譚厚裕
關于水庫除險加固工程施工技術的探討
譚厚裕
(黔南布依苗族自治州水務局 558000)
我國的水利工程在蓬勃的發展中,這其中的水庫建設施工不同于其他項目,工程的部分位置要長期處于水下,會不可避免的受到外界環境的影響,因此,為了保證水庫使用的安全性,必須對其進行定期的除險加固處理,及時排除安全隱患。本文介紹了水庫除險加固的各類施工技術,并分析了水庫除險加固工程施工前存在的安全隱患及相應的控制措施。
水庫;除險加固;安全隱患;施工技術;控制措施
水庫是我國水利事業的重要組成部分,它在防洪灌溉和農田水利等方面具有重大的意義。但是,水庫在使用過程中,隨著時間的推移會出現很多病害,影響其正常使用,威脅人民的生命財產安全。因此,為了確保水庫能夠正常得運行,我國水利部門著重強調水庫除險加固工作的重要性。必須保障水庫除險加固工程的施工質量,才能有效的延長水庫的使用周期,使水庫發揮出其最大的經濟效益和社會效益。
1.1 壩體的培厚施工技術
該項技術對于整個水庫壩體的外坡除險加固非常關鍵,對保證水庫壩體的安全性和穩固性意義重大。該項技術的主要流程就是:首先使用挖掘機進行開挖,然后經過人工清理之后,再填筑風化料,最后填筑水庫壩體的反濾料。這項技術主要采取設備進行施工,人工方式進行輔助的方式,這能夠加快施工的進程,保證施工的品質,是對于水庫除險加固工程效率最高的技術。
1.2 輸水涵的有效加固措施
水庫輸水涵的加固,必須結合實際情況,對輸水涵管的安全一環進行全面分析,采取針對性的措施進行。比如對于那些進水困難但是管徑較小的輸水涵管,如果水庫的壩體太高,可以選擇破壩重建,但是這種做法涉及施工的范圍太大,也會影響水庫的正常運行,因此也可以根據對實際情況的分析,選擇新建輸水涵的方式。這些既可以減少開挖量,也可以節省成本。但是這種方法較前者來說比較復雜,對技術要求較高。使用這種方法的時候,對于管徑比較大的輸水涵,進行涵管替代的時候,要選擇鋼管或者鋼筋混凝土管,在新舊涵管之間進行灌漿,加強輸水涵的防滲能力。
1.3 大壩帷幕灌漿施工技術
這種施工技術是對水庫進行除險加固的常用形式,在進行施工操作的時候,需要預備大量進行灌漿的漿體,并且要對灌漿系統全面規范的布置,因此對供電系統和供水系統要求較高。供水系統要保證水量供應的充足和及時,對于處于高位的水池必須借助潛水泵,保證用水的有效輸送。供電系統要進行系統的設置,使得所有用電設備有有效的得到支持,并且預備好柴油發電機作為備用。而對于灌漿的基礎材料,進行配合比的控制,從根源上提升灌漿技術的效果。
1.4 檢查孔的施工和巖心的鑒定
根據規范和設計標準的要求,第三條的灌漿工作進行完成之后,等待凝結時間結束,要對灌漿的異常部位布設檢查孔,借助檢查孔進行壓注水的試驗,這能夠對帷幕體的抗滲性能進行有效的監測,并且觀察其是否達到了施工質量要求。而對于處于基巖地段的檢查孔,必須采取壓水試驗,對于相應水庫壩土進行注水實驗。進行壓水試驗的時候,采用三段三點式,施加的壓力必須大于灌漿的施工壓力的80%。進行布設檢查孔的時候,全部取芯,并對相應的巖心進行全面的觀察和編制,從而對加固施工進行有效品種的監測。對于這方面的技術,水庫壩土和灌漿巖石的牢固度直接體現了灌漿的效果。
1.5 防洪機制的技術應用
如今的生態環境多變,極端的氣候頻繁出現,因此在進行水庫的除險加固工作的時候必須對水庫堤壩的防洪功能的提高引起重視。有效的檢修和加固尤其對于一些危險水段的水庫非常重要。進行防洪技術施工時,還要對水庫所在地的氣候、降水以及地質條件進行全面的調研,實際的對堤壩的防洪能力做出判斷。根據實際的情況對水庫壩體采取合理的改進和升級。而對于一些大型的重要水庫工程,則需要結合壩體的結構、排水效果和配備裝置,以及相關的研究資料,來對其牢固性進行維護,從而保證水庫的正常運行,來獲得更好的生態效益和社會效益。而針對水庫的排水情況,也可設置相應的排水機制,當水庫的儲水量超限時,進行及時的排水。
2.1 設計水平不達標
設計水平的不達標是水庫除險加固工程的安全隱患中很大一部分的原因。最典型的不達標是,由于設計之前沒有對水庫當地的水文氣候條件進行詳盡分析,導致所設計的壩頂高度不能滿足使用要求,容易發生嚴重的水毀,為水庫后期的除險加固工作帶來很大的麻煩。而當發生的洪災比較嚴重的時候,水庫的防洪和泄洪能力不能滿足使用要求,這也會對水庫造成比較嚴重的損害。
2.2 施工質量不高
水庫的施工階段是水庫成型的重要階段,這直接關系著水庫運行的安全性。但是由于部分施工單位質量控制意識不高,對水庫的施工質量重視程度較低,不嚴格按照相應規范和設計要求進行施工,偷工減料,違反相關規定。比較典型的違規現象是,對土壩的填充不規范合理,影響水庫主體的抗滲性能,從而降低了蓄水功能,影響正常使用。這一類的違規現象便為水庫的后期運行遺留下非常嚴重的安全隱患,并且這其中的很多安全隱患在水庫早期運行的時候不易被察覺,但是其對水庫主體的損害會隨著時間的推移日益嚴重,從而了加劇水庫的安全隱患。
2.3 施工監管制度不健全
由于水庫運行的特殊性,對于后期的運行維護工作也十分重要,由于外界的水對水庫長期的影響,水庫壩體需要定期進行檢查和修復。但由于一些管理人員對此方面工作不夠重視,將注意力更多的放在經濟發展的方向上,對后期的監管實施力度不夠,從而使得水庫的主體質量缺乏保障。水庫在多年運行后,配套設施缺失、不齊全,無資金支持,不進行及時的更換補充,便增加了其安全運行的風險系數,也就為后期的除險加固工作增加了難度。
3.1 做好施工前的準備工作
為了保證除險加固工程的施工質量,必須做好施工前的準備工作。①要“對癥下藥”,在施工前組織專業人員進行勘察和檢驗,對水庫存在的安全隱患進行認真排查,據此采取有針對性的除險加固措施。②設計的優良是施工質量的大前提,因此,必須加強對于加固工程設計施工圖紙的管控。設計圖紙必須在現場勘察資料和原有施工設計圖紙基礎上,針對上文提到的不同種類的安全隱患,進行科學合理化的方案設計,最后的圖紙需具有較高的操作性和可行性。
3.2 提高施工的針對性
雖然各類安全隱患在水庫這類水利工程中普遍存在,但不同的水庫均有其獨有的病險特點,因此進行加固工程的時候必須根據水庫不同的病險區域以及相應的特點進行針對性的解決辦法。當水庫的的土壩斷面普遍較薄時,此類防洪標準較差的水庫要采取加高培厚大壩的措施。進行施工時,要根據工程實際情況,以控制投資造價為前提,進行加高加厚壩身時要盡量少設防浪墻,最終要使加固工程能夠滿足提高壩體穩定性的要求,也能增加滲流的滲徑。當需要完善泄洪和輸水設備的時候,要新建泄洪洞或溢洪道,而對于現有設施基本滿足使用要求的時候,也可進行維修加固,然后復核泄洪能力。
3.3 加大病險水庫的防滲加固措施
對于病險水庫的防滲加固措施是保證水庫泄洪和蓄水能力的重要保證,進行水庫的各部位防滲加固時,通常采用垂直防滲措施,其中使用混凝土防滲墻進行防滲加固的施工方式較多,因為這種墻體能夠適應復雜的水文地質條件和不同材料的壩體。進行具體的施工時,在壩頂建造防滲墻,墻側與岸邊的基巖或者其他防滲設施連接,墻底在弱風化基巖內要有一定深度或者選擇新鮮的巖層嵌入,以滿足徹底截斷滲透水流的目的。
綜上所述,水庫的除險加固工程是保證水庫正常有效運行的重要前提,并且能夠有效延長水庫的使用周期。在進行水庫實際的除險加固施工時,工作人員必須對可能出現的安全隱患進行正確預估,形成準確的技術措施預案,并且正確使用除險加固的施工技術進行施工,從而保證水庫的安全運行,最好的發揮其自身的功能。
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1004-7344(2016)31-0153-02
2016-10-17
譚厚裕(1986-),男,漢族,貴州大方人,主要從事水利工程維修養護等工作。