陈书明
(遵义市水利局水政监察支队,贵州遵义563002)
刍议小型水库除险加固
陈书明
(遵义市水利局水政监察支队,贵州遵义563002)
小型水库主要兴建于五六十年代,由于受当时社会、经济和施工技术等条件的限制,加之工程运行多年,超过了设计使用年限,工程老化,致使工程存在渗漏、安全等问题,工程效益受到严重影响。基础设施不健全,有的水库甚至无基本溢洪通道,因此无法发挥水库的蓄调作用,一旦发生洪水灾害,将对人民的生命和财产造成巨大的威胁。针对小型水库的除险加固问题进行简单的分析与探讨。
小型水库除险加固;土坝裂缝;现状;处理措施
小型水库在我国的建设数量较多,而且分布十分广泛,坝型种类也多种多样,由于受到各种因素的影响,很多水库都存在着一些病险问题,有的是由于施工过程中没有进行严格的质量控制,各方面的要求和标准都无法达到国家的规定;有的则是由于水库的建设时间较为久远,年久失修而产生了各种安全隐患。这些问题的存在,造成了水库自身无法安全有效的运行,而同时也对周边居民的生命和财产安全产生了重大的威胁,因此,对于小型水库的除险加固工程是一项十分重要和必要的工作。
近年来,我国对于水库的防洪标准逐渐的提高,这就使得一些年代较为久远的水库呈现出与时代不符的现象。我国很大一部分水库都是在上世纪六七十年代兴建的,由于受当时的技术和标准的影响,这部分水库存在基础不够牢固、坝体断面小等问题,同时坝体的稳定性也无法满足现行的规范要求。另外,基础设施不健全,有的水库中甚至无基本溢洪通道,因此无法发挥水库的蓄调作用,一旦发生洪水灾害,将对人民的生命和财产造成巨大的威胁。
在水利工程的建设方面,一直以来都存在着重兴利轻除害、重治标轻治本的问题,在防洪工作中,重抢轻防、重建轻管、重工程措施轻非工程措施。种种问题的存在,都说明了水库兴建和管理方面缺乏一定的质量意识,造成了水库工程质量无法得到有效的保证。
有的地区在进行水利工程建设时缺乏科学的管理办法,建设市场不规范,而且存在着较为严重的地方保护主义,在建设和管理方面都缺乏科学的管理制度。施工管理较为松散,市场监督履行职责不够规范,使得工程存在一些潜在的安全隐患而造成严重的经济损失。
由于一些设计人员年轻,缺乏实践经验,因此在水库工程的设计方面不够完善,对于工程前期水文、地质等情况分析的不够完全,因此导致工程设计方案缺乏科学性,在设计成果的管理方面也不够完善。
施工队伍的综合素质是影响工程质量的一个重要因素,由于施工队伍的管理混乱,工程转包分包现象十分严重,而且施工人员在进行施工的过程中,由于缺乏有效的管理,在施工进程和施工质量方面都无法得到有效的保障。
土坝裂缝的出现对于坝体会产生严重的安全隐患,对于裂缝的常用处理方法有:
1)如果裂缝的宽度不大,并且不会继续发展的情况下,通常可以使用砂壤土从裂缝的开裂处进行灌入,并且进行捣实。对于一些承担着较为重要的防洪功能的小型水库,一般应当进行挖槽并且保证深度在裂缝以下的0.3 m处,再进行回填,能够获得更为理想的加固效果。
2)如果裂缝的深度较深而且宽度较大,在裂缝停止发展之后使用开挖回填的方式,采用梯形断面开挖的方式,在回填时要对台阶进行处理,以此保证完整的梯形断面,使得回填料能够与坝体本身形成紧密的结合。
当坝体的地基存在着一定的软土层时,施工过程选料不当、或者是碾压不实就会造成陡坡发生滑坡现象,一旦发生地震或者暴雨等情况,则会造成大面积的滑坡,因此需要对其进行有效的处理。
1)如果坝基较为良好,滑坡在基础以上的地区出现,这时容易产生的是局部坍滑,可以通过适当的降低水库内部的水位来进行调节,同时可以通过排水导渗措施,使滑动的部分由于失水而发生固结,对松动的土体进行清除,然后再使用透水性较强的土料进行修复,这时能够获得较为理想的加固效果。
2)如果坝基处存在着淤泥或者是湿陷性黄土层,当其发生滑坡时,一般可以在坝基以外的特定距离内修建一个防滑齿墙,使其与地基表面产生一定的距离,然后在坝脚与齿墙之间使用堆石或者是透水性较强的填料进行填入并且压实。
对于小型水库来说,其除险加固工程应当确保工程施工的安全性,与此同时保证工程的施工质量。因此,主体工程的加固可以从以下几个方面来考虑:
1)对于大坝的护坡一般应当使用块石或者是混凝土预制块进行修砌。
2)对于溢洪道的工程建设,应当注意以下几个要点:①溢洪道的陡坡设计与当地的河道有衔接的,则消力池的深度与长度在进行科学计算的基础上,尽量选择与工程实际情况相符的数值,并且要加强消力池的质量保证;②溢洪道陡坡段出口的河床为岩石或砂砾石覆盖层较浅的,采用挑流消能较好。鼻坎和反弧半径要经综合考虑后确定。要求挑流小、挑距远、鼻坎工程小,一般可采用小半径、大挑角;③有的山区水库,溢洪道工区地形复杂,流程长,给消能和护砌带来困难。对此,要因地制宜采用多级跌水消能,效果较好。
3)输水涵洞的改建与维修。浆砌石是一种不均匀的透水砌体,若涵洞用浆砌石存在的渗漏问题比较严重,不建议采用。大口径浆砌石拱涵的渗漏处理较困难,近几年,用灌浆技术进行补强防渗初见成效。
1)混凝土防渗墙技术。该项技术在上世纪已经有着较为广泛的应用,而且其防渗效果良好。混凝土防渗墙技术已经发展的较为成熟,其实用性强,而且应用范围较广,对于施工条件的要求也较为宽松,并且施工的安全性较强,在水库除险加固工程中能够起到很好的作用。
2)高压喷射灌浆防渗技术。20世纪70年代末,我国由日木引进高压旋喷灌浆法,80年代初由山东省水科所研究试验将旋喷改为定向喷射灌浆,用于险库坝基防渗,取得了较好的效果,并迅速得到推广。有成孔保证率高、浆液的渗透能力较强、施工速度快等优点。其在小型水库除险加固工程中的运用,能够有效的增强工程施工质量,并且其造价较低,适合小型水库工程的运用。
小型水库是我国水利工程事业中的重要组成部分,其运行质量对于地区经济发展有着重要的促进作用,由于多种因素的影响,当前很大一部分小型水库都产生了或多或少的安全问题,对小型水库的除险加固工程也成为了一种必然的选择。在进行除险加固的过程中,在对工程的水文、地质等条件进行充分考虑的基础上,选择科学的处理措施,以此保证除险加固工程的顺利完成,同时保证工程完工后能够正常运行,促进我国水利建设事业的持续发展。
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1007-7596(2012)09-0251-02
2012-08-15
陈书明(1964-),男,贵州赤水人,工程师,从事水利工程建设与管理工作。