软土地区水闸病害机理及除险加固措施探讨

李龙红 秦军军

摘要：水闸可以将水资源很好收集起来，统一进行使用，随着我国经济的不断发展，对于水闸的利用越来越多，因此就建设了很多的水闸，分布在全国各地。而对于软土地区水闸出现病害情况导致无法正常工作，让水闸的正常工作能力逐渐下降;为了保证水闸的正常工作能力，就需要采用有效的方式将其进行除险加固，排除水闸在使用过程中可能出现的各种病害。因此，本文就从软土地区水闸病害机理展开分析，对常见的软土地区水闸病害进行阐述，并结合新时期下除险加固提出相应的措施，希望借此可以更好的保障软土地区水闸的正常使用。

关键词：软土地区  水闸 病害机理  除险加固

前言：

经过长时间的发展，我国在水闸的建设上不断的加快速度，发展到现阶段，我国的水闸占有量相对较高，尤其是在中小型水闸的数量上，还在保持着增长的趋势。水闸能够对水资源进行集中的管理，便于农业在需要灌溉时对水进行调用，同时也能预防在干旱时期缺水的情况，较好的保护了人们的正常生活。但是在水闸的维护上，却没有做好相应的工作，尤其是在软土地区的水闸，经过长时间的使用，水闸就会出现不同程度的病险情况，如果不在第一时间对这些病险进行除险，就会影响到水闸的安全性，降低水闸的运行能力。

一、软土地区水闸除险加固的必要性分析

水闸在建设完成之后，能够有效的抵御洪水对农业的影响，同时也能对水资源进行收集，满足农业、畜牧业、林业、渔业等产业的发展需求，所以在一定程度上，水闸也是保证水库正常运行的基础。但是因为软土地区地质特点的影响，导致很多的水闸都出现了不同程度上的病险情况，如果不对这些病险进行消除，将直接会影响到水闸的正常运行情况。从我国水闸建设的时间进行分析，很多的水闸都是在上个世纪90年代进行建造的，因为受到当时水闸建造技术的不足与资金上的限制，加之建成后期也没有得到有效的维护，致使这些水闸都存在着很多的病险情况。尤其是位于软土地区的水闸，因为地质条件的影响，经常会出现沉降、裂缝、塌陷等病险，使得水闸不能满足实际的运行需求;如果在水流量较大时，水闸因为没有支撑，这些地方还极易出现溃坝的现象，给人们的生命财产安全带来了极大的影响。而对这些出现软土地区病险的水闸展开一系列的加固除险工作，就能较好的保护这些水闸，并且也能提高水闸的运行能力，去满足人们日常生产的需求。除此之外，增强病险水闸除险加固的能力，还能够提高水闸的安全性，使得一些位于软土地区的水闸在经过除险加固之后，能够进行正常的工作，降低因为地基沉陷带给水闸的破坏[1]。

二、软土地区水闸病害机理分析

软土地区最为明显的特点就是在地基的承载能力上较弱，因此将水闸修建在这种地区，就很容易受到软土性质的影响，让水闸出现很多的病险。而一般在软土地区的水闸病害机理出现上，大致就可以分为以下几类：（1）因为软体地区的承载能力不足，导致水闸的重力不断对地基进行向下加重，让水闸区域逐渐出现沉降的现象。而水闸的位置降低，就会出现无法阻挡高水位的情况，很容易在洪水来临时，出现漫顶的风险。（2）软土地基沉降变形。这也是导致水闸出现位置下降的主要方式之一，在病害机理上，主要就是因为软土地基的刚性不足，而水闸的整体重量又较大，长期处于软土地基上，就会让下方的地基出现变形。一般当地基出现变形时，最为明显的特征就是会让水闸出现瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降的现象。（3）水闸不均匀沉降，导致混凝土结构应变破坏。在软土地基中，含有的水量一般都较大，土壤之间的孔隙也比较高，抗剪力度低，因此具有很强收缩性。所以如果水闸建设在软土地区，出现的不均匀沉降，就会让水闸本身的混凝土结构应力遭到破坏，进而在水闸的周围出现裂缝现象[2]。

三、软土地区水闸除险加固措施分析

3.1高压喷射与高压填充技术

高压喷射在实际的软土地区水闸除险加固中有着非常关键的作用，并且在施工成本上也较低，在实际的使用中也具有很强的优势。在使用这项技术的过程中，也要注意对混泥土的强度进行优化，使得混凝土能够有效的对软土地基进行加固，全面提升地基的稳定性，让软土地区的地基拥有更强承载能力。当前，在很多的软土地区水闸除险加固中，也会应用到高压填充技术，从本质上来说，这两种技术都通过对地基的加固来形成有效的除险作用。而在加固之前需要选择好相应的施工设备，从而保证浆液能够有效的输送到地基当中，从而全面提升地基的稳定性。高压填充式技术是针对水闸地基进行灌浆施工。而在软土地基的加固中，高压填充式灌浆技术应用也是十分广泛。在实际应用该技术时，施工人员需要使用机械对原有的水闸地基进行钻孔，首先要从地基的顶部入手，在此过程中，要充分把握钻孔和孔距之间的距离，对于孔深需要根据堤坝的实际情况而定。在转孔完成之后，就可以向孔内填充混凝土，让软土地区的地基增强承载能力，降低其沉降情况的出现。

3.2水闸翼墙加固技术

对于软土地基常见的沉降情况，一般在除险加固中都会使用到混凝土墙的方式对翼墙进行加固。传统的加固方法就是將翼墙重新进行灌注，以此来对翼墙进行加固，同时也能防止翼墙也出现沉降，让水闸的整体稳固性受到影响;但是这种加固方式只能短时间的解决翼墙沉降的问题，在重新灌注之后，因为没有整体对翼墙进行加固，所以没有进行加固的翼墙还是会出现沉降，进而逐渐的影响到新加固的翼墙上，最终还是无法很好的将水闸进行除险加固。而随着对软土地区除险加固技术的研究，目前出现了设置振动沉降墙对翼墙进行加固的新技术，此技术首先就是使用打桩机，利用高频率的振动，将空腹的模板压入翼墙中，然后往空腹的模板中灌入混凝土，使得在翼墙的外部能够形成一个混凝土墙。而对于翼墙周围的小区域，就可以使用传统的加固方式进行，两种除险加固方式的结合，从外到内整体上加固了翼墙，提高了水闸整体的稳定性[3]。

结语：

综上所述，在对软土地基的水闸除险加固上，首先就需要弄清楚水闸在软土地区出现病害的机理是什么，然后采用正确的方法对其进行除险加固，使得水闸能够保持稳定性。同时，在选择加固的方式上，也要对软土地区的地质情况进行了解，这样才能使加固措施发挥最大的效果。

参考文献：

[1]黄威龙. 软土地区水闸病害机理及除险加固措施探讨[J]. 吉林水利， 2020， No.463（12）：12-16.

[2]刘硕. 水库除险加固设计方案优化措施分析[J]. 地下水， 2020， v.42;No.202（01）：298-300.

[3]葛钢. 水闸倾斜病害的病因及其机理分析[J]. 城市建设理论研究（电子版）， 2019， 000（006）：P.178-179.