某水库除险加固工程探讨

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某水库除险加固工程探讨 

陈焕民 

(贵州省黔东南州 K利局工程队,贵州黔东南州556000) 

摘要:我国是个多山、多水的国家,多山多水必然造就水库、大圾的形成。改革开放以来,由于各级领导的重视和国家对水利投资的加大, 

所有大、中型水库分别得到了不同程度的加固治理,防洪标准都有不同程度提高,本文对水库除险加固工程及防渗墙施 进行了分析。 

关键词:水库除险;防渗施工;加固工程 

1工程概况及地质条件 

该水库始建于20世纪50 ̄6O年代,在 

1988~1990年对主坝段进行了槽孔防渗处理和 灌浆处理,在运行中又发现副坝段渗透较严重 

沮5#观测孔位置坝体出现断裂缝),因此有必 

要对副坝段进行防渗加固处理。本次施工桩号 

从副坝0+000---0+217,砼防渗墙厚0.8m,最大墙 

深53Am。 坝体防渗墙施工中要穿过不同地层,第一 层为坝壳料层,厚约18-22m;第二层为冲积砂 

层,结构紧密,厚约5 ̄7m;第三层为河流冲积堆 

积层,由漂石、卵石夹砂组成,厚约25-30m,以 

下为粉色砂岩。 

2防渗墙造孑L施工 

2.1导向槽建造及平台布置 

沿防渗墙轴线开挖夯实后,修建导向槽。导 

向槽两侧的导墙为现浇少筋砼结构。砼强度为 

15MPa。导向槽高度为1.5m,内宽1.0m,上部与 

厚0.2m,宽6m的现浇砼倒浆平台相连,呈倒“ ’ 型。倒浆平台的坡度为10%,便于废浆排出,导 

向槽外侧回填戈壁料,逐层夯实。 2.2造孑L用泥浆 

施工中在坝后建造大型泥浆搅拌站一座, 

内设2m,卧式泥浆搅拌机5台,储浆池300m3o 浆液输送采用3PL型泥浆泵5台,通过管路分 

别送到各作业槽段,并在现场设泥浆性能试验 

室。为保证顺利钻孔和孔壁稳定,制浆采用距离 

1O公里的粘土场粘土,经检验各项指标均满足 

设计要求。 

23槽孔施工 

槽孔开孔前,导向槽内应回填粘土。初始钻 

头钻进时,钻头不能有较大摆动,应轻打稳冲, 

必要时可用手动操作进行单冲,当泥浆淹没钻 

头后方可连续冲击。目的是防止导向槽底部漏 

浆和由此引起的坍塌。防渗墙采用冲击钻机“钻 

劈法”施工。造孔过程中,还应特别注意新旧钻 

头的更替。在用—个新焊好的钻头前都必须进 

行扫孔,以防因钻头直径过大而造成卡钻。 

2.4漏失地层的处理 

施工中当发现漏浆应分析产生原因。根据 

不同情况回填粘土、水泥、锯末等材料堵漏,如 

浆液漏失速度较慢,浆面较高,则应回填粘土挤 

压密实;如浆液漏失速度快,浆面较低,则首先 

应回填锯末、水泥、粘土堵塞漏失通道,然后再 

回填石子和粘土。 2.5清孔换浆 

采用传统的抽筒法进行槽孑L的清孔、换浆, 

即在造孔验收合格后用抽筒抽出孑L内沉渣,同 

时向槽内补充新鲜泥浆,直到孔底淤积小于 

10cm,槽内泥浆三项指标均满足要求为止。对于 

二期槽孑L,在清孑L之前,先用钢丝刷钻头将砼接 头孔刷洗干净,再进行清孑L换浆。 

3稽孔砼浇筑 

3.1砼按业主要求用混凝土厂生产的混凝 

土。用砼搅拌车运至施工现场,运距约15kin,施 

工现场搅拌车出料口有专职检测人员,对现场 砼随时进行检测,严禁不合格的砼进人施工槽 

段。 3.2砼浇筑:砼浇筑采用泥浆下直升导管法 浇筑,压球满管法开浇。砼浇筑过程中要保证上 升速度,减少浇筑时间,防止砼顶面初凝形成硬 

壳。 33砼浇筑取样检验结果.砼试验共做抗压 

93组,抗渗试验32组,弹摸试验13组,平均强 度为16 ̄MPa,离差系数0.07,强度保证率 95.9%。砼三项性能指标均合格。施工质量控制 

较好,试块抗渗S>8,弹性模量小于18500MPa。 

只有1 1#槽段,砼抗压强度没有达到优良要求。 

4工程质量评价 

41钻孔取芯直径76ram,砼均匀密实,胶结 

良好,无夹泥及蜂窝等现象,取芯钻孔深度 

46m,岩心获得率95.8%。 4.2压水试验检查采用分段卡塞法,压力 

0.2-0.3MPa,共计做9段压水试验,透水率平均 

值为0.185Lu;最大仅为0.32Lu,均小于0.5Lu的 

设计要求。 

4j副坝防渗墙施工过程中,坝后小水库库 

容量逐渐减少,防渗墙合拢段结束,坝后小水库 

渗漏补给结束。 

4A 2003年lO月30 13,建设、监理、设计、 

施工和运营管理单位分别对工程进行验收,工 

程合格率t00%,优良率85%。由于11#槽段出 

现砼抗压强度达不到优良要求,单位工程质量 

等级评为合格。 

5加强对病险水库大坝除险加固工作 

通过几年来开展水库大坝安全鉴定和除险 

加固工作,了解目前我省水库大坝普遍存在的 问题,分析水库病险存在的原因,提出除险加固 

方案,实施加固的措施后,对大坝安全评价及除 

险加固工作有了更进一步的认识,现归纳如下: 5.1除险加固是一项花小钱办大事,利国利 

民的工作 

由于大坝存在安全隐患,并长期带病运行, 

一旦失事有可能造成人员的重大伤亡和财产的 

巨大损失。特别是随着我国经济社会的迅速发 

展,无论是从维护安定有序的经济发展环境,还 

是从履行政府职责、确保人民群众生命财产安 

全的角度来讲,任何一个地区都淹不得、淹不 

起。因此,从安全发展的角度,早期投入有限的 

人力、物力和财力,花比较小的代价,对水库进 

行必要的评估以及除险加固与安全修复,既可 

消除病险水库存在的隐患,又能避免发生严重 

的灾难损失。 

5.2病险库加固是一项长期艰巨的任务 

近年来,在中央和各级政府的重视下,全省 

已基本完成了“千座水库保安工程”,取得除险 

加固阶段性的成效。但是由于投入有限,很多水 

库因资金匮乏而缺少必要的维护修缮。而且随 

着时间的推移,工程不可避免地出现老化,在水 

库未得到正常的维修改善的情况下,又会有新 

的问题产生,以致新的险库又不断出现。所以说 

水库大坝安全是—个发展动态的问题,前阶段 加固并不等于可以高枕无陇。 

53投入是保证水库持久安全运用的重要 

因素 在我国,现有大部分的水库工程管理建设 

相对薄弱,尤其是小型水章,重建设、轻管理现 

象比较普遍,许多水库工程配套的防汛道路、通 讯和照明设施、工程和水文观测、预警预报系统 

等极不完善,管t吁段和技术水平落后。如有些 

水库的观测设备经多年使用已老化落后,不能 

对大坝的水位、沉降等进行正常监测;有些水库 

根本没有观测设备,无法对大坝进行安全维护 

和监测,水库的病险状况不能及时掌握和处理, 

最终形成重大隐患。因此,水库在维护费用、监 

测预警系统建设费 

用、病害治理费用等方面的投人和进行合理评 

估是十分重要的。 

6加大病险水库大坝加固工作的对策 

近年来,我国实施了上万座水库工程的除 

险加固,取得初步成效。各地都是在充分巩固已 

开展的水库除险加固工作的基础上,按照省厅 

的规划和统一安排,逐步扩大病险水库除险加 

固的覆盖范围。并对水库大坝不同程度存在漏 

水、塌陷、冲刷、启闭设备失灵等问题进行了修 

整。各省市就此要高度重视,积极配合,统筹规 

划,按照安全鉴定办法,全面准确地查找出水库 

存在的各种问题,实事求是地确定水库的安全 

类别,科学制定加固措施,尽早实施加固工程, 

将水库大坝的病险率降到了最低电。 

61加固时应充分考虑必要的管理设施 

水库的现有状况表明,管理设施不配套,缺 

少必需的观测设施,无防汛公路,无通讯设施等 

是水库管理E存在的主要问题。为此,在水库除 

险加固实施中,应考虑增设必要的管理设施。包 

括:布置大坝位移观测、测压管水位观测设施; 

进行渗流量监测、水情雨情测报;增设防洪公路 

或对原有防汛公路整修等等。 62积极探索水库工程除险加固的筹资方 式 

目前许多病险水库迟迟得不到处理、修补 

和加固,就是因为资金不到位。中央和省级的补 

助资金毕竟有限,大部分的加固经费仍然需要 

地方筹措。因此要广泛发动社会力量,走多层 

次、多元化、多渠道的筹资路子,研究多渠道筹 

资方式,积极探索民营资本、外资等资金利用方 

式,弥补水库除险加固资金上的不足,为病险水 

库加固提供资金保证,进一步推进病险水库除 险加固进程。 

7几点结论 

7.1本次防渗墙施工一标段1#一10#槽段, 

导向槽坐在粘土心墙上,在建造导向槽时,没有 

足够重视这个问题,以至造成导向槽失稳,其中 

7#809#槽段最严重,导向槽断裂下陷5..-15cm。 

导向槽内宽由1.Ocm缩口至0.82m钻机平台出 

现“天窗”,后采取导向槽内用导轨及方木支撑, 钻机平台用重轨架起,荷载转移到倒渣平台及 

钻机平台后侧,才使得这一标段艰难完成,防渗 

中国新技术新产品 

一11l一 2 l . China New Technologies and Products 

膨胀土对路基影响的分析与处理 

刘哓杰 

(巩义市公路工程处,河南巩义451200) 工程技术 

摘要:膨胀土的特点是吸水膨胀、失水收缩、往复变形,造成路基的破坏性很大,本文根据物理以及力学性质原理,同时结合工程实 

例处理膨胀土路基进行了分析,以供同行参考 

关键词:膨胀土;破坏;理论原理;路基处理 

1概述 

膨胀土具有很高的膨胀潜势,吸水膨胀、 

失水收缩并往复胀缩变形、浸水承载力减少、 

干缩裂缝等特点,性质极不稳定,对路基的破 

坏性很大。为了保证路基的质量和使用寿命, 

以其达到安全舒适行车的目的,所以必须解 

决因膨胀土而造成的一系列工程问题。 

2膨胀土的物理性质及力学性质分析 

按粘土矿物成分分类,膨胀土可分为两 

大类:一类以蒙脱石为主,另一类以伊力土和 

高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出 

现膨胀,而伊力土和高岭土则会发乍有限的 

膨胀。 

一般来讲,膨胀土的粘性高,其中 

0.O002mm的肢体颗粒一般不超过20%,黏性 

成分主要有水矿物质,土的液限WL>40%,塑 

性指数IL>I7,多数在33—35之间,自由膨胀 

率一般不超过40%。引起膨胀土发生变化的 

条件,分析概况如下: 

2.1含水量 

膨胀土很高的膨胀潜势,这与它含水量 

的多少及变化有着很重要的关系,膨胀土具 

有明显的吸水膨胀,失水收缩两种变形特点。 

如果保持其含水量不变,自然就不会发生体 

积的变化。 

工程施工中,建造在含水量保持不变的 

粘土上的构造是不会遭受由膨胀而引起破坏 

的。当粘土的含水量发生变化时,就会产牛垂 

直和水平两个方向的体积膨胀。 

一般来说,很干的粘土就表示有危险。阂 

为这类粘土能够吸收很多的水分,其结果是 

对结构物发生破坏性的膨胀,相反较为潮湿 

的粘土,因为自身的含水量很大,吸收的水分 

就很少,所以大部分的膨胀已经完成,进一步 

的膨胀就不会增大。 

2I2干容重 

粘土的丁容重与其天然含水量是有关系 

的,干容重是膨胀土的另一重要指标。 

R=18.0KN/m3的粘土,通常显示较高的膨胀 

潜势。这种土强度较高压缩性低,给人的感觉 

是此类土“硬的像石头”,给人的错觉是这种 

土是较好的路基填料。但其结果是这种粘土 

将不可避免地出现膨胀的问题。 

2_3力学性质 

在工程地质中,粘土的膨胀现象很普遍, 

我们通过大范用的土 I=试验,得出粘土的力 

学指标,以供土质力学上的计算。对膨胀土的 

力学分析,主要是对其膨胀潜势和膨胀 力 

的研究而得出的。 

2.3.1膨胀潜势 

膨胀潜势:就是在室内按AASHO标准