浅谈土工材料在水库除险加固的应用

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浅谈土工材料在水库除险加固的应用

一、概况
　　顿头坑水库位于蕉岭县文福镇，是一座小（二）型水库，1974年动工，1975年竣工投入运行。水库集雨面积为3.5平方公里，正常水位为202.3米（假设高程、下同）、相应库容为86万m3，坝顶高程为210.74米，坝长220米，坝顶宽为3米，前坡坡比为1:2.5、后坡坡比为1:2，泄洪洞底高程为202.3米、宽2米、原设计最大下泄流量为16.4m3/s，坝底左岸设置有一个混凝土输水涵，最大下泄露流量为1.5m3/s，水库灌溉耕地1375亩，灌溉水田面积1200亩，受益人口2300人。
　　顿头坑水库兴建时，由于当时的客观原因，质量差，资料不全，经过运行多年发现，堤身渗漏严重反滤体偏低，设施不完善，坝前坡冲刷严重，坝后坡多次出现“牛皮涨”等问题。
　　经过分析比较，诊断为坝体渗漏严重，对顿头坑水库尽快对坝体进行防渗处理，减少坝体渗流量。保证水库安全运行，充分发挥效益，为区域经济发展发挥更大作用。
　　二、防渗处理技术方案的确定
　　总结土坝坝体的除险加固方案，一般是进行防渗补强，采用方法有加高培厚土坝、铺设土工膜、填充灌浆等，但常用方案有：高压喷射灌浆、劈裂灌浆、混凝土防渗墙、M7.5浆砌石表面层批挡等。
　　我们对四种方案的运用情况、防渗效果、施工速度及工程造价进行比较、分述如下。
　　高压喷射灌浆
　　高压喷射技术是20世纪80年代从日本引进的，在二十多年的运用中，施工工艺不断完善，施工技术不断提高。高压喷灌成孔率高施工速度快，工程造价也比较适中，但施工产生废物较多，环境污染较大。
　　劈裂灌浆
　　劈裂灌浆是20世纪70年代发展起来的土坝灌浆技术，在土坝坝体防渗加固中收到了较好的效果。劈裂灌浆可就地取材，工程造价低，施工设备简便，但施工质量难以保证，防渗效果也难以得到保证。
　　M7.5浆砌石面层加批挡
　　用M7.5浆砌石表面加批挡防渗，虽然是对坝坡的稳定有利，但土坝特性不稳定，还会产生局部沉陷，比较容易出现裂缝，从而降低防渗效果。因此，用M7.5浆砌石表面加批挡防渗通常还需要加上灌浆防渗技术。
　　土工膜防渗
　　土工膜是一种新的防渗技术，土工膜防渗因膜为柔性，能较好地适应坝体沉陷、变形且膜的不透水性能好，用于坝体防渗较为理想。由于水库坝坡的坡比均在1:2以上，因此，边坡自身稳定不成问题。
　　经以上四种方安比较后，根据顿头坑水库的位于比较边远的山区，不利于材料运输的实际情况，同时，水库要保证耕地灌溉和人畜用水，不宜长时间的放空库容，应尽快恢复水库的作用。决定采用土工膜进行防渗处理。