徐代强
【摘 要】水库是我国重要的基础设施之一,其不仅可以起到抵御洪水的作用,还担负着为我国农村和城市提供灌溉和生活用水的重要任务。然而,我国的水库大多都存在一些病险问题,若不对其进行除险加固处理,将会严重威胁到人们的生命财产安全。基于此,本文对病险水库中存在的主要问题进行了分析,进而提出了病险水库除险加固的技术与措施,旨在促进水库的正常运行。
【Abstract】Reservoir is one of the most important infrastructures in our country. It not only plays a role in resisting floods, but also bears the important task of providing irrigation and living water for the rural areas and cities in China. However, most of the reservoirs in our country have some dangerous problems, if it has not been treated by danger-removing and reinforcement measures, it will be a serious threat to people's life and property safety. Based on this, this paper analyzes the main problems existing in the reservoirs, then presents danger-removing and reinforcement measures and technology for risky reservoirs, aiming at promoting the normal operation of the reservoirs.
【关键词】病险水库;除险加固;技术;措施
【Keywords】dangerous reservoirs; danger-removing and reinforcement; technology; measures
【中图分类号】TV697.3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)08-0156-02
1 引言
我国的水库大多建于上世纪50至70年代,普遍存在设计标准低、水库设施老化等问题,并且坝体渗水等现象十分严重,在防汛抗洪以及地震等自然灾害中无法发挥作用。甚至,有些水库在建设初期,存在很多不合理的地方,不仅加剧了水库老化的速度,还提高了水库运行中的危险系数。因此,相关人员必须采取一定的措施对病险水库进行除险加固处理,使水库更好地发挥出自身的功能。
2 病险水库的主要问题
2.1 抵抗洪涝和地震的能力弱
我国很多的病险水库由于在设计初期缺乏专业的技术和人才,在建设过程中没有制定相应的管理制度,并且没有对水库进行定期的维护和管理,导致水库的质量达不到标准的要求,进而在抵抗洪涝和地震方面的能力十分薄弱。特别是在一些降雨量较大的地方,水库的设计参数不符合当地的气候环境,使得水库在遇到特大洪水时,就会出现倒塌等现象[1]。此外,地震灾害是无法提前预测的,若水库的抗震等级达不到国家的规定,不但会在地震力的作用下发生变形,严重时还会给当地居民的生命财产安全造成威胁。
2.2 大坝渗漏严重
大坝渗漏根据渗漏位置的不同可以分为坝基渗漏、坝体渗漏、绕坝渗漏。其中,坝基渗漏指水库蓄水后由于上、下游水头差,使水库中水沿坝基岩石的孔隙、裂隙、溶洞、断层等位置向下游的渗漏;坝体渗漏则是指坝体的竖向位置出现较大面积的渗漏;绕坝渗漏又可以称为坝肩渗漏,指大坝的肩部和整体,以及基岩等部位出现一定的渗漏。
2.3 大坝的稳定性差
通常情况下,病险水库存在的主要问题就是稳定性差。造成水库稳定性差的原因是工作人员在水库建成之后,没有对大坝的整体质量和安全性能做出完整的检测和评估,或者在对大坝进行工程验收时,没有采用专业的检测仪器。同时,监理人员对工程的监理力度不够,就会导致水库中存在一些问题,不能得到及时的处理,从而使水库的整体质量得不到相应的保障。水库的质量达不到国家相应的标准,就会在使用过程中出现一系列问题,如:裂缝、坝体下滑等。此外,由于坝体的大部分需要浸泡在水中,经常会受到水流的冲刷,一旦大坝建设的质量不合格,就會造成稳定性和安全性差等问题。
3 病险水库主要的除险加固技术
3.1 灌浆技术
土坝坝体灌浆分为充填式灌浆和劈裂式灌浆,充填式灌浆适用于处理性质和范围都已确定的局部隐患;劈裂式灌浆适用于处理范围较大。土坝坝体灌浆必须勘探设计施工三方面密切配合,并根据土坝坝体的具体情况,因地制宜地选择灌浆方法和施工工艺,做到安全可靠、经济合理,保证质量。土坝坝体灌浆一般应在水库低水位期进行,以加速泥浆固结,保证土坝安全[2]。
3.2 防渗技术
第一是坝前水平铺盖防渗技术,这种技术在具体的施工过程中会在坝基上铺上防渗铺盖,即将黏性土料或混凝土水平铺设在透水地基坝、闸的上游,以增加渗流的渗径长度、减小渗透坡降、防止地基渗透变形;第二是垂直防渗技术,这种技术是坝基或坝体防渗的一种行之有效的方法,但并不是对所有的坝基都适用,主要取决于坝基的地质结构。垂直防渗技术比较适用于透水层较薄的地基,与坝体防渗体相连,可以作成封闭式垂直防渗,基本截断渗漏通道,使渗透破坏可以得到根治。
4 病险水库除险加固措施
4.1 对放水涵管进行处理endprint
对于断面较小的放水涵管,工作人员可以从放水口一直沿轴线开挖至病险部位,然后再根据具体的病险状况,采取相应的外包加固、部分拆除以及废除新建等方式进行处理。例如,对于浆砌石、混凝土结构涵管发生漏水的病险情况,可以采取外包加固的方式进行处理;如果放水涵管的结构发生破坏,则可以将原有的涵管拆除设置新的放水涵管。对于断面较大的放水涵管,工作人员可以采取打孔灌浆、内衬加固及化学贴补等方式进行处理。并且,对于少数可以缩小断面的涵管,工作人员可以先对其进行内衬加固再采取顶水灌浆的方式进行处理;對于由裂缝和伸缩缝引起的漏水,一般采取化学贴补方式进行处理,如用环氧砂浆和丙乳砂浆、橡皮和玻璃丝布等材料进行止漏。此外,还可以重新设置伸缩缝的止水料来进行渗漏处理。
4.2 加固溢洪道
加固溢洪道主要是增大溢洪道的宽度,并对其衬砌进行处理,以增大水库在汛期的泄洪量,虽然不能提高水库抵抗洪涝和地震的能力,但是对于泄洪和防止下游淹没来说具有十分重要的作用。通常情况下,都是使用浆砌石和钢筋混凝土等材料对溢洪道进行加固处理,若对溢洪道进行加固时发现坝体的高度比较大,工作人员可以采取降低溢洪道高度的方式,来保证大坝运行的安全。此外,与加大坝体或防浪墙高度这一措施相比,加固溢洪道具有更高的泄洪价值[3]。
4.3 预防和处理大坝的渗漏问题
在处理大坝渗漏前,工作人员应对引起大坝渗漏的原因进行考察和分析,再根据分析的结果制定出符合实际的处理方案。目前,处理大坝渗漏问题的方法主要有建立防渗墙、粘土铺盖、灌浆等。对于土坝基和砂砾石坝基来说,常采用增加上游坝坡的粘土斜墙高度、建立坝顶冲抓套井、对坝顶进行灌浆等方法处理大坝的渗漏问题;对于岩石坝基来说,可以选用帷幕灌浆方法预防和处理渗漏;对渗漏面积较小但是渗漏位置比较难处理的大坝来说,一般会在坝体下游开挖“Y”形排水沟,排出渗水。总体来说,预防和处理大坝的渗漏问题主要是为了提高大坝的稳定性和防渗能力,降低渗漏的速度,将渗水量控制在一定的范围内,保证大坝运行的安全。
4.4 预防并处理滑坡问题
滑坡对于土石坝来说具有较大的危害性,轻则引起土石坝的塌方,重则危及到周边地区居民的生命财产安全。因此,在对病害水库除险加固过程中,相关人员必须对滑坡的预防和处理给予足够的重视。在对土石坝进行加固的设计阶段,工作人员需要对地下水的位置进行测量,并保证测量数据的准确性与真实性。而后在土石坝的加固施工阶段,工作人员要及时观察土石坝的滑坡情况,并遵循减少滑动力、增强抗滑力的原则,进行滑坡处理。具体的滑坡处理方法是:对滑坡裂缝的上部进行削坡处理,使坝体处于较稳定的状态。然后再放缓滑坡裂缝下部的坡度,并在坡脚的位置填筑压台或制作压坡体。此外,对于因自然因素而产生的滑坡现象,不需要增加坝体的抗滑力,工作人员可以直接采用设置沉井或抗滑桩等措施,并结合相应的排水设施,处理滑坡问题。
5 结语
为了使水库更好地发挥出灌溉和防洪等功能,相关人员必须对病险水库中存在的问题进行分析,采取高压喷浆除险加固技术、柔性和刚性防渗技术等对病险水库进行相应的治理。同时,工作人员还可以通过处理放水涵管、加固溢洪道、预防和处理渗漏及滑坡问题等方法,对病险水库进行除险加固处理,从而使水库为国家经济的发展和人们的生活做出贡献。
【参考文献】
【1】曾涌旗.病险水库除险加固探讨[J].农业与技术,2016,36(18):47-48.
【2】宗瑞.病险水库加固措施研究[J].门窗,2017(06):204.
【3】伍麒卫.病险水库除险加固现状分析及对策[J].低碳世界,2016(04):74-75.endprint