张吉刚
甘肃省讨赖河流域水资源局
摘要:在当前的大中型病险水闸实际情况背景下,结合自身的病险水闸管理工作经验,分析了病险水闸的成因以及类型,并在此基础上提出了高压喷射注浆与振动成膜技术结合的除险加固方案,希望对于全方位提升大中型病险水闸管理水平有所帮助。
关键词:病险水闸,病害成因,病险类型,除险加固,加固措施
在新时代的背景下,水闸则是关系到城市、工农业生产供水,并能起到一定的防洪抗灾、排涝的作用。考虑到我国的水闸大部分由于具有比较长的使用时间,从实践中存在着大量的病险情况,这些都是水闸运行中的安全隐患。如果不重视水闸的病险灾害情况,则难以保障水闸的正常化运行要求。总体来看,国民的生命财产安全与水闸的安全具有紧密联系,充分重视大中型病险水闸除险加固措施研究工作具有重要意义。
1 病险水闸的成因
(1)自然原因。在考虑到海啸、洪水、地震以及淤泥等影响的情况,则会造成水闸结构受到一定影响,存在着表面裂纹等,另外,在经过长时间的水流冲刷的影响下,还会造成电气设备老化、闸门锈蚀、防冲槽破损等问题。同时,存在着操作行为中不合理情况,也会直接影响到水闸结构,造成结构老化问题。
(2)历史原因。考虑到水闸建造历史较为久远,部分技术人员对于洪水重视程度不高,选择水闸的建筑材料质量总体不过关,设备较为落后等,这样容易造成水闸施工质量较差,难以符合实际的应用需要。
(3)技术原因。考虑到部分水闸建设较为久远,难以在消能防冲、结构强度、防洪标准等方面满足要求。在进行水闸修建前,则应重视从实际现场的勘测工作,并能结合河流水文数据来确定相应的洪峰流量,合理化相应的设计标准。从当时经济条件出发,部分水闸设计标准偏低。在部分河流的防洪体系的变化中,相应的水闸改造也难以符合防汛的工作。
(4)管理原因。考虑到水闸具有比较长的运行时间,容易造成结构的老化问题,难以避免存在安全隐患。水闸管理单位并没有足够的维护以及管理意识,造成维护费用投入不足,经费短缺,总体的中型病险水闸的安全性和耐久性呈现出快速下降的情况。
2 病险水闸的类型
(1)抗震标准低。结合水闸的工作环境特点,河边、海滨沙尘中以及内陆砂岩层存在着地震液化的影响,在这样地基软化的作用下,容易造成地面沉陷的问题。在进行水闸修筑前,则应结合实际需求,明确划分地震烈度,恪守水闸建设抗震规范要求。
(2)水闸防洪标准偏低。挡潮标准也就是防洪标准,则是结合实际地况的要求,在当初设计过程中,存在着技术标准不统一、水文资料较为杂乱、水文系列延长等情况,造成总体的防洪标准偏低的情况。
(3)存在着较为严重的大坝渗漏问题。考虑到大中型水闸的实际的地理位置大都处于丘陵之间,由于勘察不全面、设计不完善、结构老化等方面的影响,造成容易存在着大坝渗漏问题。在部分大中型水坝上存在着流土、散渗、沼泽化以及大中型水闸等情况,存在着较为严重的安全隐患。
(4)其他病险类型。除去上述几种情况外,大中型病险水闸的常见问题外,其他病险工作还涉及到土石坝坝体变形、建筑物结构老化、闸下防冲设施毁坏以及闸门锈蚀等问题。
针对实践中存在着种类繁多的大中型病险水闸病险情况,则应从实际出发来提出有效的除险加固措施,全方面提升水闸的安全性。在传统的水闸除险加固措施中,主要涉及到以下方面:一是,原有管道进行堵塞处理,进行顶管重建;二是,拆除旧坝修建新的;三是,摒弃原本管道,采用虹吸式管道。这三种方式对于施工工艺具有较高要求,投资较大、成本较高,具有一定的实施复杂性。这里结合施工工程经验,提出了高压喷射灌浆与振动沉膜技术相结合的防渗,能有效满足水闸渗漏问题得到解决,还能具有施工简便、成本较低的特点。
3 除险加固方案
结合工程实践方案来看,这里选择高压喷射灌浆与振动沉膜技术相结合来构成组合式的防渗体系。结合大中型病险水闸除险加固工作来看,主要涉及到为高压喷射灌浆及振动沉膜。
其中,高压喷射灌浆则是借助于钻孔方式,能在特定位置放置相应的合金喷嘴的注浆管,通过喷射浆液的方式,能具有一定的冲击力,从而能有效实现按照一定比例要求的均匀性混合,实现规则化的有效排列来满足固定形状的情况。具体来说,高压喷射灌浆浆液的喷射情况主要涉及到定向喷射、摆动喷射以及旋转喷射等情况,尽管其三种岩浆具有不同的喷射方式,但都能起到切碎土层的功能,能有效实现混合均匀的要求,而后进行凝结及固化处理。在这样的情况下,高压喷射灌浆大都适用于软弱地层。
振动沉膜技术主要是通过功率大、频率高的振动锤的方式,有效形成垂直振动力,能实现将模板压入到指定位置,从而构建成为具备一定厚度的空槽体,最后,则通过边灌浆边振动方式来满足套接成槽。而高喷灌浆则体现出岩浆适应性强、浆液深度达等优势,能满足实现浆液和土粒混合更加均匀的要求,实现均匀化的墙体厚度。相比而言,这种高压喷射灌浆方式和振动沉膜技术相互融合,能有效实现防渗效果加强,体现出可操作性强、经济效益高等特点。
4 结语
综上所述,水闸建设则是一项基本的水利工程项目,从实际中的水闸往往体现出受碾压质量差、透水性强等特点,这里在分析病险水闸的类型的基础上,提出了高压喷射注浆与振动成膜技术结合的防渗方案,能有效体现出水库正常蓄水的功能,并能保障其具有较强的社会效益及经济效益。
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