■胡玉龍,陳 琳■.廣東水利電力職業技術學院,廣東 廣州 5095;.廣東粵電流溪河發電有限責任公司,廣東 廣州 5095
水庫是水工建筑物的重要組成部分,起到防洪、灌溉、供水發電等綜合作用,其運行安全關系到國家民生等各個方面。我國有大量水庫是幾十年前建設的,隨著時間的推移,水庫在長期使用過程中,逐漸暴露出跟多問題,影響水庫運行安全以及周邊群眾生活、生態安全。而水庫除險加固工作又是一項需要論證的工程項目,因此,為保障水庫安全,對于病險水庫的除險加固就顯得十分重要。
壩體問題中很常見的就是壩體出現裂縫現象,由于大多數水庫大壩在施工過程中施工期長,經歷的季節溫差較大,在工程完工初期,大壩剛剛建成,未經歷較多的考驗,初步質量能夠滿足要求,但是在后期長久的運行當中,這些問題會慢慢顯現出來;另一個是壩基壩肩繞滲問題,一般情況下,大壩在進行施工前,都需要對所建地點進行地質勘探,以確保壩址處的地質條件能夠滿足要求,對于那些溶洞、石灰巖、斷層等特殊地址條件不滿足建壩要求時,需要對這些問題進行處理,但在實際處理過程中,這些區域難以處理徹底,導致滲漏問題出現;再一個是壩體的滑坡問題,庫水位的上升以及水的浮力作用會導致上游迎水面壩坡滑動面的有效應力和抗剪阻力降低,此時土體的下滑力超過了抗滑力,因此最終引起生個滑坡體的失穩,導致滑坡。
施工過程是水庫除險加固的核心環節,在施工過程中容易出現以下兩種問題。一方面是施工方案在設計過程中存在的問題,在水庫除險加固工程設計方案時需要考慮整體方案協調,特別是工程的重復,資金的浪費等問題,例如泄水隧洞閘門的門槽改造方案等;另一方面是質量管理問題,質量問題是工程中的頭等大事,個別企業在獲得項目后,過于注重經濟效益,在質量方面以次充好,偷工減料等問題。如何在復雜的水利工程施工中,保證施工質量的同時又能兼顧效益,這是值得認真研究的。
大壩裂縫通常分為橫向裂縫和縱向裂縫,橫向裂縫是指裂縫垂直于壩軸線方向的裂縫,該裂縫危害要比縱向裂縫高很多,當發現貫穿上下游的橫向裂縫時,需要先降低水庫水位,然后對裂縫區域進行處理,采用與壩體材質相同的材料進行填縫封閉,在使用壓力灌漿時,需注意壓力強度,防止裂縫擴大;縱向裂縫是指平行于壩軸線的裂縫,一般情況下使用適宜材料進行裂縫填充,再鋪上一層膜來防止滲水。
對于壩基滲漏,可以采用較多方法來進行防治。一般情況下都是采用“上堵下排”的方式來處理滲漏問題。上堵主要是為了減少壩基滲流量,一般采用上游的防滲鋪蓋、防滲帷幕、迎水面防滲層、土壩的粘土防滲、堵塞溶洞等措施;下排主要是為了減小揚壓力或滲流梯度,一般采用帷幕后的排水孔、壩體上游側防滲層后的壩體排水管、排水廊道、排水墊層、減壓井等措施。在以上防止壩基滲漏的方式上,通常是一種或幾種方式同時采用,這樣的防滲效果會更佳。
土壩滑坡按性質分,有剪切性滑坡、塑流性滑坡、液化性滑坡三種形式,土壩滑坡的原因主要有三個方面,一是勘測設計方面,壩址選取有問題,壩腳局部沉陷,下游排水設計不當,壩坡過陡等;二是施工方面,筑壩材料不符合要求,壩碾壓施工不夠密實,冬季施工未采取保溫措施等;三是運行管理方面,水庫在放水時庫水位下降的速度過快,壩后的減壓設施堵塞等;四是其他方面,排水堵塞,地震作用,持續的暴雨等。滑坡的征兆:一是產生裂縫;二是變形異常;三是孔隙水壓力異常;四是浸潤線、滲流量與庫水位關系異常。土壩滑坡主要是由于土堤的抗滑力不足,而土體的化動力過大導致的,所以,在處理滑坡時,主要是考慮如何來減少滑動力增加抗滑力。大壩滑坡的處理需要及時并適當,通常采用如下措施進行處理:第一,針對滑體的大小,采用全部開挖或部分開挖,部分開挖時主要考慮對松動的土進行開挖回填;第二,若壩體由于坡度較陡發生滑坡現象,可采用放緩壩坡的方式來降低滑坡現象放生的幾率,在進行放緩壩坡施工時需要將新舊壩坡內的排水連接好,做好新舊壩坡的連接事宜;第三,拋石固腳,通過對壩坡的下部進行加固,在滑坡體滑弧部做壓重體,以增加滑移體穩定性。
在進行除險加固施工時,需要全盤考慮,在設計開始時就要對水庫的問題進行全面梳理,制定合理的施工方案,防止出現設計方案與實際施工情況不符,從而能夠方便施工,同時保證施工質量,如水閘的除險加固工程,對破損嚴重,不能達到使用要求的閘門需要將閘門進行更換,但對于更換后的閘門以及與閘門配套的預埋件等必要設備,難以保證新施工的混凝土澆筑強度達到原先的強度,同時在運行中也可能發生一些未知的問題,因此在設計時需要考慮好合理的施工方案,避免問題發生。
水庫除險加固施工過程是整個過程的核心環節,其工程的質量保證都是在此階段完成的。因此,在前期工作方案做好的前提下,需要充分考慮施工工藝,材料的選用,針對不同的工程問題,采用合理的技術支撐,在必要情況下,進行方案必選,選取最優方案,保障施工質量與進度。
水庫除險加固工程完工后,需要對整個工程進行驗收,在此過程中,一是要堅決抵制互相“提攜”、“護短”,將各方責任明確開來,防止互相推諉,責任混淆的情況發生;二是切實加強隱蔽工程的檢測,引入第三方檢測機構,采用先進檢測儀器設備,發現問題及時整改,保障問題及時解決;三是嚴格落實責任終身制,對發現問題絕不忽視;四是監理單位切實做好施工中監管責任,盡量將問題在竣工前解決。
水庫的除險加固工程是復雜長期的工程,在進行該項工程時,需要注意各環節的問題處理。隨著時間的推移,水庫的除險加固工程會越來越多并且施工難度越來越復雜,因此,面對此項情況,水利工程項目要與時俱進,做好方案設計,提高施工質量,施工工藝,保障施工管理驗收,進一步保證病險水庫的除險加固及安全運行。
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