中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院
摘要:水库除险加固工程中最基础的地方,就是地质勘察及复核工作,如果地质勘察工作没有做好、资料不准确,就会造成水库病险加速发生,严重的缩短了水库的使用寿命,还对周围居民造成很大的影响。所以,为了更好的确保水库除险加固工程的整体质量,笔者就地质工程勘察中会出现的问题进行分析,并提出相应的解决办法,供大家参考。
关键词:地质勘察;水库病险;除险加固
1 我国的水库发展状况
1.1水库的基本概述
目前,我国有许多水库,大部分位于偏远山区和半山区,它们是确保国民经济可持续发展的重要力量,为当地农业经济和水产养殖业经济做出了巨大贡献。由于这些水库大多建于20世纪中叶,其物质条件和技术严重不符合要求,使许多水库在建设初期存在着防洪标准低、施工规格不达标等巨大的危险问题,在一定程度上影响了水库的正常运行。在加上后期水库养护的不到位以及周边环境的恶劣,使得病险工作除险加固中存在的地质勘察问题更加明显,造成了病险工程除险加固的不及时。因此,要想解决这些问题,首先,我们必须要改变现有的抢修观念,重点解决地质勘察中存在的问题,为病险工程的加固提供有利的时机。
1.2调整地质勘察思路
病险水库的除险加固问题是很难被解决的,所以,我们要从思想和行动上有效的开展地质勘察,并根据实际情况对地质勘察工作进行调整,判断病险部位的情况并采取解决措施。面对我国病险水库设计勘察周期较短、数目庞大、经费无法满足的现状,在进行地质勘察时根本无法大面积去进行勘察工作。因此,在此情况下,为了提升勘察效果,我们可以将理论与实际相结合,在查明病险工程周边环境水文等地质条件的基础上,根据理论进行有针对性的勘察。这样不仅能够有效的解决地质勘察所遇到的现实问题,节省抢修时间,还可以加大除险加固效果,起到事半功倍的作用。
2 病险工程在地质勘察中存在的问题
目前病险工程加固建筑的最重要的部分就是,对地质勘察中存在的问题进行解决。其中,问题主要表现在以下几个方面:
2.1柔性土坝问题
造成水库出现病险工程最主要的原因是,土坝的质量问题,其也是最难解决的问题之一,作用,在进行水库除险加固时,应特别注意土坝的质量问题。问题主要体现在以下几点:(1)防护土坝的干砌石出现损坏,加剧了水库的不稳定性。水库作为当地居民农业和养殖业的重要保障,在进行水源灌溉时,为了加大稳定性,工作人员会在水库上游建设相应程度的干砌石带,使得原有的水库土坝更加牢固。然而由于我省大部分的水库都建设较早,物质材料稀缺,使得施工质量严重无法满足实际需要。再加上风雨的日月侵蚀,干砌石坡逐渐开始松动,甚至可能引发坍塌事故,给人民造成生命安全。除此之外,大坝中缺少的防漏防渗设施也是造成水库病险问题的重要原因之一。水坝在建设之初,很多工程建设者都忽视了水坝的防渗问题,使得水坝始终处于低水位的运行状态,所产生的水压和废水也无法及时排出,不仅造成了水库的渗漏隐患,还加重了水库用水的调度安全,给水库病险工程抢修带来了极大的困难。(2)土坝的质量较低,其坝顶的高度和背水坡的坡度都极其不合理。一般来说,为了更好的发挥水库作用,提升水坝的防洪功效,在进行水坝建设时,其坝顶的高程一般都较高,背水坡的坡度也要严格按照计划进行建设。然而,经过调查,发现我省的水库中大部分病险工程坝顶高度和背水坡建设都极不合格,加上背水坡多年固结作用,进而违背“上截下排”原则,使得水坝的运行负担进一步加重,水库工程的效果得不到良好的实施。
2.2 坝区渗漏问题
坝区渗漏更加相应的渗漏部位分为坝基渗漏和绕坝渗漏。其中,坝基渗漏是指水库蓄水之后因上游、下游水头差,导致水库中的水沿坝基土体中的断层、裂缝、空隙等向下游渗漏,基本是出现在没有进行防渗处理货处理不正确的地方,坝基渗漏对水库的效益造成很大的影响,增大了坝底的压力,还会出现坝基岩土腐蚀等情况;而绕坝渗漏又叫坝肩渗漏,是水库在蓄水后因为上、下游水头差,导致水库中的水沿坝两岸岩土中的断层、裂缝、空隙等向下游渗漏。
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2.3资源缺乏问题
由于有很多的原因都会导致水库出现病险的情况,所以,在进行水库除险加固工程中,工作人员务必要事先对水库的病险原因进行调查,然后采取相应的方式进行抢修。然而,由于我国早期的相关资源较为缺乏,没有明确的水文资料、勘探资料等,使得在勘探过程中所发现的问题不能进行及时检验,对现有猜测的结果缺乏一定的依据,无法进行及时有效的检修。
3 病险水库除险加固建设的原则
通过大量的调查,发现水库病险的主要原因之一是水体渗漏。面对这种情况,在保证质量的前提下,如何降低加固工程对周围群众的影响?首先,必须明确除险加固的原则,就是可以渗漏但不能渗透。简单来说,就是在进行地质勘察时,如果我们发现水坝渗漏还没有发展到渗透的状态,其工程存在安全隐患但没有到达完全无法抢修的阶段,我们要尽快确定其渗漏部位,进行及时抢修,使其继续发挥作用。但如果发现水坝已不仅仅只是简单渗漏,还在其他外力作用下发生大面积渗透,水量渗透剧增,那我们就必须要打破原有的平衡结构,在勘察周边地质的情况下,进行新平衡力的构建,使其渗透情况得到改变。防渗性的除险加固分为坝基渗漏和坝体渗漏两类。
4 解决具体病险水库除险加固地质勘察问题的措施
4.1坝基渗漏的地质勘察
坝基主要由主坝段和坝肩组成。因此,有必要对坝基渗漏调查进行单独勘察,首先,要明确调查中的坝基是否处于病险或无病险状态,如果在坝基没有明显病险的情况下,可以不进行全面检查,但有必要根据地质条件评价周边地区可能发生的渗漏情况。但若发现坝基渗漏较大,则应重点对其进行勘察。在具体勘察过程中,要在坝基的垂直方向区分出渗漏出现的准确位置,并根据周边土质情况,找出透水边界,查明原因,评价渗漏可能产生的危害。坝基渗漏问题的评价一直以来都是地质勘察中的难点,稍有不慎就会造成分析结果的错误,给整体工程造成不可估量的损失。因此在进行坝基渗漏评价时,也要根据具体情况进行分析。一般来说,坝肩下游区域的漏水可能是由水库岸坡地下水溢出而造成的,所以在进行分析评价时,要结合岸坡区域的地质条件、降水量和渗漏量等因素进行仔细论证,如果渗漏程度不大,可以加强监测,但如果渗漏程度较大,可以采用排水防渗的方式进行处理。
4.2坝体质量的检测
由于我国地质勘察条件有诸多限制,许多工作人员往往只采用简单的地质调查理论和土体试验方法进行大坝检测,结果导致坝体的质量不能很好地达到标准。这其中的原因很简单,坝体的质量不仅取决于土壤的质量,还取决于当时的施工条件和渗水夹层的分布。因此,简单的土体试验根本无法检测到大坝的真实质量。对于大部分的坝体除险加固工程来说,工作人员都做了注水试验来检测坝体土质的防渗效果,但随着检修技术的不断进步,注水试验由于边界条件相差较大已经逐渐无法适应于水库土坝坝体渗透测验。因此,在这样的条件下,工作人员为了更好的保证检测结果,选用了坝体原样室内渗漏系数检测,根据实际的地质参数,针对性的进行坝体除险加固。除此之外,对于坝体渗漏工作人员还可以根据坝区所在位置露出的岩性部分进行土料填筑分析,以此来提升分析结果的准确性。
4.3 勘察资料及复核
由于我国早期水库勘察工作没有较成熟的技术水平,导致没有查明如软弱夹层、岩溶渗漏、崩塌、滑坡等情况,且忽略了库区与天然建筑材料的勘察,致使水库在后期出现大量问题。而随着科技社会的不断进步,现今的勘察技术也取得了很大的突破;水库多年运营也使得水库周围地质环境及水文地质条件变迁,通过对水库工程的地质条件、水文条件等重新复核,分析出病险产生的原因,检查坝体填筑的质量,为水库的除险加固设计和安全评估,提供地质资料和相应的加固措施。
5 结语
综上所述,伴随着时代的进步,各级政府和人民更加关注病险水库的除险加固工程,本文就对地质勘察工作中可能出现的问题进行分析和研究,并找出相对有效的解决措施,确保水库在今后能发挥更大的作用,从而也确保了人民的财产和人身安全。
参考文献
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[2]张明.水利堤防工程地质勘察的问题研究[J].黑龙江水利科技.2017(07).
[3]陈德贤. 马宏.关于水电工程地质勘察问题的几点思考[J].低碳世界.2018(11).
论文作者:徐慧林
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签:水库论文; 地质论文; 坝基论文; 险工论文; 土坝论文; 水坝论文; 工程论文; 《防护工程》2019年第2期论文;