摘要:本文基于口头水库的现状实际进行分析,口头水库位于海河流域大清河系沙河支流郜河上游,控制流域面积142.5k㎡,建于六七十年代,是一座以防洪、灌溉为主综合利用的大(Ⅱ)型水利枢纽工程,工程等级为II级。水利枢纽工程主要有主坝、东、西副坝、输水洞、正常溢洪道、非常溢洪道和电站等水利建筑设施。由于水库年代久远,长期运行,工程存在着一定程度的老化、人为破坏、自然侵蚀等现象,为使水库持续稳定的安全运行,有需要对水库存在的问题及隐患进行排查、检修修补、加固。比如:土坝需要检查是否有上下游贯通的孔洞、裂痕,防渗体是否有破坏、裂缝,是否有过大的变形,有可能造成垮塌的迹象。混凝土坝需要检查混凝土是否有老化、钢筋是否有锈蚀等现象,是否存在大的裂缝。进、出水口的闸门、渠道、管道是否需要更换、修复等。
关键词:水库;除险加固;管理
一、病险水库基本情况
口头水库主要是为农业生产提供灌溉水源,也为人民生活用水和工业用水提供水源,同时为防御洪水灾害也发挥了一定重要作用,近年来越来越受到养殖业的青睐利用水库养殖业已成了一种热门行业。然而,由于各种原因,水库不同程度存在一些病险问题,这类水库中,存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求;或者工程本身质量差,工程老化失修等问题。形成的这些病险水库,不仅造成水库不能正常安全运行,不能充分发挥其效益,而且还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。
二、地勘工作在水库除险加固中的必要性
在工程建设前期,主管部门往往都会组织设计、施工、运行管理等方面的专家人员座谈水库的有关事项情况。这对水库的加固设计明显是有脾益的,但要作出一个完好的除险加固设计方案,工程地质勘察也是必不可少的。有必要委托具有专业资质的机构对病险水库进行一次全面的探查,为设计提供第一手资料,只有这样才能做到有的放矢。在这里要强调说明的一点是,地勘工作只是查明建筑体及其地基的基本情况,有时也能够准确找到病因所在。但不能过高地要求地质勘察能在查明工程地质基本条件的同时一定要准确地找到病症所在,一旦在有限的勘探工作量之内没有完全查明隐患所在,就否定地质勘察工作的必要性,甚至认为没有地勘工作也同样能搞设计,这对除险加固处理方案的出台是极为不利的。工程地质是工程建设的基础和侦察员。对于小型水利工程由于存在资金限制,地勘工作可以相应简化一些,不必要作过多的土样试验。这样就可以利用人工钻现场查明土坝体及土基的基本情况,特别是对交通不便、机械钻难以进场的水库,采取人工钻和试坑取样,同样也能达到勘察目的。
三、设计合理的除险方案
有了上级部门下达的资金保证,以及第一手地勘的基础资料,采取什么样的处理方案,使用什么样的处理方法,这是病险水库除险加固设计的核心。方案的当否决定着工程的成败。正确的方案能够一次性彻底解决问题,不当的方案不仅造成资金、资源浪费,还挫伤了除险加固的积极性。病险水库最主要的不病征是渗透问题,有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。要根据不同的坝型、坝基和病因情况,采取不同的处理方法。较常见的是均质和芯墙土坝的渗漏,常用的处理方法有冲挖,劈裂灌浆,压力灌浆。病因有清基不彻底,防渗料抗渗性差,蚁窝等。在充分了解水库的基本地质情况的前提下,可根据实际情况采取合适可靠的办法处理隐患。但在实际工作中,往往对方案的争议较大。例如小型水库心墙和均质土坝防渗处理大多采用冲挖法,成功的事例较多,但失败的例子也不少。
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笔者认为冲挖对处理隐患的效果是不应怀疑的,怀疑的应是具体设计与施工的问题。我们在实践中常发现,单排孔往往出问题较多,而双排孔出的问题较少。单排孔即使有问题,处理后比未处理症状要减轻。这就说明冲挖是有效的。因为资金有限问题,不便作双排冲挖时,我们可在出水较多的孔段加作双排孔,这相当于做了一个施工围堰,以保证主要防渗体的施工质量。这样即不会增加工程开支,又能达到设计效果。我们不能因一些设计、施工不当造成的冲挖效果不好现象,而放弃了水库除险加固的一个处理方法。当然有些情况下,反滤层法可以代替冲挖法,也是有其理论根据的,即经过反滤效果,将粘粒留住,逐渐生成一道防渗体。但实践发现其投资要比冲挖大得多,这里存在一个除险加固工程的经济效益问题。
四、除险加固常用措施
1、土石坝坝坡滑动破坏加固技术
土石坝是水库重要的构成部分,如果土石坝的结构不稳定,那么水库的安全性将受到极大的危害。在水库的使用过程中,外力的作用会使土石坝产生向下或者向外的位移,如果土石坝的结构稳定性比较好,那么它就能够抵御住这种运动,使坝体保持稳定,但是如果坝体不能抵御这种力量的话那么就会出现坝体下滑的现象,从而对水库带来严重的安全隐患。因此,在施工时为了安全起见,应该对水坝出地质情况进行详细的勘探,然后再用科学的方法设计出合理科学的施工方案,施工时要重视坝体的防滑和加固方面的工作。在施工完成后,要做好坝体的维护工作。由于土石坝是由坝基、坝体和岸坡组成的,其中坝基和岸坡是隐蔽工程,因此在施工时要重视坝基和岸坡的施工。施工时为了防治出现滑坡线性要对坝基和岸坡做好清洁工作,将其中含有的树根、洞穴以及岩石等杂物清理干净,对于出现在滑坡上的裂缝,要及时进行修补,将隐患及时消除,以保证滑坡的稳定性。
2、坝基和坝体的密实加固技术
土石坝的最大隐患往往是坝体的填筑质量比较差,达不到设计的要求,另外,对弱坝基的处理不当也会造成隐患或者事故。所以,在新建大坝时要根据地质的勘探结果进行严密和科学的论证,并选择最合适的施工方案进行精细施工。为了保证坝体的质量一定要在施工时控制好填筑质量,其中坝体材料的选择、碾压方法、碾压试验以及碾压施工等参数和施工工序都要严格按照相关的规范进行。对于坝体的施工除了用碾压法对坝体进行施工外,还可以采用振冲压密法进行施工。对于新建坝的软弱坝基的加固可采用下列方法:分期填筑法、强夯法、换填法、化学灌浆法、深层搅拌法等方法。
对于新建好的大坝,如果坝体和坝基的密实度都存在着问题,那么在选用加固的方法时要尽量选用同一种加固方法进行处理。对于上面提到的各种加固方法中,振冲法有很多的优势,因为振冲法有良好的适用性,它对筑坝的土料、砂石以及坝基的软弱土质都能进行加固处理,所以,在各种加固方法中,振冲法不失为一个良好的方法。
参考文献:
[1] 李继业 邱春华.水利工程除险加固技术丛书:水库除险加固工程设计. 化学工业出版社
[2] 李继业 李勇 邱秀梅.水闸工程除险加固技术.化学工业出版社;第1版(2013年3月1日)
[3] 李继业 翟爱良.水库坝体滑坡与防治措施.化学工业出版社
[4]水库除险加固标准
论文作者:李建力
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/19
标签:水库论文; 坝基论文; 土石论文; 方法论文; 工程论文; 土坝论文; 隐患论文; 《基层建设》2019年第24期论文;