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摘要:我国经济正在以人们无法想象的速度增长着,在我国各大领域之中,相关的技术水平也得到了一定程度的提高。但近几年,国内水利工程方面出现的安全问题越来越多,这也使相关的工作人员开始紧张起来。怎样将水利工程中存在的相关安全隐患进行解决,成为了水利工程相关工作人员首先应该解决的问题。本文将水利工程中除险加固方面的问题作为基础展开了一次探讨。
关键词:水利施工;存在问题;除险加固;措施
一、水利工程除险加固的必要性
水利是国民经济的命脉,农村水利更是农业的命脉。保证农村水利工程的良好运作,确保人民的生产。所以水利工程的除险加固在水利工程当中占着很重要的地位,各地方的政府为了提高除险加固的工作质量而前前后后的制定了除险相关的规定,以此来敦促指导相关部门的水利除险加固工作;在每年汛期来临之前,各地方部门都会成立相关的工作小组,对除险加固的工程质量进行严格的审核。如果真的发现了水利工程存在问题,在对工程加固的时候就要防止渗墙开裂过后给坝基土体渗稳定性带来的影响。若裂缝宽度过宽,坝基土体就会被大量的渗透水破坏,裂缝将会越来越大,形成恶性循环。
二、水利工程中常见的问题分析
水利工程当中常常出现的问题有下列几种:闸门的密封性不好,关闭闸门过后闸门还是会漏水,来来往往的船只加深了对闸室的破坏导致了机械故障、水利故障等等。闸门的门槛上有时有些异物,这个可能也是导致闸门无法关闭的原因,填土的质量也是导致闸门被破坏的原因之一。还有就是通过这个水利工程的船只里驾驶员对船只的不正确操作,比如船进入闸室过后可能驾驶不得当而撞到墩墙且墩墙受到了破坏,也容易造成闸室的损坏。水泵也是容易出现故障的部件,水泵的叶轮和叶片是比较容易断裂的,当出水口和入水口都堵塞的时候也会出现故障,出现故障了的水泵就无法继续的进行抽水作业也就导致了水利故障。若是水泵的转速太快,负荷比较大的时候水泵的泵轴可能因为不能承受巨大的力而断裂,这个时候出现的就是机械故障。在地基当中有很多不稳定的层面的时候,护岸的墙容易发生细微的移动。虽说这样的变化很微妙,但是足以改变墙体的物理结构,导致墙体裂缝,如果严重的话,整个护墙都是会出现坍塌的情况。强身后面没用灌浆夯实的地方可能会被老鼠打洞造成水土的流失,一样的会导致险情的发生,古人有云“千里之堤,毁于蚁穴”并不是空穴来风。
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三、水利工程中出险加固的措施
1、堤防除险加固的前期工作
堤防除险加固是一项长期且艰巨的任务,要做好除险加固应收集掌握除险加固所需的基本资料,所需资料主要包括:
(1)工程及水文地质资料,包括该工程的土的物理性质指标和力学性质指标,堤身和堤基的土层分布、分层厚度,地下水的分布、运动规律及边界条件等;
(2)工程监测、检查及隐患探测资料,堤防沉降及水平位移观测、堤身雨淋冲沟、陷坑、渗压观测、堤身结合部的变形、裂缝、渗漏、淘空等缺陷、水下地形观测、裂缝(滑坡)监测等方面的内容;
(3)堤防建设和出险情况的历史资料,建设资料包括复堤、改建、扩建、加固等方面的设计与施工技术资料,历史险情类型及巩固措施等有关材料。以便为堤防的安全评价和除险加固措施的选择提供科学依据,避免盲目性。必要时有针对性地开展堤防的安全复核工作,应有针对性地进行工程地质勘察工作。进行堤防除险加固工程设计和选择施工方法的科学基础。
2、地基加固除险
根据工程状况建筑物对地基的要求和地基条件,应分析采用天然地基的可行性,确定需要进行处理的范围和处理要求,如有可能应尽量采用天然地基。地基处理方法必须满足堤防对地基的设计要求,主要指天然地基经处理后应能达到的物理力学指标。可通过以下几种方案:
(1)换土垫层法
挖除浅层软弱图或不良土,分层碾压或夯实土,按回填的材料可分为砂(石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层等。它可提高持力层的承载力,减小沉降量,消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性,防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法,在地基中形成碎石墩体,它可提高地基承载力和减小沉降。
(2)深层密实法
利用强大的夯击能,迫使深层土液化和动力固结,使土体密实,用以提高地基承载力,减小沉降,消除土的湿陷性、胀缩性和液化性强夯置换是指将厚度小于8m的软弱土层,边夯边填碎石,形成深度为3~6m,直径为2m左右的碎石柱体,与周围土体形成复合基础。利用挤密或振动使深层土密实,并在振动或挤密过程中,回填砂、砾石、碎石、土、灰土、二灰或石灰等,形成砂桩、碎石桩、土桩、灰土桩、二灰桩或石灰桩,与桩间土一起组成复合基础,从而提高地基承载力,减小沉降,消除或部分消除土的湿陷性或液化性。
(3)排水固结法
通过布置垂直排水井,改善地基的排水条件,及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施,以加速地基土的固结和强度增长,提高地基土的稳定性,并使沉降提前完成。
(4)加筋法
在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维作为拉筋,或在软弱土层上设置树根桩或碎石桩等,使这种人工复合土体,可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用,用以提高地基承载力,减小沉降和增加地基稳定性。
3、灌浆具体设计
(1)钻孔位置的设置
灌浆钻孔的设置必须根据坝体内部的隐患位置、应力情况和特性确定,可分为岸坡段和河槽段。水库土坝的直线部分就是河槽段,可以利用坝轴线设置单排的钻孔,而岸坡段需要用梅花形布孔先灌浆,在后期工程中沿着坝轴线布设钻孔,建造帷幕的连接,一般情况下这个点都会被设计师忽略。单孔灌浆的时间间隔一般不能低于5天,但是根据近几年国家颁布的成文规定中知道,间隔时间主要依据是灌浆进入到裂缝中形成固结状态为准,固结情况可以根据现场情况适当缩短。
(2)浆液的选用
在坝体灌浆操作的时候,选择合适的泥浆,也可以确保灌浆的质量。因为不同质量的泥浆能够直接影响到泥浆的固结速度和形成帷幕之后的防渗透效果。所以说灌浆之前需要根据本地的土质黏性制造不同稠度的泥浆,还可以在泥浆中加入适当的外加剂进行物理力学方面的性能测试,确保泥浆的稳定性能和可浇灌性,形成防渗透性强的浆体。
四、结束语
总之,由于勘察、设计、监理、施工等多方力量并不能满足现在的除险加固工作要求,因此,水库除险加固必须量力而行,根据现实拥有的各方力量,在不违背客观规律的前提下,真正做到除险一座,脱险一座。使资金、人力和物力的投入起到预期的效果。
参考文献
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[2]卢文海.高压摆喷及坝体劈裂灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].沿海企业与科技,2011
[3]张婧.谈小型水库除险加固工程的质量管理[J].企业科技与发展,2012
论文作者:李敦强1,吕宁2, 苗纪元3
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/30
标签:地基论文; 水利工程论文; 堤防论文; 碎石论文; 泥浆论文; 闸门论文; 裂缝论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;