周永昌
摘 要:隨著水利事業(yè)的迅速發(fā)展,水利設(shè)施建設(shè)在技術(shù)和專業(yè)能力上都有了很大提高。但是,由于我國大部分水庫年代久遠(yuǎn)、建造初期技術(shù)水平有限等原因,大部分水庫都存在著不同程度的病險(xiǎn)問題,給防洪安全和質(zhì)量帶來了一定的影響。通過總結(jié)當(dāng)前水庫病害問題的特點(diǎn),提出相應(yīng)的除險(xiǎn)加固技術(shù)措施,為水庫管理部門提供參考。
關(guān)鍵詞:水庫治理;災(zāi)害特點(diǎn);除險(xiǎn)加固;水利設(shè)施
中圖分類號(hào):TV697.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-6835(2014)03-0063-02
建國以來,我國修建了大量水庫,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展,改善了經(jīng)濟(jì)生活水平。然而,由于一些水庫建設(shè)工程當(dāng)時(shí)的施工質(zhì)量較差、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較低,在水庫使用中缺乏相應(yīng)的管理和維護(hù),導(dǎo)致大部分水庫都存在著不同程度的安全隱患。大量病險(xiǎn)水庫的存在,不僅嚴(yán)重影響著水庫發(fā)揮作用,更對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全和設(shè)施安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此,分析解決水庫病害問題,提高除險(xiǎn)加固技術(shù),改善水庫安全質(zhì)量,提高水庫安全性和可靠性具有重要意義。
1 水庫病害特點(diǎn)
1.1 大壩填筑
因?yàn)橥潦瘔问┕ぞ哂泻啽愫凸こ淘靸r(jià)低的特點(diǎn),所以,被廣泛應(yīng)用在我國大多數(shù)小型水壩中。但是,土石壩結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定,壩體填筑質(zhì)量差,填料抗剪強(qiáng)度較低,造成大壩穩(wěn)定性較低。同時(shí),土石壩壩下沒有相應(yīng)的排水棱體,土質(zhì)防滲體滲透性差,沒有在壩基基巖采取防滲措施等,造成水庫大壩流土、散浸和滲漏等問題。
1.2 防洪能力
由于初期設(shè)計(jì)的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,不符合現(xiàn)在的發(fā)展要求,泄水建筑物不能夠正常進(jìn)行泄洪,存在嚴(yán)重的安全隱患。泄水建筑物存在過流斷面偏小或淤塞等問題,造成水庫防洪能力較差。
1.3 啟閉機(jī)和金屬結(jié)構(gòu)
部分病險(xiǎn)水庫在相當(dāng)長的時(shí)間帶病運(yùn)行,導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重老化,啟閉機(jī)等長期未更換而超期運(yùn)行;同時(shí),沒有及時(shí)進(jìn)行日常檢修維護(hù),導(dǎo)致水庫經(jīng)常出現(xiàn)閘門不能正常閉合或需人力予以閉合的情況,造成閘門不能滿足擋水要求。
1.4 抗震能力
由于對地震預(yù)防安全認(rèn)識(shí)不到位,沒有充分考慮水庫防震措施或防震標(biāo)準(zhǔn)較低,造成水庫建筑物抗震能力差。在遭遇地震時(shí),壩體會(huì)出現(xiàn)變形、沉陷、滑塌和裂縫等問題,使土石壩穩(wěn)定性變差。
1.5 管理和監(jiān)測
部分水庫由于資金或管理問題,造成水庫日常運(yùn)營經(jīng)費(fèi)不足,無法給水庫配備相應(yīng)觀測設(shè)備和管理設(shè)施。另外,一些水庫系統(tǒng)軟件版本較低、系統(tǒng)測量設(shè)備嚴(yán)重老化,使檢測結(jié)果與實(shí)際情況有很大差距,加上管理人員素質(zhì)不高、監(jiān)測管理不力等,導(dǎo)致管理和監(jiān)測的失誤。
2 除險(xiǎn)加固技術(shù)措施
2.1 泄水建筑物
針對溢洪道的病險(xiǎn)狀況,加強(qiáng)洪水標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核檢驗(yàn),選取恰當(dāng)合理的加固方案。根據(jù)地形、地質(zhì)的特點(diǎn),改造、擴(kuò)建原有的溢洪道。當(dāng)擴(kuò)建溢洪道設(shè)施條件不足時(shí),要盡可能選取正槽式溢洪道進(jìn)行建造,考慮到溢洪道下泄水流有很高的流速和很強(qiáng)烈的沖擊力,要設(shè)置必要的措施。
2.2 擋水建筑物
2.2.1 穩(wěn)定性加固
考慮到大壩穩(wěn)定性不足的問題,綜合分析引起大壩穩(wěn)定性差的因素,對壩坡培厚和放緩邊坡等問題,可選擇具有高效用和針對性強(qiáng)的解決措施,盡可能降低不穩(wěn)定因素帶來的安全性隱患;對于壩體結(jié)構(gòu)存在病險(xiǎn)問題的水庫,可以采取一般回填或灌漿來處理;但對于較嚴(yán)重的裂縫,要同時(shí)考慮壩體穩(wěn)定性和裂縫間的綜合關(guān)系,采取恰當(dāng)有效的措施;面對抗震能力極差的水庫時(shí),采用其他處理措施前要先進(jìn)行放坡處理。
2.2.2 防滲加固
壩體滲漏的一般處理原則是“上堵中截下排”。要根據(jù)實(shí)際水壩的不同壩高、壩型和其結(jié)構(gòu)綜合分析考慮,采用合理的防滲加固技術(shù)。在處理壩體滲漏問題時(shí),最經(jīng)濟(jì)高效的處理方案是采用截水槽。一般會(huì)采用高壓噴射灌漿防滲、混凝土防滲和劈裂灌漿防滲等垂直防滲措施對土石壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固,其中高壓噴射灌漿具有良好的應(yīng)用效果,是比較理想的壩體防滲技術(shù)。另外,在處理由于地質(zhì)造成的地基滲透問題時(shí),可采用高壓灌漿技術(shù)處理。
2.3 更換設(shè)備
對于老化的金屬結(jié)構(gòu)和啟閉門等設(shè)備要及時(shí)更換,更換時(shí)要遵守操作簡便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和使用安全的原則。積極采取措施,給大壩配備安全檢測和觀測儀器設(shè)備,并盡量增添壩上自記雨量計(jì)和水位計(jì)等自動(dòng)化監(jiān)測設(shè)備,保證水庫監(jiān)測管理工作的順利進(jìn)行。
2.4 輸水結(jié)構(gòu)
由于技術(shù)和管理問題等原因,水庫出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏問題的部位往往是壩下埋涵出口附近。因此,要認(rèn)真檢測滲漏點(diǎn),確定滲漏原因并采取恰當(dāng)措施。對于整體塌陷、管涵斷裂破壞嚴(yán)重的情況,要進(jìn)行重新擴(kuò)大改建,同時(shí)要在穩(wěn)定的石基上放置涵管。對由于填土質(zhì)量造成的滲漏,要進(jìn)行適當(dāng)開挖,并置換相應(yīng)土質(zhì)。
2.5 方案措施
如果采用了不合理的除險(xiǎn)加固方案,會(huì)造成成本浪費(fèi),增加技術(shù)人員的工作壓力。滲透問題是病險(xiǎn)水庫最主要、最嚴(yán)重的病癥。因此,在加固處理前,專業(yè)技術(shù)人員要了解病險(xiǎn)水庫的整體情況,根據(jù)壩基和壩型勘察的數(shù)據(jù)資料,研究產(chǎn)生滲漏的源頭,并對滲漏問題制訂和采取科學(xué)有效的除險(xiǎn)加固方案。
3 結(jié)束語
病險(xiǎn)水庫的有效處理,將直接關(guān)系到水庫的運(yùn)行質(zhì)量和安全,關(guān)乎水利設(shè)施的正常使用。針對病險(xiǎn)水庫出現(xiàn)的防洪、防震能力差等問題,維護(hù)和管理部門要加強(qiáng)除險(xiǎn)加固技術(shù)的研究和運(yùn)用,遵循“因地制宜”“因壩制宜”的原則,提高除險(xiǎn)加固技術(shù),確保加固質(zhì)量和治理效果,最大限度地解決水庫病險(xiǎn)問題,提高水庫運(yùn)行質(zhì)量和安全,進(jìn)而促進(jìn)水利事業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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〔編輯:李玨〕