水利工程壩體穩(wěn)定及抗震技術(shù)研究論文
隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，水利工程項目影響也越來越廣，水利工程施工質(zhì)量受到各方面重視。所以，必須嚴格保證水利工程質(zhì)量，防止出現(xiàn)問題。文章對壩體的穩(wěn)定及抗震技術(shù)進行了分析。
1 水利工程壩體穩(wěn)定研究
1.1 水利工程壩體滑坡原因
市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，促進了水利工程的建設，同時也對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的設計參數(shù)，壩體周邊的植被受到破壞。上游水量突然增加造成水庫超出設計參數(shù)，這樣的情況是由于自然條件的突變引起的，主要是因為上游天氣異常，連續(xù)降雨、暴雨造成上游水位升高從而導致水庫水量增加，水庫壩體不能承受從而發(fā)生壩體滑坡。另一重要原因，由于水庫旅游業(yè)的開發(fā)使得周邊人群活動量增加，以至于周邊的植被遭到破壞，有關部門并不能及時的進行管理和修復，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，首先要降低水庫水位，加大泄洪量，水庫水位要放至死水位騰空水庫庫容，壓制水位上漲。同時要加寬溢洪道斷面，降低高程。如果水庫在正常水位以下，僅靠泄洪是不夠的，水位下降太慢;萬一碰到大雨、暴雨，水位會迅速上升，并會對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，壩體斷面會變薄并且強度會減弱。為了保證壩體不會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，并用紡布壓沙包對壩體滑動面進行保護。通過這樣搶修可以增加壩體的強度，避免因為壩體強度降低而發(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，雨水會加大滲入量，從而會進一步加大滑坡。因此，必須通過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壩體和滑動面，并對壩體其本身的裂縫進行填補，還要在壩體及裂縫加蓋尼龍薄膜。在發(fā)生大面積滑坡時，還要對滑坡體進行全面覆蓋，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入的設計方案，這樣既能夠保證在雨水滲入的同時不會出現(xiàn)因為土壤而對大壩水質(zhì)的污染。
在進行碾壓式瀝青砼心墻壩的時候，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，才能確保大壩基礎和大腳之間的穩(wěn)固性。同時，對于心墻也要有相應的數(shù)據(jù)要求，即心墻的厚度為1.2m，大壩河床段的寬度應該為12m，壩肩為6m，這樣才能確保基巖和防滲體之間的高度密切性。
1.4 加強壩體結(jié)構(gòu)的設計，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_擊性強和破壞性大的特點，這會使得水壩的結(jié)構(gòu)變形，為了預防滑坡造成的危害，則要加強對壩體結(jié)構(gòu)的合理設計。
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
我國是地震頻發(fā)國，根據(jù)歷史記載幾乎各個省市都發(fā)生過地震，其中18個省發(fā)生過7級以上的破壞性地震，10個省發(fā)生個8級以上地震。08年的汶川大地震造成了超過8萬人的失蹤和死亡，我國是受到災害最嚴重的國家。因此，水利工程的'水庫大壩一旦遭到嚴重的地震，將導致下游地區(qū)發(fā)生嚴重的次生災害，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 地震對水利工程的危害
由于地震的強度以及地震形態(tài)的不同和工程質(zhì)量的不同，地震對水利工程的損壞也不同。水庫壩體險情主要分成三級：第一種是一般性的破壞，不產(chǎn)生滲漏;第二種是嚴重性破壞，壩體產(chǎn)生裂縫滲漏;第三種是壩體坍塌，水庫水全部流失。壩體裂縫：地震會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動這兩種，周期性荷載會增大，壩體和壩基之間會形成過高的孔隙水壓力，從而降低變形模量和抗剪強度，一直最后壩體沉降或壩頂裂開，此外地震也會對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)成的可能會相對安全些，相對于砂土和粉砂土來說，在幾個循環(huán)后孔隙水壓力會加大，達到危險水平時，土體會發(fā)生極大地變形移位，從而導致壩基液化壩體失穩(wěn)。岸坡坍塌：如果水庫周邊有危巖、松散的風化物質(zhì)或高邊坡存在，地震發(fā)生以后造成巖體松動，可能會發(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技術(shù)
對于整個水力工程的修復，我們可以從壩基處理、心墻基礎、固結(jié)灌漿和帷幕灌漿四個方面來考慮。
(1)對于壩基的處理上，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)心墻基礎應該坐在強風化的下限以及左右河床的岸地形陡峭的區(qū)域，而且心墻在開挖的時候應該保證坡度不高于1：0.5，否則很容易發(fā)生裂縫的現(xiàn)象。
(3)以保證整個心墻基礎的位置在強風化的下限為前提，然后在底部進行達到1.2m厚的砼鋪蓋的建設，同時進行大壩底部的固結(jié)灌漿，在灌漿的過程中應該保證排數(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，開展帷幕灌漿。其余部位透水率較低，基礎巖石僅采用固結(jié)灌漿不進行帷幕灌漿。
3 結(jié)束語
水利工程壩體安全是水庫安全的一項重要工作，是保證水庫能夠正常運行的重要條件。水利工程壩體安全及抗震技術(shù)發(fā)展是一項利國利民的重要工程，積極討論和研究壩體穩(wěn)定及抗震技術(shù)，通過技術(shù)應用重新或恢復水利工程功能和效益。水利工程是國民經(jīng)濟的基礎設施，已成為經(jīng)濟社會發(fā)展的制約因素，科學技術(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，也需要采用相應的非工程措施。
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