,是一种复杂的失稳破坏现象。
产生土石坝滑坡的基本因素,实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。
滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质,包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。
为此,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作,从而确定滑坡的性质及其主要原因,并定出滑坡加固设计,以便进行滑坡加固的施工与质量检查。
土坝坝体是由人工填筑坝料而成,而坝基与岸坡是隐蔽工程。
根据滑坡加固的设计标准,应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。
滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡,清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑,稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚,放缓坝坡;下游坝坡堆石压载,做贴坡式反滤层等等。
土石坝坝体灌注粘土浆加固技术
二目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆(孔口压力为零),后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道
近于垂直并连续的浆体帷幕。
其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。
这两种灌浆加固技术,在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果,为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。
坝体和坝基的密实加固技术
三土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求,以及对软弱坝基处理不当,因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。
提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。
对于新建坝,坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证,精心设计,选择最优施工加固方案,精心施工。
对于坝体密度主要控制填筑质量,包括坝料的选择,碾压试验,碾压方法及碾压施工各项参数等,均应严格按有关规范进行,以确保坝体填筑质量。
新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外,也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。
新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择,如振冲压密法,排水砂井分期填筑法,深层搅拌法,强夯法,换填法以及化学灌浆法等等。
已建坝,坝体与坝基已形成一个整体,假如坝体和坝基密实度都有问题,那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。
在上面提到的诸多加固方法中,振冲法具有较好的适用性。
对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质(粘性土或砂性土)都能进行加固处理。
因此,振冲法不失为一个较优的加固方案。
坝基为粘性土地基时,深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。
土工合成材料加固技术
四随着高分子化学工业的迅速发展,自20世纪以来,相继出现了各种不同的合成纤维,诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。
由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能,逐渐被人们所接受,实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。
作为崭新的土工建筑材料,土工合成材料历时甚短,但发展颇快。
目前,已出现若干系列产品。
其中主要产品及其主要应用功能为:①土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物,主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;
②土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构,其开孔面积远大于张力元件,应用于加筋;③土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构,应用于液体和气体的输送;④土工膜为相对不透水的聚合物薄片,在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;⑤土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫,用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。
总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果
良好、经济、施工方便,有推广使用价值。
目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟,这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。
近年来,土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。
该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。
其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔,并以泥浆护壁,然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内,倒转轴卷,使土工膜展开,相邻两幅之间用搭接的方式连接,最后进行膜两侧的填土,即形成防渗帷幕。
回填时,在槽底回填粘土,厚度不小于1m,目的是密封,以防止水从下部绕渗,接着回填与原筑坝材料相同的土料,待其下沉稳定后,往槽内继续填土压实;待土工膜出槽后,将其与建筑物防渗体系连接,不得外露。
在与建筑物连接处,土工膜应留有足够的富裕,以防建筑物变形时拉断土工膜。
垂直铺塑防渗技术现已广泛应用于各种砂性土工建筑物和地基的防渗。
从其应用形式上可以分为两种:一是平原水库、江河、湖泊的堤坝前防渗;二是坝体和地基的联体防渗。