■朱本明(重庆市巴南区水务局重庆401320)
浅析中中小型水库除险加固工程地质勘察要点
■朱本明
(重庆市巴南区水务局重庆401320)
在我区中小型水库共计95座,其中中型3座,小(1)型16座,小(2)型76座,以山区、丘陵区水库为主。拦河坝大部分为土石坝。而随着使用年限的延长,中小型水库的除险加固工作也必须受到重视。在针对中小型水库进行除险加固治理的时候,首先要做的工作就是地质勘察,本文结合个人工作实践对中小型水库的地质勘察工作进行探讨,以保证除险加固工作的顺利实施。
中小型水库除险加固勘察
很多中小型水库由于经常运行,在一定程度上出现了冲刷、浪蚀、老化、渗漏、土石坝坝体变形等问题。因此为了防治这一现象,针对问题会采取勘察、加固等措施,以保证水库正常、有效地运行。
自新中国成立以来以来,特别是20世纪50年代、60年代的大跃时期,部分为文革时期建设。水库建设,一缺少完善的设计图件成果,二无前期的工程地质勘察资料,三无施工地质记录,四无施工地质验槽成果。水库建设大部分为调用的乡村农民工群体采用人挑筐抬的土施工方式修建而成。施工阶段质量控制不够,无质量检验措施。水库建设未按设计达到标准,属未完工程。在全国大兴水利时。我区水利工程建设得到迅速发展,蓄水总量也在不断增加,相继建成了一批中小型水库。由于受当时的施工技术水平限制,施工质量难以保证,坝基清基不彻底并未进行防渗处理,坝基坝肩渗漏;坝体土含大粒径强风化砂泥岩碎块,局部碾压不密实,一般上游坝坡浪蚀严重凸凹不平,坝坡局部塌陷沉陷,坝体渗漏;溢洪道墙体垮塌阻碍泄洪;涵卧管的条石灰缝老化脱落,建成时间较久,每座水库均不同程度出现病险。病险水库多表现为无法蓄水,还有部分蓄水能力下降。为此中小型水库的安全问题也越来越受到关注。国务院高度重视,对水库安全问题进行了认真总结,安排大量资金对病险水库进行除险加固整治。
地质勘察工作是中小型水库除险加固不可缺少的重要工作。中小型水库病害原因复杂,种类多样,而且隐蔽性强。因此,除险加固工程地质勘察关键是进行大坝隐患调查和病险原因初步分析。勘察前必须根据水库“三查三定”资料和坝区地质资料初步判断病害类型和部位,有针对性布置勘察工作。勘察要点是查明土石坝坝体土的物理力学性质及填筑压实度,主要防渗体的渗透性和防渗薄弱环节,坝基、坝肩渗漏及接触渗漏和其它特殊问题。
2.1除险加固工程地质勘察思路
我区中小型水库共95座,且大多数为土石坝水库,其渗漏问题普片、严重。因此相关部门应加强地质勘察力度。调整原有的勘察观念。实现由调查地质条件向注重明确地质问题的转化目标。由于我区多数地方地质条件较复杂,且有很大一部分中小型水库建立在偏远的山区,因此制定有针对性的勘察方案。以事实数据为依据,全面为除险加固服务。对中型、小(1)水库及工程地质问题复杂的重点小(2)型水库,根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)布置适量的勘探孔,选择性辅以声波测试和物探技术,全面弄清坝枢工程地质问题;争对工程地质问题比较简单的一般小(2)型水库,在收集区域地质资料的基础上,现场访问、调查摸清存在的病险地质问题。因此需要采用有针对性的勘察工作。
2.2规范地质勘察行为
地质勘察是修建水库的必要环节,我国发布了《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)的行业规范。规范中指出应将勘察工作全面地应用到治理中小型病险水库中。在勘察时,应时刻遵守相关的原则,按照流程和步骤进行。勘察过程中,要提高应变能力,对地质做安全评定,详细勘察地质状况:如土层的物质组成、物理力学性质、渗透特性、软弱土层厚度及分布情况;坝体与坝基接触部位的物质组成及渗漏特性,排水体与防渗体的有效性,坝体的塌陷,裂缝及洞穴的分布位置、延伸连通情况;刚性坝基、岸坡开挖和不良地质缺陷的处理情况、混泥土与基岩接触状况,及对坝基坝肩稳定不利的断层破碎带、软弱夹层等的分部情况。由于很多中小型水库在修建前没有较为具体且可靠的地质调查数据,除险加固地质勘察是水库除险加固设计的重要基础工作,必须要求地质工作者通过勘察,判断病险类型,为设计提供合理、经济、可行的地质资料。
2.3坝区渗漏勘察评价
坝区渗漏的主要区域为坝基和坝肩、坝体渗漏,在对中小型水库进行勘察时,应有针对性。
坝基、坝肩渗漏勘察,应对坝基按问题分段分类。在垂直方向上分出覆盖层渗漏、基岩渗漏和接触带渗漏。要求查明渗漏区岩土体的渗透性和相对不透水的边界,并分析渗漏的原因、估算渗漏量、评价土石坝产生渗透破坏的可能性;根据渗漏性质提出处理措施建议,处理措施建议可以防渗,可以排水,也可二者的结合。坝基渗漏评价是专业技术的难点,客观地作出符合工程实际的评价,才有利于水库除险加固整治。如果除险加固地勘结论定性错误就可能误导设计,其结果可能达不到除险加固的目的,也可能造成处理费用的巨大浪费。因此处理措施建议也要十分慎重,必须要有充分的地质依据。
坝体渗漏:主要针对土石坝坝体渗漏区取原状土样进行室内渗透系数测试,再辅以钻孔注水试验测试土体渗透系数,并依据工程实际进行工程类比,提出坝体土物理力学参数建议值,以此作为除险加固工程设计依据。
总之,在水库除险加固中,工程地质勘察是重要的工作环节,与工程造价及水库安全联系十分紧密。只有做到全面且科学的工程地质勘察,才能确保信息的真实有效性,以帮助更好地对中小型水库除险加固。由于很多中小型水库是采用土石坝建成的,因此其出现病险的几率较大。通过工程地质勘察,转变勘察思路,规范勘察行为和方式,并加强勘察坝区渗漏评价,以便合理有效地评价和判断病险问题类型,为设计提供可靠的地质依据,水库经除险加固整治后,保证其顺利运行,充分发挥水库的应有效益。
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F416.1[文献码]B
1000-405X(2016)-1-221-1