肖琳娜
【摘要】水庫在現代社會中發揮著重要的作用,例如為發電工作提供幫助、調度水資源、攔截洪水等,水庫在長時間的使用過程中,會出現一些安全隱患,如果不及時進行處理,會引發嚴重的災害現象。為此,本文主要分析病險水庫的除險加固方案優化技術,希望能夠為水庫的運營管理工作帶來幫助。
【關鍵詞】病險水庫;除險加固;方案;優化;技術
目前,我國的許多省份建立了水庫工程,水庫為當地的經濟發展、生態民生都帶來了較大的幫助,但是隨著時間的延長,水庫出現的問題就會增多,病險情況較為突出,面對這種病險問題,必須要及時進行處置,不然如古語有云“千里之堤毀于蟻穴”。筆者結合自身的工作經驗,闡述病險水庫的除險加固方案優化技術,提出一些有實用價值的技術,希望為水庫除險加固工作帶來幫助。
一、水庫病險的主要表現形式
要想有效地處置水庫的病險,需要先了解水庫病險的種類,只有在充分了解的前提下,才能更好地開展養護和除險工作,常見的病險主要包括以下幾點:
1、水庫及周邊環境滲漏嚴重
水庫滲漏是絕大多數水庫都會遇到的問題,因為,在水庫施工過程中,很難將各種工作處理完美,一些細小的問題會遺留在工程中,隨著時間的推移,細小的問題會變成較大的問題,例如壩體與基層密合程度不好、壩址選擇不當等都會引發滲漏問題,這種情況下,水庫中的水會逐漸滲漏出壩體,使得水庫中的水量減少。
2、壩體存在裂縫
壩體存在裂縫是長時間使用的一種結果,因為壩體承受的壓力較大,長時間處在重壓之下,必將引起裂縫問題,同時,裂縫問題還與施工質量有關,當施工質量較差時,裂縫問題出現的時間會比較早,裂縫問題的蔓延速度會比較快,裂縫的危害也會比較大,因此,針對這種裂縫問題,應當要在設計和建設環節多下功夫,提高壩體的堅固程度。
3、壩體失穩
壩體失穩也是一種常見的水庫病險,出現這種問題的主要原因就是壩體在水中長時間浸泡、滲透之下,其中的材料會出現變質的情況,材料的堅固度會降低,壩體結構發生重大改變,同時,壩體周邊的土層也會出現變軟的情況,使得壩體根基不牢,從而造成壩體失穩的情況。當出現這種問題時,壩體的脆弱性就會增加,其應對地震等自然災害的能力降低。
4、水庫淤積嚴重,或者水位過高
水庫建成后,由于上游的沖刷作用,水中會摻雜大量的泥沙,這些泥沙由于重量較大,會沉在壩底,長此以往,就會導致淤積問題,水庫的容量會降低,水庫為了提高水庫的容量,會提高水位線,這樣做是存在安全隱患的。解決問題的關鍵就是解決淤積問題。
二、水庫除險加固方案優化技術
1、水庫的除險加固過程
首先進行測量放線操作,這種操作要在枯水期進行,因為枯水期水庫的水量較小,測量更加方便和精確,測量的重點是水深控制線、水流流速等,接下來進行塊石的運輸,運送的位置在壩體的頂部,這樣能夠便于取料,提高施工的效率。同時還要配備裝載機,用于裝塊石,然后再使用15輛自卸汽車運送塊石到各個拋石施工現場。拋石過程中會使用一百噸的駁船,在到達計劃位置之后,進行人工拋石。
其次,要進行帷幕灌漿操作,這一操作流程的主要內容是將配比得當的膠凝性、流動性漿液通過鉆孔灌入巖體或土層的裂隙、孔隙,通過這種灌漿操作,可以將拋入水的石塊進行有效粘連,提高巖基的強度,并形成阻水帶,在這一操作過程中,要注意漿液要配比合理,不同的水域所使用的配比方案是不同的,技術人員要事先做好計劃工作,制定較為合理的配比方案,同時,灌漿操作要一次性進行完畢,這樣灌漿的效果會更好。
再次進行鉆孔操作,這一過程使用的器具主要是回轉式鉆機和金剛石或硬質合金鉆頭,鉆孔操作要盡量減少誤差,實際鉆取的孔位與預先設計的孔位之間的偏差要在十厘米之內,如果偏差較大,則會影響加固的質量,鉆孔的深度要在8.0-15.0m之內,不同的地區鉆孔的深度會有所差別,在巖石中鉆孔灌漿的高差不得小于15m,孔斜測量時鉆孔允許偏差不得大于相關的規定。
第四步操作是進行裂隙沖洗和壓水實驗,對鉆孔進行沖洗,排出其中的巖石粉,使得灌漿的效果達到最好,當回水變得清凈時,說明鉆孔已經沖洗干凈,就可以進行灌漿環節。
第五步操作是灌漿封孔環節,在該過程中應當注意,采取的方式主要以循環式灌漿為主,射漿管距孔底不得大于50厘米,這樣灌漿的效果是最好的,因為如果距離過大,會使得灌漿過程中存在較多的空氣,這些空氣滯留在漿內,會降低漿的粘稠程度,影響其最終的牢固程度,同時,注入率不大于1L/min,灌漿的時間在三十分鐘之內,壩體混凝土和基巖接觸部位的灌漿段應先行單獨灌注并待凝,接觸段在巖石中的長度不得大于2m,壓力值應讀取壓力表指針擺動的中值,指針擺動范圍應小于灌漿壓力的20%,灌漿孔全孔灌漿結束后并經驗收合格后進行封孔。
2、水庫的管理過程
各地的水庫運營管理部門應當重視日常管理工作,定期對水庫的運行狀況進行了解,及時發現水庫的病險問題,當地政府應當建立水庫安全責任制,當因為人為原因出現病險時,要及時追究當事人的責任,通過這種嚴格的管理機制,提高水庫管理工作的效率。當地政府還應當加強水庫管理隊伍建設,培養更多更專業的水庫管理人才,提高管理人員業務素質和管護水平。各級水利部門要加強對小型水庫管理的業務指導和督查工作,定期對基層單位進行檢查,敦促各單位認真履職,積極為水庫管理工作做貢獻。
總之,我國是水資源較為緊缺的國家,這種情況在西部省份更加明顯,為此,我國的西部地區會建造較多的水庫工程,但是,在水庫使用過程中,會出現各種各樣的病險,一旦出現病險問題,將會影響水庫的使用,所以,應當對病險問題進行處理,提高水庫的堅固程度,解決水庫的滲漏、裂縫等問題,同時,在日常使用過程中,要重視管理工作,加強監管和維護,從而提高水庫的整體質量,為當地人民群眾提供更多的便利。
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