□姜翔宇(中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司)
水電站大壩工程不斷增多,安全監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展起來(lái)有一定的困難。做好水電站大壩安全監(jiān)測(cè)工作首先需要明確我國(guó)水電站大壩監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀及監(jiān)測(cè)工作的內(nèi)容,然后才能根據(jù)這些基礎(chǔ)內(nèi)容完善管理內(nèi)容,提高管理效果。
大壩安全監(jiān)測(cè)是指工作人員運(yùn)用一定的監(jiān)測(cè)儀器,對(duì)大壩周圍的環(huán)境進(jìn)行檢查,及時(shí)找出安全隱患的過(guò)程。大壩安全監(jiān)測(cè)結(jié)果為工作人員制定大壩施工安全保證措施提供了第一手資料,同時(shí),也能夠明確容易出現(xiàn)事故的場(chǎng)所等。根據(jù)調(diào)查分析,目前,我國(guó)大型水庫(kù)的數(shù)量較多,大部分運(yùn)行良好,但也有少部分存在一定的安全隱患,主要是由于這些水庫(kù)大多經(jīng)過(guò)了多年的發(fā)展,在長(zhǎng)久運(yùn)行過(guò)程中一些零件已經(jīng)年久失修,而且部分已經(jīng)損壞。通過(guò)監(jiān)測(cè),大壩工程中容易出現(xiàn)安全隱患的地方是大壩的主體,大壩主體是大壩工程的靈魂,因此,大壩一旦出現(xiàn)安全隱患,就會(huì)威脅到整個(gè)大壩工程的安全。如果這些安全隱患沒(méi)有得到及時(shí)的處理,當(dāng)大壩附近的氣候和水文條件發(fā)生改變時(shí)就會(huì)很容易出現(xiàn)重大隱患問(wèn)題。給大壩工程周圍居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)一定的威脅,為了避免這種情況,需要提前將這些安全隱患找出來(lái),這就需要發(fā)揮大壩安全監(jiān)測(cè)的作用。
水電站大壩監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包含很多方面,需要注意的事項(xiàng)也有很多,大壩監(jiān)測(cè)的方法也有很多。不同類型的大壩應(yīng)該選擇不同類型的監(jiān)測(cè)方法,以提高檢測(cè)效果。在具體的實(shí)踐中,使用大壩儀器設(shè)備時(shí)需要注意的問(wèn)題有:第一,加強(qiáng)對(duì)大壩周圍環(huán)境的監(jiān)測(cè)。大壩周圍的環(huán)境是影響大壩安全運(yùn)行的重要因素,同時(shí),大壩周圍的環(huán)境也是大壩隱患類型和隱患發(fā)生時(shí)間和特點(diǎn)的重要影響因素,因此,加強(qiáng)對(duì)大壩周圍環(huán)境的檢測(cè)有著重要的意義。第二,加強(qiáng)對(duì)大壩形狀變化的研究。大壩某個(gè)部位的形狀和大壩的滲流量以及其他因素都對(duì)大壩安全有著重要的影響,工作人員可以通過(guò)對(duì)這些因素進(jìn)行時(shí)間上的對(duì)比得出一定的結(jié)論。第三,加強(qiáng)對(duì)大壩原材料的檢測(cè)。這個(gè)方面主要是指對(duì)大壩的混凝土、鋼材和石材等材料進(jìn)行研究,通過(guò)對(duì)比找出這些材料在性質(zhì)和外觀上所發(fā)生的變化,繼而找出安全隱患。這個(gè)階段的檢測(cè)重點(diǎn)是大壩的變形問(wèn)題和水流滲出的問(wèn)題。
安全監(jiān)測(cè)管理應(yīng)該在掌握工程進(jìn)度并不影響工程進(jìn)度的條件下進(jìn)行,在安全監(jiān)測(cè)的繁忙階段,監(jiān)測(cè)人員需要深入現(xiàn)場(chǎng),了解現(xiàn)場(chǎng)施工情況,了解周圍的施工環(huán)境,找出監(jiān)測(cè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)和重點(diǎn)內(nèi)容。如果發(fā)現(xiàn)存在安全隱患的地方應(yīng)該及時(shí)提出,幫助工作人員改正錯(cuò)誤,提高工程質(zhì)量。
結(jié)合工程的實(shí)際情況制定嚴(yán)格的工程移交計(jì)劃,并找出以前的類似工程,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),借鑒前人的優(yōu)秀成果,同時(shí),將大壩工程分為多個(gè)分項(xiàng)工程,分別對(duì)這些分項(xiàng)工程進(jìn)行檢測(cè)。這樣能夠減少監(jiān)測(cè)的工程量,提高工作效果。
相關(guān)單位必須在監(jiān)測(cè)工作開(kāi)始前就簽訂責(zé)任條約,同時(shí),對(duì)容易出現(xiàn)爭(zhēng)議的問(wèn)題提前說(shuō)明,提高監(jiān)測(cè)次數(shù),并做好工作與工作之間的銜接。
編制監(jiān)測(cè)工作規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書。運(yùn)行管理單位根據(jù)國(guó)家技術(shù)規(guī)范并結(jié)合工程的實(shí)際情況確定大壩監(jiān)測(cè)的次數(shù)、地點(diǎn)等。監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展對(duì)水電站安全有著重要指導(dǎo)意義,因此,運(yùn)行管理單位應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況制定一系列的工程指導(dǎo)方案和注意事項(xiàng)。
技術(shù)檔案:建立完善的監(jiān)測(cè)技術(shù)檔案,包括歷年檢測(cè)檔案、安全檢測(cè)設(shè)計(jì)報(bào)告、施工圖紙、監(jiān)測(cè)資料等。
技術(shù)培訓(xùn):隨著時(shí)代的發(fā)展,監(jiān)測(cè)方法和監(jiān)測(cè)儀器等都在發(fā)生變化,因此,必須加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)。
設(shè)備維護(hù)與技術(shù)改造。保證大壩監(jiān)測(cè)儀器的質(zhì)量和安全對(duì)提高大壩監(jiān)測(cè)效果來(lái)說(shuō)非常重要。
文章結(jié)合阿海水電站對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理問(wèn)題進(jìn)行闡述,阿海水電站位于云南省麗江地區(qū)玉龍縣與寧蒗縣交界的金沙江中游河段。電站距麗江市、昆明市、攀枝花市公路里程分別為130 km、636 km和299 km。阿海水電站以發(fā)電為主,兼顧防洪,水庫(kù)正常蓄水位1504m,相應(yīng)庫(kù)容8.06×108m3,死水位1492m,相應(yīng)庫(kù)容5.68×108m3,具有日調(diào)節(jié)能力。電站裝機(jī)容量2000MW,單獨(dú)運(yùn)行時(shí)保證出力323MW,年發(fā)電量79.07億kWh,年利用小時(shí)3954 h。工程樞紐由擋水、泄水、沖沙、引水發(fā)電等建筑物組成,采用河床壩后式廠房樞紐布置形式。擋水建筑物為碾壓混凝土重力壩,最大壩高132m。樞紐工程設(shè)計(jì)主要工程量:混凝土414.26萬(wàn)m3、帷幕灌漿3.33萬(wàn)m、固結(jié)灌漿23.75萬(wàn)m、鋼筋鋼材11.6725萬(wàn)t,金屬結(jié)構(gòu)安裝14785.40 t。
施工單位建立了完整的質(zhì)量保證體系,制定了詳細(xì)的施工質(zhì)量控制程序和保證措施,施工各環(huán)節(jié)都有明確技術(shù)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),有效地保證了施工質(zhì)量。
各類儀器設(shè)備均按設(shè)計(jì)選型和合同要求采購(gòu),監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器埋設(shè)使用前,對(duì)量程、精度指標(biāo),溫度、絕緣、防水性能等經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)率定并符合規(guī)范、設(shè)計(jì)技術(shù)要求和產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明。已埋設(shè)安裝使用的各類監(jiān)測(cè)設(shè)備儀器技術(shù)指標(biāo)、質(zhì)量符合規(guī)范和設(shè)計(jì)技術(shù)要求。
監(jiān)測(cè)工程施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙、招標(biāo)文件技術(shù)條款以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,施工單位制定了詳細(xì)施工方法和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。施工時(shí),對(duì)測(cè)量放點(diǎn)、鉆孔或清基、儀器設(shè)備組裝、電纜連接、現(xiàn)場(chǎng)安裝、測(cè)試、灌漿或回填、測(cè)點(diǎn)保護(hù)、電纜走線等都有操作要求并符合規(guī)范及設(shè)計(jì)技術(shù)要求,每個(gè)工序都有詳細(xì)記錄。施工完成后,全部經(jīng)過(guò)單元工程、分部工程質(zhì)量評(píng)定和驗(yàn)收。施工過(guò)程和質(zhì)量控制規(guī)范,取得儀器完好率98.36%的較好成績(jī)。
監(jiān)測(cè)承建單位編制了較完整的觀測(cè)質(zhì)量保證措施,內(nèi)容包括:觀測(cè)時(shí)間、頻率、基準(zhǔn)值確定、觀測(cè)讀數(shù)和誤差控制、觀測(cè)數(shù)據(jù)處理與分析等,保證了監(jiān)測(cè)資料完整、有序、準(zhǔn)確、可信。
內(nèi)觀儀器隨主體土建工程的施工進(jìn)度逐步埋設(shè)、安裝,已按相應(yīng)規(guī)程和技術(shù)要求及時(shí)取得初值,并連續(xù)進(jìn)行施工期監(jiān)測(cè)。
目前剩余未完成項(xiàng)目主要有樞紐區(qū)外部變形觀測(cè)網(wǎng)初始值、大壩基礎(chǔ)測(cè)壓孔、量水堰、靜力水準(zhǔn)儀、引張線(未取初值)、部分正倒垂線及雙金屬標(biāo)等,務(wù)必積極采取措施,在蓄水前完成并取得初值。
建議根據(jù)蓄水方案,蓄水前制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)工作計(jì)劃及要求,在蓄水過(guò)程中監(jiān)測(cè)各有關(guān)單位應(yīng)在業(yè)主統(tǒng)一組織下,加密觀測(cè)頻次,及時(shí)分析反饋監(jiān)測(cè)資料,以利首次蓄水順利進(jìn)行,并為今后運(yùn)行取得寶貴的首次蓄水過(guò)程監(jiān)測(cè)資料。
對(duì)4號(hào)、8號(hào)、10號(hào)、15號(hào)混凝土溫度監(jiān)測(cè)壩段,每個(gè)監(jiān)測(cè)壩段至少有37%以上的測(cè)點(diǎn)最高溫度超過(guò)設(shè)計(jì)容許最高值33.00℃,且多數(shù)溫度未降至設(shè)計(jì)要求的壩體一期冷卻結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),常態(tài)混凝土比碾壓混凝土溫控效果差。建議根據(jù)實(shí)測(cè)資料,分析其對(duì)大壩的不利影響。
由于本工程壩體混凝土應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)成果轉(zhuǎn)換為應(yīng)力計(jì)算采用的彈模和徐變度為參考貴州光照水電站的成果,其計(jì)算中存在較多的不確定因素,因此其計(jì)算應(yīng)力跟實(shí)際相比有一定誤差。建議蓄水后結(jié)合本工程壩體混凝土特性和試驗(yàn)資料,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)混凝土應(yīng)力應(yīng)變的資料分析工作。
少數(shù)儀器存在測(cè)值突變跳躍情況,應(yīng)仔細(xì)核對(duì),排除儀器誤差,收集施工期的環(huán)境量、開(kāi)挖時(shí)段、施工干擾等有關(guān)信息,加強(qiáng)分析工作。對(duì)數(shù)據(jù)變化相對(duì)較大的部位或項(xiàng)目,應(yīng)加密觀測(cè)頻率。
綜上所述,大壩安全監(jiān)測(cè)是大壩工程中的重點(diǎn)內(nèi)容之一,必須按照一定的管理方法對(duì)安全監(jiān)測(cè)過(guò)程進(jìn)行控制,只有這樣,才能夠使大壩安全監(jiān)測(cè)更好地為大壩服務(wù)。
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