水利工程壩體穩(wěn)定及抗震技術(shù)研究論文
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，水利工程項(xiàng)目影響也越來(lái)越廣，水利工程施工質(zhì)量受到各方面重視。所以，必須嚴(yán)格保證水利工程質(zhì)量，防止出現(xiàn)問(wèn)題。文章對(duì)壩體的穩(wěn)定及抗震技術(shù)進(jìn)行了分析。
1 水利工程壩體穩(wěn)定研究
1.1 水利工程壩體滑坡原因
市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了水利工程的建設(shè)，同時(shí)也對(duì)水利工程中壩體的質(zhì)量提出更高的要求，需要提高壩體抗沖擊力，減少壩體滑坡。造成壩體滑坡更多的原因是施工質(zhì)量的問(wèn)題，它在滑坡總量中占到很大的比例。還有一些原因是由于水量的突然增加超出了水庫(kù)的設(shè)計(jì)參數(shù)，壩體周邊的植被受到破壞。上游水量突然增加造成水庫(kù)超出設(shè)計(jì)參數(shù)，這樣的情況是由于自然條件的突變引起的，主要是因?yàn)樯嫌翁鞖猱惓�，連續(xù)降雨、暴雨造成上游水位升高從而導(dǎo)致水庫(kù)水量增加，水庫(kù)壩體不能承受從而發(fā)生壩體滑坡。另一重要原因，由于水庫(kù)旅游業(yè)的開(kāi)發(fā)使得周邊人群活動(dòng)量增加，以至于周邊的植被遭到破壞，有關(guān)部門并不能及時(shí)的進(jìn)行管理和修復(fù)，致使壩體邊緣水量流失從而發(fā)生壩體滑坡。
1.2 水利工程壩體滑坡的治理
在水利工程壩體發(fā)生滑坡現(xiàn)象后，首先要降低水庫(kù)水位，加大泄洪量，水庫(kù)水位要放至死水位騰空水庫(kù)庫(kù)容，壓制水位上漲。同時(shí)要加寬溢洪道斷面，降低高程。如果水庫(kù)在正常水位以下，僅靠泄洪是不夠的，水位下降太慢;萬(wàn)一碰到大雨、暴雨，水位會(huì)迅速上升，并會(huì)對(duì)壩體造成更大的威脅，從而不能保證大壩安全。必須在溢洪道上開(kāi)挖新的排洪道，加大泄洪量。修筑牛尾墩：壩體發(fā)生滑坡后，壩體斷面會(huì)變薄并且強(qiáng)度會(huì)減弱。為了保證壩體不會(huì)因沖擊力而造成變化，首先要支撐變薄的壩體即在壩體頂端修筑牛尾墩，并用紡布?jí)荷嘲鼘?duì)壩體滑動(dòng)面進(jìn)行保護(hù)。通過(guò)這樣搶修可以增加壩體的強(qiáng)度，避免因?yàn)閴误w強(qiáng)度降低而發(fā)生壩體坍塌。
1.3 填蓋壩體滑坡，防止雨水滲入
由于陰雨天氣造成的壩體滑坡，在滑坡發(fā)生時(shí)，雨水會(huì)加大滲入量，從而會(huì)進(jìn)一步加大滑坡。因此，必須通過(guò)填蓋滑坡體防止雨水繼續(xù)滲入，一般情況是使用黃泥填補(bǔ)壩體和滑動(dòng)面，并對(duì)壩體其本身的裂縫進(jìn)行填補(bǔ)，還要在壩體及裂縫加蓋尼龍薄膜。在發(fā)生大面積滑坡時(shí)，還要對(duì)滑坡體進(jìn)行全面覆蓋，防止雨水滲入裂縫造成壩體又一次的不穩(wěn)定，對(duì)于像是新疆這種黃沙較多、土質(zhì)比較稀松的地區(qū)，如果發(fā)生了雨水滲入的情況，則可以考慮采用碾壓式瀝青砼心墻壩的防止?jié)B入的設(shè)計(jì)方案，這樣既能夠保證在雨水滲入的同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)橥寥蓝鴮?duì)大壩水質(zhì)的污染。
在進(jìn)行碾壓式瀝青砼心墻壩的時(shí)候，要確保心墻為垂直式，墻體要距離上游的位置較近，在底部做到弧形鏈接，才能確保大壩基礎(chǔ)和大腳之間的穩(wěn)固性。同時(shí)，對(duì)于心墻也要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)要求，即心墻的厚度為1.2m，大壩河床段的寬度應(yīng)該為12m，壩肩為6m，這樣才能確�；鶐r和防滲體之間的高度密切性。
1.4 加強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，降低滑坡發(fā)生率
如果發(fā)生了水壩的滑坡情況，其中最容易受到影響的要屬于水壩的主體結(jié)構(gòu)�；戮哂辛魉倏臁_擊性強(qiáng)和破壞性大的特點(diǎn)，這會(huì)使得水壩的結(jié)構(gòu)變形，為了預(yù)防滑坡造成的危害，則要加強(qiáng)對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)。
2 水利工程壩體抗震技術(shù)的研究
2.1 水利工程壩體抗震技術(shù)的意義
我國(guó)是地震頻發(fā)國(guó)，根據(jù)歷史記載幾乎各個(gè)省市都發(fā)生過(guò)地震，其中18個(gè)省發(fā)生過(guò)7級(jí)以上的破壞性地震，10個(gè)省發(fā)生個(gè)8級(jí)以上地震。08年的汶川大地震造成了超過(guò)8萬(wàn)人的失蹤和死亡，我國(guó)是受到災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家。因此，水利工程的'水庫(kù)大壩一旦遭到嚴(yán)重的地震，將導(dǎo)致下游地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的次生災(zāi)害，所以，水利工程壩體的抗震技術(shù)的研究具有重大的意義。
2.2 地震對(duì)水利工程的危害
由于地震的強(qiáng)度以及地震形態(tài)的不同和工程質(zhì)量的不同，地震對(duì)水利工程的損壞也不同。水庫(kù)壩體險(xiǎn)情主要分成三級(jí)：第一種是一般性的破壞，不產(chǎn)生滲漏;第二種是嚴(yán)重性破壞，壩體產(chǎn)生裂縫滲漏;第三種是壩體坍塌，水庫(kù)水全部流失。壩體裂縫：地震會(huì)破壞大壩尤其是土石壩的整體性，防滲結(jié)構(gòu)也被破壞，引起大量裂縫。地震的方向有水平或垂直運(yùn)動(dòng)這兩種，周期性荷載會(huì)增大，壩體和壩基之間會(huì)形成過(guò)高的孔隙水壓力，從而降低變形模量和抗剪強(qiáng)度，一直最后壩體沉降或壩頂裂開(kāi)，此外地震也會(huì)對(duì)輸水以及泄水建筑物造成很大的危害。壩體失穩(wěn)：地震還可能引起壩基液化，從而導(dǎo)致壩基失穩(wěn)。受到周期性或荷載性作用土石壩內(nèi)將加大孔隙水壓力和加大變形，粘性土體構(gòu)成的可能會(huì)相對(duì)安全些，相對(duì)于砂土和粉砂土來(lái)說(shuō)，在幾個(gè)循環(huán)后孔隙水壓力會(huì)加大，達(dá)到危險(xiǎn)水平時(shí)，土體會(huì)發(fā)生極大地變形移位，從而導(dǎo)致壩基液化壩體失穩(wěn)。岸坡坍塌：如果水庫(kù)周邊有危巖、松散的風(fēng)化物質(zhì)或高邊坡存在，地震發(fā)生以后造成巖體松動(dòng)，可能會(huì)發(fā)生泥石流、滑坡、坍塌，甚至形成堰塞湖。
2.3 地震受損水利工程的修復(fù)技術(shù)
對(duì)于整個(gè)水力工程的修復(fù)，我們可以從壩基處理、心墻基礎(chǔ)、固結(jié)灌漿和帷幕灌漿四個(gè)方面來(lái)考慮。
(1)對(duì)于壩基的處理上，我們可以清除上下游較為松散的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和不滿足壩料要求的部份。
(2)心墻基礎(chǔ)應(yīng)該坐在強(qiáng)風(fēng)化的下限以及左右河床的岸地形陡峭的區(qū)域，而且心墻在開(kāi)挖的時(shí)候應(yīng)該保證坡度不高于1：0.5，否則很容易發(fā)生裂縫的現(xiàn)象。
(3)以保證整個(gè)心墻基礎(chǔ)的位置在強(qiáng)風(fēng)化的下限為前提，然后在底部進(jìn)行達(dá)到1.2m厚的砼鋪蓋的建設(shè)，同時(shí)進(jìn)行大壩底部的固結(jié)灌漿，在灌漿的過(guò)程中應(yīng)該保證排數(shù)的范圍在4-6之間，有5m的深度，孔距和排距的長(zhǎng)度分別是3m和2m。
(4)在帷幕灌漿中要考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)和可灌性巖石的位置，如果河床的透水率比較大，要在65m的埋深距地面有小于3Lu到1Lu，開(kāi)展帷幕灌漿。其余部位透水率較低，基礎(chǔ)巖石僅采用固結(jié)灌漿不進(jìn)行帷幕灌漿。
3 結(jié)束語(yǔ)
水利工程壩體安全是水庫(kù)安全的一項(xiàng)重要工作，是保證水庫(kù)能夠正常運(yùn)行的重要條件。水利工程壩體安全及抗震技術(shù)發(fā)展是一項(xiàng)利國(guó)利民的重要工程，積極討論和研究壩體穩(wěn)定及抗震技術(shù)，通過(guò)技術(shù)應(yīng)用重新或恢復(fù)水利工程功能和效益。水利工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，已成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，要做好水利工程技術(shù)研究，在采用水利工程措施時(shí)，也需要采用相應(yīng)的非工程措施。
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