水利水電工程水庫(kù)大壩病害分析及整治措施

【摘要】近年來，為了滿足農(nóng)業(yè)灌溉和人們的生活用水需要，我國(guó)修建很多水庫(kù)，但有些水庫(kù)年份已久，水庫(kù)的配套設(shè)施年久失修，老化嚴(yán)重，也亟須更新?lián)Q代。因此，為了保證水庫(kù)的安全運(yùn)行，對(duì)那些病險(xiǎn)的水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固刻不容緩。因此本文主要就水利水電工程水庫(kù)大壩病害進(jìn)行分析，并提出一些政治措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；水庫(kù)大壩病害；整治措施

1、水庫(kù)大壩工程存在的主要病險(xiǎn)問題

1.1 水庫(kù)大壩滲漏現(xiàn)象比較嚴(yán)重

（1）大壩存在滲漏、管涌、散浸、流土，甚至是壩腳呈現(xiàn)沼澤化；

（2）漿砌石壩下游壩面及壩內(nèi)的廊道漏水；

（3）水庫(kù)大壩的土質(zhì)防滲體滲透性沒有滿足規(guī)范要求；

（4）水庫(kù)大壩的壩基、壩肩清理不徹底；

（5）水庫(kù)大壩的下游沒有設(shè)排水棱體或者是已失效；

（6）水庫(kù)大壩的壩下涵管管壁與壩體接觸的部位發(fā)生了沖刷，存在接觸沖刷問題。

1.2 抗震標(biāo)準(zhǔn)不夠

抗震標(biāo)準(zhǔn)不夠主要表現(xiàn)為水庫(kù)大壩的抗震安全性較低，安全系數(shù)沒有滿足規(guī)范要求。如果遇到地震等情況，壩體就會(huì)出現(xiàn)裂縫、沉陷、變形和滑塌等現(xiàn)象。出現(xiàn)這些現(xiàn)象的主要原因主要是水庫(kù)大壩中的細(xì)砂或黏性土有可能液化了，降低了壩坡抗滑穩(wěn)定性。建設(shè)水庫(kù)大壩時(shí)，沒有考慮到地震設(shè)防安全措施以及現(xiàn)行規(guī)范要求。

1.3 設(shè)備老化

容易老化的設(shè)備主要有閘門，啟閉機(jī)等，表現(xiàn)為閘門高度不滿足擋水要求，引起變形，啟閉機(jī)不能正常啟閉。出現(xiàn)的主要原因有：某些水庫(kù)在建壩時(shí)，沒有進(jìn)行前期的勘察，缺乏相對(duì)應(yīng)的水文資料，使得現(xiàn)有閘門高度不滿足要求，或者是水庫(kù)調(diào)度的改變，造成閘門高度不夠等。

2、水庫(kù)大壩實(shí)例探究

2.1 工程概況

某水庫(kù)地處東經(jīng)103°35'31\"，北緯23°24'59\"。水庫(kù)距蒙自市城30公里。有土路可直達(dá)水庫(kù)邊，交通便利，但需要注意的是雨季時(shí)路面難以通行。水庫(kù)所屬流域?qū)賮啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候類型，降雨充沛，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，該地雨量在年內(nèi)的分配極不均勻，干濕季分明。 庫(kù)區(qū)為山間條帶狀溶蝕侵蝕的低、中山河谷地貌，河谷深切，谷地狹窄，兩岸地形坡度較陡。未見塌岸及滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象；陡坡地段基巖基本裸露，巖體中無不利于坡體穩(wěn)定的較大結(jié)構(gòu)面發(fā)育，也不存在造成滲漏的地形條件，庫(kù)岸總體基本穩(wěn)定。

2.2防滲方案的選擇

水庫(kù)建設(shè)蓄水至今已經(jīng)24年，水庫(kù)設(shè)計(jì)建設(shè)期間受當(dāng)時(shí)的條件限制，沒有做過詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè)等工作，再加上當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)較為低下，施工質(zhì)量差，施工時(shí)間長(zhǎng)、壩體各個(gè)部分結(jié)合不好造成現(xiàn)在的一系列問題。水庫(kù)大壩左壩肩存在嚴(yán)重管涌滲水。水庫(kù)大壩外側(cè)表面有大面積的滲漏現(xiàn)象，局部有滲水呈噴射狀態(tài)。大壩中部溢洪道及溢洪道挑流鼻坎沒有按設(shè)計(jì)圖紙完成，排洪時(shí)水流跌水距離過短，水流直沖大壩壩基，威脅到大壩的穩(wěn)定和安全。

這些問題中，以滲漏問題最為主要和嚴(yán)重。需要在水庫(kù)現(xiàn)有規(guī)模的基礎(chǔ)上對(duì)水庫(kù)大壩的滲漏進(jìn)行全面的外理，對(duì)水庫(kù)的防洪能力進(jìn)行復(fù)核，根椐洪水的分析結(jié)果對(duì)水庫(kù)的溢洪道進(jìn)行改造，完善水庫(kù)的消力池、放水設(shè)施及其它設(shè)施，通過工程措施使水庫(kù)消除病險(xiǎn)隱患，發(fā)揮正常作用，安全運(yùn)行。

2.3 防滲面板設(shè)計(jì)

防滲面板工程是除險(xiǎn)加固工程的核心，工程分為壩體面板防滲和大壩基礎(chǔ)防滲兩部分。

大壩的迎水面做混凝土防滲面板的防滲方案，防滲面板采用C20鋼筋混凝土現(xiàn)澆，抗?jié)B設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)S6，防滲面板頂寬設(shè)計(jì)為0.5m，底寬為1.0m，考慮到防滲面板自身應(yīng)有較好強(qiáng)度和良好穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)上具不完全依附老壩體又能充分利用拱壩應(yīng)力的傳遞結(jié)構(gòu)，防滲面板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為梯形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬1.0～3m，基礎(chǔ)下做1.0m深的截水墻，防滲墻與壩體之間用錨固筋和壓頂面板連接為整體。另外在壩基、壩肩部位應(yīng)采取防滲帷幕灌漿加固措施。防滲帷幕的深度深入弱風(fēng)化帶以下5m，壩肩應(yīng)向兩端延伸20m。

2.4效果

工程拋棄了以往僅對(duì)管壁開裂漏水點(diǎn)進(jìn)行封堵的做法，而是在整個(gè)大壩進(jìn)行了全面的封堵，同時(shí)還對(duì)大壩進(jìn)行了回填灌漿截滲，以便于起到徹底防漏封堵的效果。施工過后，西甲沖水庫(kù)大壩加寬、加厚，且滲漏現(xiàn)象大大減少，排洪順暢，存在的隱患基本被排除。水庫(kù)更加堅(jiān)固，蓄水能力增強(qiáng)，能有效地發(fā)揮防洪、灌溉的功能，給大壩周圍的人們生活和飲水提供了安全、穩(wěn)定的保障，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3、水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)策分析

3.1 對(duì)上游壩坡加固處理

對(duì)于水庫(kù)大壩的上游，一般需要將原先透水性較差的含砂礫粉質(zhì)粘土壩殼換掉，最好選用一些強(qiáng)度相對(duì)較大，透水性相對(duì)較好的材料，諸如一些性能較好的堆石體等，選用這些材料的主要原因就是，避免由于水庫(kù)的水位急劇下降所導(dǎo)致的一些滲透加強(qiáng)現(xiàn)象，提高壩坡的整體穩(wěn)定性，增強(qiáng)其抗滑坡能力。此外，對(duì)于壩坡的上部，可以適當(dāng)減小其坡度，在有效滿足壩軸線保持穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件下，適當(dāng)?shù)脑黾訅胃撸M(jìn)而提高下游的防洪能力。

3.2重視防滲加固

在進(jìn)行對(duì)壩體的除險(xiǎn)加固時(shí)，應(yīng)該注重采用粘土心墻，并在其中設(shè)置低彈緩凝土防滲墻的方式，通過進(jìn)行合理的分析和設(shè)計(jì)，有效對(duì)墻體的彈性以及抗壓強(qiáng)度加以確定。此外，還要綜合諸多成功的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，立足于實(shí)際情況來有效選擇防滲墻方案。

3.2 注重風(fēng)險(xiǎn)理念在除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中的重要作用

綜合諸多成功的經(jīng)驗(yàn)來看，尤其是一些發(fā)達(dá)國(guó)家的除險(xiǎn)加固模式，發(fā)現(xiàn)綜合利用工程和非工程措施來有效應(yīng)對(duì)和解決水庫(kù)大壩風(fēng)險(xiǎn)無疑具有十分顯著的意義和作用。因此在進(jìn)行水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注重采用多種方式，立足于水庫(kù)大壩的實(shí)際情況靈活的選擇。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，水庫(kù)大壩在防御洪水災(zāi)害上對(duì)保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮了重要作用，對(duì)我國(guó)水庫(kù)大壩所存在的主要病害以個(gè)別工程進(jìn)行實(shí)例說明，希望相關(guān)負(fù)責(zé)人員能夠合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的指導(dǎo)日后的水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工作，保障水庫(kù)的安全運(yùn)行，增強(qiáng)其經(jīng)濟(jì)效益，為人民謀福利。

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