孙 誉
(贵州省毕节市机械化施工队,贵州 毕节551700)
水闸存在问题引发水库在使用中的问题。表现在防洪标准偏低,闸室不稳定。闸基和两侧渗流不稳定,主要结构不满足抗震要求,闸室结构混凝土老化及严重损坏。闸下游消能防冲设施严重损坏,闸或枢纽范围上、下游河道淤积,造成泄水能力下降。闸门、启闭设施和电气设备损坏,防汛道路损坏,缺少备用电源、交通车辆和通信设施等[1]。
小型水利问题不断纠其原因主要是设计标准偏低,不符合防洪标准、抗震标准,主要建筑物稳定差,主要建筑物不满足抗震稳定要求。坝体、坝基渗漏严重,危及大坝安全。建筑物质量差,泄洪、输水建筑物老化、破损、漏水、露筋等。闸门、启闭设施和电气设备损坏,年久失修、运转不灵。水库的调度运用、维修养护、安全监测等管理设施严重缺乏或不完善[2]。
2.1.1 坝壳料的选用
坝壳料的选择对水库的质量尤为重要,也是保证水库质量的前提和基础。水库施工治理中,要根据要求选择坝壳料,保证坝壳料的质量符合国家规定的标准和要求。排水性能也是坝壳料选择的重要参考指标,一般而言,排水性能好的坝壳料能够更好地保证水库的质量,延长水库的使用寿命,降低维修费用,实现经济效益。
2.1.2 反滤料的选用
反滤料应采用质地致密坚硬,具有高度抗水性和抗风化能力的材料,风化料一般不能用作反滤料。材料应具有要求的级配和透水性,其中反滤料粒径<0.075 mm的颗粒含量应≤5%。
施工技术是水库建设的保证,要不断的提高施工技术,避免施工中出现的各种质量问题,争取用技术解决水库质量问题。施工技术能够有效的提高水库的防洪标准,使水库价值得到最大的发挥。在水库的施工中,可以通过加高水库大坝,增加水库的调洪能力,还可以加宽和加深溢洪道,增加水库的泄洪能力。
2.2.1 大坝加高
加高大坝能够有效地提高水库的防洪蓄水能力。通常可以在坝顶加高1 m,同时增加防浪墙1.2 m。一般加高部分,迎水面可以利用防浪墙直立加高,背水面上部坡度加陡一些,与下游坡面相接,一般也应经过稳定计算,必须在安全的条件下进行,详见图1。
2.2.2 溢洪道拓宽
拓宽溢洪道作为病险水库治理的重要措施,能够有效的改善水库的病险现状。在原有溢洪道的基础上进行拓宽,增加泄洪能力。溢洪道拓宽施工中,要充分考虑水库所在地的地形、地质条件,才能节约施工成本,提高病险水库的治理效益,同时,病险水库的溢洪道拓宽还要对下游的河流排水量进行分析,保证合理排水量的基础上进行拓宽,确保不能增加下游河道的负担。
图1 水库大坝横剖面图
2.2.3 溢洪道加深,并安设闸门
根据水库所在的防洪要求,结合实际地形特征,对溢洪道进行加深,并根据实际情况增加闸门。现阶段很多水库都没有按要求建设溢洪道,或者即使有少数水库建设了溢洪道,也因为没有达到标准,无法发挥其溢洪功能。
水库的防渗工作也是其加固排险的重要内容之一。土坝坝体劈裂灌浆的应用范围,已由原来的中低土坝,发展到70 m以上的高坝;充填灌浆一般应用于坝身裂缝处理,常用黏土浆或黏土水泥浆;振动沉模防渗板墙,采用先进的双模板沉模灌浆新工艺,形成的板墙具有连续无接缝、无开叉等特点;振动沉模防渗板墙技术适用于黏性土、砂性土,处理深度可达20 m左右。水库防渗横剖面见图2。
图2 水库防渗横剖面图
2.3.1 接触带渗漏处理
接触带包括河槽段、岸坡段截水槽与基岩的接触带;坝体内防渗土体和刚性建筑物的接触带等。国内外采用压力灌入水泥浆的办法较多,高压喷射灌浆技术,采用摆喷和旋喷工艺,在接触带上营造防渗帷幕,隔开坝体软土和基岩的接触。
2.3.2 渗透稳定计算
渗透稳定计算任务是鉴别土的渗透变形。依据渗流计算所获得的渗透比降等数据判明坝体、坝基及下游渗流出逸段是否存在渗透变形问题,为铺设反滤或加盖重等处理措施提供依据。
水库的除险加固要求做好坝体排水工作。水库的坝体排水是为了降低坝体浸润线,减小坝体孔隙水压力,增加坝坡稳定;控制渗流,防止渗透破坏;保护坝坡土,防止冻胀破坏。
2.4.1 贴坡排水
坝体浸润线不高、下游坝壳无论是土料或砂砾料,坝基无论是透水或不透水都可用贴坡排水,其顶部应高于浸润线逸出点。
2.4.2 坝内排水
水平褥垫排水核心由堆石或卵砾石组成,外包反滤,从下游坝趾开始,成片连续沿坝体与坝基接触面水平伸入坝体。伸入长度由计算确定,对于不透水基上均质土坝,伸入长度最多为坝底宽1/2 ~1/3。这种排水能较多降低坝体浸润线,适用于下游无水情况。
2.4.3 排水
网状排水由与坝轴平行的纵向排水及垂直于坝轴的横向排水组成。排渗效果比水平褥垫排水差些。对不透水基上均质土坝,最好设竖式排水,截断坝体渗流,有效降低坝体浸润线。在国外,有些均质土坝还在不同高程的上下游坝体设置若干层水平横向排水,每层上下游不连通,以预留防渗体隔开。
随着水库数量不断地增多,在实际建设中的问题也层出不穷,给我国水库的建设带来了很多阻碍,也使水库难以发挥其该有的作用。所以,应当针对实际中出现的问题,分析具体原因,并提出有效的解决措施。水库的治理关系着水库的安全及其作用的发挥,必须提高重视。加快治理病险调节,确保安全的水库,能够使水库的作用得到充分发挥,对促进国民经济发展和提高人民的生活水平都具有重要意义。
[1]南汉卿. 病险水库工程安全评价和治理的几点认识[J].中国西部科技,2011,23(10):60 -62.
[2]黎先远. 谈如何做好水库除险加固工作[J]. 科技信息:科学教研,2008(11):123,168.