摘要:加強水庫的管理,確保有效地利用水資源,通過水資源的可持續(xù)利用來支持經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展。本文分析了水庫病險發(fā)生原因,探討了水利工程水庫的加固設計的重要作用以及水庫加固設計的依據,研究了水庫除險加固設計需考慮的因素,提出了水庫大壩除險加固設計的處理措施,以及水利除險施工進度的主要保證措施,以供參考。
關鍵詞:水庫 除險加固 工程施工 對策
Discussion on Construction Schedule Guarantee Countermeasures of Reservoir Danger Elimination and Reinforcement Project
HU Zhibin
(Ji'an County Water Resources Protection Center, Ji'an, Jiangxi Province, 343100 China)
Abstract: Strengthen the management of reservoirs, ensure the effective use of water resources, and support the sustainable development of economy and society through the sustainable utilization of water resources. This paper analyzes the causes of reservoir diseases, discusses the important role of reservoir reinforcement design of hydraulic engineering and the basis of reservoir reinforcement design, studies the factors to be considered in reservoir reinforcement design, and puts forward the treatment measures for reservoir dam reinforcement design and the main guarantee measures for water conservancy construction progress, for reference.
Key Words: Reservoir; Danger removal and reinforcement; Engineering construction; Countermeasure
隨著經濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對生活質量的要求越來越高。因此,我國基礎設施和公共設施的建設,特別是近年來水庫的建設,是社會和國家關注的重大問題。毫不夸張地說,這是關系中國民生發(fā)展的重大事件,與中國經濟發(fā)展是緊密相連。同時,在水庫工程的具體建設過程中,必須特別注意質量安全,消除水庫工程風險,只有這樣,才能兼顧質量、效率和成本效益。
1 水庫病險發(fā)生原因
1.1 庫區(qū)、壩區(qū)的滲漏
滲漏是水庫安全的常見隱患,可分為庫區(qū)、壩區(qū)滲漏。其中,水庫滲漏主要是由于水庫壁選擇不當、清洗不徹底或粘土層厚度不足造成的。例如,如果選擇無沙障巖石結構的區(qū)域,由于階地上的水分布,儲層內的水可能會降至洼地;如果土層過薄,水就會從水庫底部流出,進入較低的出口區(qū)域,即形成水庫滲漏。壩區(qū)滲漏主要是由于大壩施工質量差造成的[1]。
1.2 水庫大壩壩體裂縫
大壩裂縫的形成主要是由于大壩控制不力造成的,原因是多方面的。如果大壩材料的質量不能滿足要求,大壩的建設就沒有科學依據,影響大壩墻體質量。混凝土密封后會出現裂縫,嚴重時甚至會出現壩體和邊坡的松弛。此外,大壩長期運行后,大壩的可靠性受到破壞,大壩裂縫由于熱脹冷縮容易出現裂縫問題。
1.3 水庫大壩壩體失穩(wěn)
大壩失穩(wěn)的直接表現形式主要是堆積壩的大坡度和低滲透系數引起的滑坡。壩體上升時,淤積壩體內的水不能及時清除。此外,濕度的增加降低了粘結強度和內摩擦角,降低了上游蒸汽管道的穩(wěn)定性,導致大壩滑坡,這是在長時間浸泡、波浪沖刷、動水壓力、靜水壓力和孔隙度效應的影響下發(fā)生的。
2 水利工程水庫的加固設計的重要作用
2.1 提升水庫整體工程質量
水庫是中國水利工程的重要組成部分之一,它的任務是分配水源,并在調節(jié)中發(fā)揮特定的作用。水利工程是我國重要的基礎設施,對促進地方經濟發(fā)展具有重要作用。在雨季及其他季節(jié)起充洪作用,支持雨水排水。在旱季等季節(jié),可以合理配置水資源,支持地表作物的灌溉,隨著我國水利工程技術的發(fā)展,一些水庫與現代化的差距越來越大,特別是在長期使用方面,水庫老化,未能達到最佳利用,要及時加固水庫薄弱連接,確保雨季應用效果,最大化利用水庫,將水庫內的危險因素降到最低,有利于進一步提高水庫的使用壽命。
2.2 保障水利工程建設施工進度
滲漏是水庫使用中最常見的現象之一,如果滲漏嚴重,在施工過程中容易造成人身傷害。因此,為了加強對水庫的加固,必須進行深入的研究和分析。水庫加固還必須結合實際需要,審查大壩在不同條件下存在的問題,并組織有效的修復和改進措施[2]。
3 水庫加固設計的依據
水利工程的目的是利用水庫進行防洪和分配有限的水資源。目前,我國部分水庫,特別是老水庫,由于使用壽命長,出現了老化現象,應通過及時加固,從而降低潛在的安全風險,使水庫高效運行。為了解決水庫滲漏問題,必須結合當地實際情況,對水庫滲漏的特點進行分析,水庫加固應充分結合國家的規(guī)章制度,確保施工的合理性和穩(wěn)定性。同時對水庫等后續(xù)設備及施工質量進行分析,確保施工成本低,滿足當前加固發(fā)展的要求。在設計過程中,需要對已有的信息進行分析,特別是對權重系數的定量分析和數據需求的動態(tài)計算,建立一個監(jiān)測系統(tǒng)分析水庫位置,模擬施工后的效果,為未來的工作奠定基礎。
4 水庫除險加固設計需考慮的因素
4.1 地質因素
在水庫改造過程中,地質因素是影響水庫穩(wěn)定性的關鍵因素,也是影響未來整個水庫安全利用的重要因素。如果土壤疏松,必須加強加固措施,以保證水庫的質量。地質問題將影響水庫的安全,為了保證水庫的正常使用,必須對水庫進行加固。
4.2 水文因素
除地質因素外,水文因素是水庫加固最重要的要求,水庫在運行過程中不可避免地受到侵蝕,特別是當土壤或巖石溶解度高時,如果不適當考慮水文因素,可能會產生不利影響。因此,在設計過程中需要對水文環(huán)境進行深入的研究,研究內容包括但不限于局部水文條件分布、流量變化等。只有充分考慮水文因素,才能保證水庫后續(xù)利用的效率和安全性。
4.3 技術因素
加固水庫時,技術因素是指能否直接實現實用價值和功能,能否達到相應的效果。最常用的加固措施,例如對于松散的土壤和地質條件較差的地區(qū),必須使用混凝土殼進行加固,以提高土壤強度。總之,必須考慮到相關的技術因素,才能保證水庫發(fā)揮其作用和意義。
5 水庫大壩除險加固設計的處理措施
5.1 混凝土加固設計
混凝土加固是加固水庫最常用的方法之一。水庫滲水是造成水庫安全隱患的主要原因。由于混凝土成本低、設計難度低,在大壩入滲中經常采用混凝土來改善其性能。混凝土加固處理措施非常廣泛,需要專業(yè)設備,在規(guī)定的鉆孔位置填充混凝土。需要注意的是,這一技術要求在整個過程中操作不能中斷,以免發(fā)生事故。
5.2 高壓噴射灌漿加固
對于高壓噴嘴的加固,相應的高壓設備已成為決定工程質量的先決條件,噴淋污泥可以覆蓋漏洞、裂縫等,從而加固庫到原始穩(wěn)定狀態(tài)。在實際施工過程中,施工人員還必須增加水庫周圍的土壤密度,高壓噴射灌漿加固的優(yōu)點是不需要二次地下開挖,大大降低了技術難度和成本,從而加強了水庫的穩(wěn)定性[3]。
5.3 泄水建筑物的加固設計
在水庫實際使用中,防洪管網已成為決定水庫使用的關鍵組成部分之一。因此,在加固處理過程中,泄水建筑物是整個水庫加固的核心連接。加固泄水建筑物之前,要充分了解水庫的環(huán)境條件,明確水流的流量、流向等因素,避免水流對泄水建筑物的直接影響,充分計算泄洪量。需要指出的是,在加強水庫的過程中,任何方法和技術都必須避免經驗主義,要適應當地條件。目前,水庫最常見的病害是滑坡、裂縫和孔洞,在加固水庫的過程中,要做好堵漏,保證水庫的整體穩(wěn)定。
5.4 排水減壓設計
流水腐蝕是使用時間長的水庫受到不同程度的侵蝕。在實施加固措施時,有必要提前檢查排水位置,確保水位處于安全區(qū)域。排水減壓是最常見的加固措施,在實際使用中,相應的導滲溝渠。導滲溝渠布置是否合理,直接取決于最終排水是否進行。在施工期間,專業(yè)人員進行動態(tài)測試,以確保導滲溝渠質量,在加固過程中,必須考慮導滲溝渠的位置,以避免影響水庫的其余部分。在雨季,溝渠也必須加固和清理,以避免泥沙堆積造成水污染。水庫排水減壓過程中,技術人員必須按照以下策略進行:首先,提高防洪水庫的蓄水能力;其次,擴建和補充泄洪口,提高洪水荷載;最后,如果分別采取膨脹措施和附加溢洪道,最大流量小于最大峰值流量的70%,峰值流量大于30%。
6 水利除險施工進度的主要保證措施
6.1 建立組織與管理機制
(1)建立專門的工作管理機制。在水庫建設過程中,要建立專門的進度控制機構和人員,重視準備工作、建設管理、資金管理、監(jiān)督檢查、技術培訓,并結合實際情況建立相應的工作管理制度。選擇幾個關鍵的建筑要素進行建筑施工,如大壩墻、核心墻或防滲墻、隧道施工和混凝土施工,以確保它們在各自的施工過程中不受干擾,制定嚴格的施工進度程序,并按有關規(guī)定完成。(2)落實工作職責,及時解決存在的問題。實行項目建設單位主要責任人制,建立相應的設計、施工、安裝銜接責任制。只有按照相關規(guī)定進行施工,才能保證壩體墻體最終竣工不漏水。在施工過程中,必須對施工項目進行預先設計,必須根據具體的實際情況選擇最佳的設計方案,以便對施工進行管理。(3)加強建設保障。項目開工前,對辦公場所、國家、倉庫等施工場地進行改善,同時,注意施工現場周圍的交通狀況,確保施工過程中不會因道路的影響而延誤施工,快速了解電源和變壓器的安裝,防止因停電造成施工困難[4]。
6.2 做好進度管理工作,及時采取措施對工程進行糾偏
雖然在項目的早期階段就制定了詳細的建設計劃,但由于項目本身包含的內容較多且較為復雜,因此往往存在許多未知因素影響項目的建設計劃。為了更好地管控水庫風險,現場施工監(jiān)測的相關人員必須做好相關工作,分析施工過程中產生問題的原因,制定針對性的糾正措施。因此,小型水庫的除險加固不但會受到外部環(huán)境的影響,而且會使施工進度控制在受到外部環(huán)境影響后變得更加困難[5]。
6.3 加強工程質量監(jiān)督人員的培訓,設立專門人員負責進度控制工作
提高施工管理人員的綜合素質,培養(yǎng)知識水平高、監(jiān)督管理能力強的專家,在施工過程中建立專門的機構,提高監(jiān)理人員的整體素質,保證工程質量。通過對水庫除險加固工作實施進度控制,突出施工主體,編制工作流程,對各級員工進行培訓和考核,是安全體系的重要環(huán)節(jié),有效實施質量保證體系,保證實施進度。通過提高工作人員的綜合素質和工作人員的組織能力,認真編制科學可行的施工組織計劃,高度重視對施工專業(yè)人員、監(jiān)理人員和素質人員的培養(yǎng),提高工程質量控制水平,提高監(jiān)測管理能力。同時,提高施工質量監(jiān)控管理的有效性,實現對項目進度的有效監(jiān)控[6]。
6.4 妥善處理好進度與質量的關系,加強工程除險加固的工作監(jiān)督
新時期,我國工程監(jiān)理應實行重點監(jiān)控與抽查相結合的管理模式。雖然進度問題是決定項目成敗的關鍵,但每個項目的質量經理都應堅持“以人為本”的項目質量監(jiān)控管理方針。項目的基礎工作和其他重要工作都受到密切監(jiān)控,如果質量保證影響到項目進度,應采用更科學、客觀、專業(yè)的監(jiān)測管理方法進行分析,并且要積極采取其他措施來在保證工程質量的同時,而不影響到項目進度。做好風險消除和加固設計,認真組織施工,工期緊迫,不得放松或影響工程質量。處理好進度與質量的關系,加快壩基排水固結過程,提高整個壩基的可持續(xù)性和清晰度,促進存量風險消除加固工程以更快的速度進行,質量好、發(fā)展好、速度快。
7 結語
水庫工程質量控制十分復雜,需要分析不同的情況,根據設計方案控制調度,并創(chuàng)建相應的機制來提高消除滲水風險。除險加固技術在我國越來越受歡迎,而這是一個復雜的過程。在除險加固管理的過程中,要不斷總結經驗、改進方法,使我國除險加固技術健康穩(wěn)定發(fā)展。在未來,越來越多的除險加固管理技術將被應用到各種水庫中,對我國的經濟安全發(fā)揮重要作用。
參考文獻
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作者簡介:胡志斌(1974—),男,本科,工程師,研究方向為水利工程建設與管理。