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【摘 要】小型水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥了重要作用,但由于各种原因,许多小型水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,形成了大量的病险水库,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其兴利效益,急需加固除险。本文就小型病险水库存在的主要安全问题及其加固除险工作提出一些意见建议。
【关键词】小型水库;除险加固;问题探讨
水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉攻为城乡经济提供用水等方面的重要基础设施之一,在水利建设中占有重要的地位。然而,由于各种原因,许多水库都不同程度地存在一些病险问题,这类水库中,有的是防洪标准偏低,达不到有关规范,规定要求;有的是工程本身质量差,有的是工程老化失修等问题。这些大量病险水库,不仅造成水库不能正常运行。不能充分发挥其效益,而且严重威胁到下游人民生命财产的安全,这些病险水库急需抓紧除险加固处理。
一、小型病险水库存在的主要安全问题
1、抗洪抗震性能低
大量小型病险水库由于受到当时工程技术条件的限制,在设计工程中其防洪标准选择较低,造成水库在实际运行过程中抗洪能力较差。随着水库水文系列资料的延长,特别是最近几年大部分地区降雨量明显增加,利用现有的水文资料重新校核水库工程的防洪标准时,小型病险水库大部分都不能满足国家的防洪设计标准。地震等外部自然灾害会造成水库坝体发生变形损害,给水库埋下了巨大的安全隐患,水库在修筑过程中所采用的抗震标准按照新的地震烈度来分析,大多低于国家现行的水工抗震规范标准。
2、大坝渗漏严重
受水流冲击、风华、蚁害等外部因素的影响,加上日常维护措施不到位,造成水库大坝存在严重的渗漏问题。
(1)坝基渗漏。坝基出现的渗透稳定问题,主要是由于松散岩土孔隙、断层软弱破碎带、软弱破碎夹层和岩溶洞穴存在所引起的。库水通过这些薄弱带侵蚀坝基,促使坝基发生渗透破坏,给大坝埋下巨大的安全隐患。
(2)坝体渗漏。坝体在重力及其它原因的作用下,会产生纵向裂缝,给水流渗漏开辟了道路,同时坝体结构面常出现维护措施不到位发生集中渗漏现象。
(3)绕坝渗漏。水流不直接经过坝体,而是在坝肩与基岩相结合的层面处发生渗漏。同样,在坝体两肩的风化层和基岩施工破碎带都能发生绕坝渗漏的现象,造成坝体质量安全性进一步降低,严重危害下游的安全。
3、大坝稳定性较差
由于缺乏相关的大坝安全监测仪器和措施,大坝质量安全评估和管理只能凭运行人员肉眼和经验进行观察和分析,造成在日常维护时很难发现水库大坝内存在的坝体断面质量问题,隐患长期积累,就会造成坝坡或坝体的抗滑稳定性下降、坝体出现裂缝等问题。加上大坝长期受到水流接触性冲刷破坏、沼泽化、虫害等破坏,导致大坝出现严重的安全问题,大坝运行稳定性大大下降。
4、金属机电设备性能较差
水库中的金属结构和机电设备由于长期的运行,设备已经超出了正常使用年限,出现绝缘老化、腐蚀等现象。大量的机电设备由于设备已经停产,不能进行日常的检修维护。资金的不足导致设备更换长期处于置空状态,使得水库防洪阀门不能正常开启给水库安全运行埋下巨大的安全隐患。
二、小型水库除险加固工程需要解决的问题
1、水库的大坝老化问题小型水库的大坝出现问题的原因:①如坡度比例比较陡、坝体透水性强,浸入的水线高,导致了坝体的失稳;②回填土质较差,后期碾压不实,或者存在软土层的影响等导致大坝失稳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③大坝出现变形,出现凹凸,保护坡的保护石风化破碎,导致保护石脱离、变薄、块径变小,重量变轻等。④大坝的排水设施缺乏或者损坏,整个坝体坡面的水流侵蚀严重,大坝底部的排水设置缺失或者不足达不到规范要求等。⑤大坝的顶部高程不达标,无法满足实际的防护效果,坝顶过于狭窄,没有排水设施,冲沟明显。⑥防浪墙的底部出现损坏,与防渗体出现缝隙,或者高度不足,墙身出现裂缝、断裂、变形等。⑦大坝整体老化不符合水利设计要求。
2、渗漏问题水库设施出现渗漏也是除险加固的重要修复内容,这种渗漏包括,大坝基础渗漏:这种情况可能来自于施工时基础清理不彻底,或者基础坐落在缝隙大、透水性大的岩层上,或者是个中防渗施工质量不规范等。坝体的渗漏:这主要是因为在施工中对坝体防渗施工监控不足,导致防渗体质量差,压实度或者渗漏系数没有满足规范,或者防渗体的设计厚度不足。
3、放水洞、溢洪通道问题这种情况包括:①水库的放水洞本身出现裂缝、漏水、剥蚀等;且放水洞的周边因此冲刷而产生破坏,产生渗漏的通道;进口和洞身的强度下降,不能满足使用要求;闸门和开闭装置老化、锈蚀、变形、磨损等;机房损坏,不能正常使用等。②溢洪道在设计和施工中标准不能满足使用要求,出口泄流缺少通道;溢洪道的泄洪量不足;泄洪道控制端不规范,基岩的损坏严重,冲刷痕迹明显,缺乏衬砌;缺少消能防冲击设施等。
三、小型水库的除险加固工程
针对问题可以在除险加固中采取针对性的手段进行修复和加固,具体的可以从以下几个方面入手:
1、坝顶加固的工程在加固个工程中对坝顶的要求一般是1型为5m,2型可以为3-4m。施工中坝顶的路面施工应充分考虑到排水的需求,下游侧应当设计路边石,并增加排水口和坝体横向的排水沟相通,而且施工中应注意坝顶的路面应向下游方向倾斜。加固中因根据实际的情况进行调整,如坝顶的高程符合实际要求,则只对其宽度进行调整,或者进行降低高度适应宽度。
2、大坝坡面的加固大坝的边坡比是加固大坝的核心内容,这主要根据坝型、高度、坝体构成、坝体基础等情况来确定,其依据就是力学特性、承载能力、渗流情况、抗滑坡能力等进行综合性设计和施工。上下游的坝破可以根据需要来确定其戗台的设置,小型水库的下游一般设计一个戗台。
3、坝基、坝体的防渗加固针对防渗体的损坏,可以采用必要的工艺进行加固。其中,对坝基的防渗处理一般采用的是坝脚设置接水槽或者混凝土截渗档墙、高压喷筑混凝土墙等方法进行处理。基岩部分则采用帷幕灌浆等方式进行加固。这些坝基的防渗处理方法应与坝体的防渗措施相配合,并且需要进行方案的优化选择,方可确定。坝体的防渗体应当在加固后满足一定的渗流要求,并且保证其稳定。因此对水库除险加固的施工中,也应遵循防渗的标准来实施。
4、坝体反滤和排水体的加固加固工程中对坝体下埋设的渗流溢出位置设置反滤层或者过渡层。在这里反滤的层的厚度可以根据加固工程的材料、方法具体确定。在渗流溢出的范围内,都需要设置排水装置。这种贴坡排水,其排水的顶部应高出浸润线的溢出点,超出高度应保证浸润线保持在冻土层下。另外,坡脚的部位应当增加集渗沟、排水沟等。
5、溢洪道的除险加固①加固溢洪道应保证通道开敞,不宜设置闸门,堰顶高程在加固后应和正蓄水位齐平。溢洪道修建应在岩石地基上,其护砌长度取决于地形、地质条件、水流条件和防冲要求。②溢洪道轴线宜取直线,如需转弯,宜在进水渠或出水渠段内设置弯道;如溢洪道靠近坝肩时,与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。
结束语
小型水库除险加固工程的工程量虽然不大,但水库的安全运行关系到众多百姓的生命财产安全,因此绝对不能因为工程量小而轻视加固工程的质量,不管是政府主管部门、业主、监理单位,还是施工单位都要明确认识到这一点。良好的工程质量需要多方面的努力及争取,因此在施工过程中,各方要加强沟通、交流,采取有效的措施杜绝质量问题的出现,确保小型水库除险加固工程质量的万无一失。
参考文献:
[1]林志清.浅析小型病险水库除险加固工程措施[J]《水利建设与管理》,2010
[2]王家贵.浅析某水库除险加固工程及施工工艺[J]《中国新技术新产品》,2010
论文作者:谷业亮
论文发表刊物:《低碳地产》2016年13期
论文发表时间:2016/11/3
标签:水库论文; 大坝论文; 坝基论文; 溢洪道论文; 工程论文; 防渗论文; 下游论文; 《低碳地产》2016年13期论文;