电站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·对山拜（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局）



电站渠道防洪堤垮塌成因及整改措施

□沙吾列提汗·对山拜（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局）

在经济迅猛发展的背景下，国家的基础设施建设力度正在不断提高。水利工程是国家重要的基础设施之一，也是社会经济发展的重要支柱。作为水利工程中重要组成部分的电站渠道防洪堤建设质量备受关注，防洪堤质量的好坏直接影响到电力企业的发展，因而受到电力单位的高度重视。文章通过对电站渠道中防洪堤的垮塌原因进行分析，探讨电站渠道防洪堤垮塌整改的措施，以提高防洪堤坝工程的施工质量，确保电站正常的工作。

电站渠道；防洪堤；垮塌原因；整治对策

0　前言

近几年来，社会经济不断发展，在某种程度上加快了城市化建设的进程。为有效改善居民居住的环境，保障居民生命财产的安全，国内逐渐投入大量精力、人力与物力，不断地对城市的防洪工程与基础设施进行改造。但由于水利工程中存在潜在的质量问题，例如：垮塌、堤坝的裂缝、水利设施出现渗水与地基不稳等。以上问题既会造成资源严重浪费，又会遗留安全问题，使人民生命财产的安全受到严重威胁。而电站的防洪堤是水利工程中重要组成的部分，可以防止洪水的危害，和人们生命财产的安全紧密相连。因此，相关人员应该高度重视防洪堤安全问题，尽可能保证电站安全运行。

1　工程实例分析

1.1工程概况

新疆地区二级的水电站处于某条河流下游，在水电站下游7.50 km处，此二级水电站是无压力引水式的电站，从水电站左岸电站的厂房尾水渠位置引水，该电站的装机容量为3×16.50 MW。因为电站的尾水渠位在河流的左岸，所以二级水电站的发电建筑与引水建筑物都布置于河流左岸。通过经济水平与相关技术的对比，二级电站的引水建筑物都是使用引水的明渠，引水的流量为196 m3/s，明渠是梯形，且渠道总长为6096 m。

1.2地形地质的条件

将引水渠道的布置于河流左岸滩地与Ⅲ级的阶地上，而且左岸滩地比较平坦，其高程在1245～1285 m之间，其中Ⅲ级的阶地比较平坦与开阔，阶面的高程在1266～1307 m之间。工程中地层是砂壤土层与砂卵石层。其岩性是砂岩、泥质砂岩与泥岩。渠道引水线路的沿线覆盖层面渗透性比较强，而且基岩有冻胀性与膨胀性，所以在设计渠道工程时，应该充分考虑冻胀、防渗、保温与排水等措施。

2　电站渠道中防洪堤的垮塌原因

2.1地基不够稳定

在电站防洪堤施工的过程中，容易碰到较软的地基。其中软地基一般指承载力比较差，在建筑施工过程中较为松软，且要特殊处理的地基。在防洪堤建筑的过程中，需要高度重视软地基，保证工程使用安全，在整个施工的过程中要实施技术性的处理，但由于工程所有承重都是负荷于地基上，若是没有对软地基进行技术性的处理，非常容易引发防洪堤的垮塌，严重危害到居民生命财产的安全。

2.2堤坝的滑坡

如果防洪堤的坡体边缘或是顶部产生裂缝，会使裂缝两端渐渐呈现出朝着坡体的下部弯曲的情况，并且较小裂缝也会产生上下的错动，一直到坡体滑动力度大于滑阻力，引发滑坡。通常情况下，滑坡初期发展的趋势比较慢，而到后期发展就比较快，逐渐产生明显位移，从而导致堤坝垮塌。

2.3堤坝渗水

如果水流渗入到堤坝中，容易导致堤坝内部岩土颗粒出现位移，同时会导致岩土颗粒形态与结构产生改变，导致坝体产生变形。坝体在水流的渗透作用下，会减小堤坝抗剪力，致使坝体出现不规则变形，引发坡体裂缝与下滑等问题。一旦产生较大的水流量渗透，会使坝体的软弱面强度不断地降低，并且堤坝的断裂带也会出现不规则的变形，加大了坝基的承受压力。此外，大量水流量渗漏，容易导致下游水位不断地攀升，将防洪坝的地基彻底淹没，导致地基发生失稳的情况。加之，防洪堤在长时间使用的过程中，会受到天气和自然等条件影响，从而出现坝基、坝体与坝坡开裂的情况，引发轻微渗漏的问题，致使坝体质量受到影响，引发坝体垮塌的情况，严重危害人身财产安全。

3　电站渠道防洪堤垮塌整改的措施

3.1强化软地基的施工控制

在建造防洪堤的工程过程中，首先应该处理工程地基，确保表层、地基硬度和承重力达到施工要求。在施工之前，需要严格勘查地基情况，按照地基土物理性质和化学性质，明确工程石灰配置比例。同时依据工程施工技术的要求，严格控制地桩密度和长度，工程桩基要根据相关规定进行排列。此外，在软地基施工的过程中，要高度重视水泥应用。也就是可在深层搅拌水泥，然后使用深层碳钻方式来灌注水泥，若是施工地面是洼地的形态，需要根据洼地情况选择相关土质进行回填。

3.2防止出现滑坡

为防止出现滑坡，需要加大坡体阻滑力，降低滑动力。当水位不断升高时，需要在靠水坡面进行截渗，或是在背水坡面进行导渗，确保水位可以降低到侵润线之下，进而减小渗透压。若背水坡面产生滑坡的趋势，应该使用反滤方式来导渗，确保背水坡面稳定性。一旦堤坝断面较为单薄，需要使用加筑方式来加固。若靠水坡面呈现滑坡的趋势，需要在破顶部减载、削坡，并在破底部使用固脚压重方式，进而缓解滑坡的趋势。

3.3改善渗水的状态

3.3.1应用导渗的处理方式

导渗的处理一般是利用下排的措施，这种处理方式可以把坝身渗水情况以及坝基渗水情况彻底排除，确保坝体的土质稳定性，这样坝体就不会被水流冲垮，从而使侵润线降低，提高坝体与坝基稳定性。此外，当防洪堤原先排水和防渗设施不能满足坝体和坝基渗流稳定性要求时，侵润线的水位就会不断地提高，使坝体出现散浸的问题，或是在坝体的后方产生沼泽，也就容易导致管涌、流土等严重破坏，从而威胁坝基安全。而应用导渗处理的方式，能够有效改善以上的问题。导渗的方式根据导渗位置差异可分成坝体的导渗处理与坝后方的导渗处理。其中坝后方的导渗处理又可以分成压渗、排水沟与减压井等，而排水沟一般应用在地层比较多的地基坝基中，或是透水层较薄弱与表层较薄的坝基中；减压井则是应用在表层较为厚实的一些堤坝中；而压渗一般应用在将透水性材料用作水平的反虑压重情况中。

3.3.2采取开挖回填的方式

由于岩土干缩的裂缝导致坝体出现渗水时，需要确保防渗层的厚度，先要将裂缝表面的杂质清除，根据涂料干重压实并填筑裂缝处；堤坝表层出现渗水情况时，需要采取回填开挖方式，先要对表层砂性土料实施保护，避免岩土干缩的裂缝出现渗水。应用回填法巩固，排除因为横向的裂缝引发上下游渗流的问题。此外，在开挖的过程中，要顺着裂缝抽槽，确保阶梯高度为1.5米。同时要逐个的将阶梯去除，让断面保持梯形状态。而且纵缝在宽度和深度上均比横缝小，也不会影响到防洪坝，所以采取开挖回填方式，仅需将缝口封住，就能够减小雨水对堤坝的影响。

3.3.3采用灌浆的处理方式

一些渗水情况较为严重的防洪坝，需要应用灌浆法来处理，也就是在堤坝顶部进行钻孔，使用由上到下的方法进行分段的灌注，将渗流通道阻断。通常根据各种灌浆材料对灌浆法分类，主要分为化学的灌浆法、黏土灌浆法和水泥灌浆法。其中，黏土的灌浆法一般应用在非岩质的坝体与坝基中；水泥的灌浆法一般应用在帷幕灌浆与破碎基岩灌浆的过程中；化学的灌浆法一般应用在坝基渗水的处理过程中。此外，灌浆方法主要包含劈裂与充填的灌浆方式，充填的灌浆法是通过浆液自重，把浆液自行灌到坝体渗水的位置，堵塞渗水处洞穴与裂缝，该方式主要用在坝体局部的渗流位置，如：坝体产生非滑坡型的裂缝，在处理时基本是使用充填的灌浆法；而劈裂灌浆法则是根据轴线线路来设置相应的灌浆孔，在灌浆压力作用下，使坝体可以沿着坝轴线方向劈裂，然后把浆液浇灌在漏洞或是裂缝位置，避免坝体出现渗漏，该处理方式的适用范围比较广。

4　结语

国内的水利工程施工技术已经取得较大进步，而电站渠道中防洪堤，在水利工程维护方面有着较好的作用。近几年来，大多数工程企业也在不断地改善工程管理技术，推动国内水利事业的发展与进步。文章通过分析电站中防洪堤的垮塌原因，找出水利工程存在的隐患，便于相关人员有针对性地进行整改，提高水利工程稳定性与可靠性。这样不仅能够保证人们生命财产的安全，而且能够提高防洪堤的社会效益和经济效益。

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（责任编辑：刘长垠韦诗佳）

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