李锐
(老河口市汉冮河道堤防管理处,湖北襄阳 441800)
水库大坝关系着水库周边环境的稳定性,近年来我国部分水库在运行中出现大坝变形、渗漏与坝体结构变形等问题,这些问题导致周边人民的生命和财产安全难以保证。为保证水电水利工程高质量运行,维持水库运转的稳定性,强化对水库除险加固工程的研究有现实意义。本文围绕大坝稳定性问题展开论述,从大坝这一关键结构出发,探究提升水利水电工程运转稳定性的有效方式。
作为水利工程的重要组成部分,水库大坝的高稳定性有助于提升水资源利用的效率,还能够合理调节水资源,达到科学配置资源的目的。我国大部分水利工程中,大坝的主要作用在于储存雨水,充分发挥水利工程的价值,在降雨量多的季节调整雨量,避免出现洪灾。在降雨量少的季节开闸放水,提升水资源的利用率,保证周边地区的农业正常发展,也为居民正常的生活用水服务。然而,我国许多水库大坝由前人遗留下来,许多基本功能依然在发挥作用,但输水能力不如从前。正因如此,及时对水库大坝采取除险加固措施,提升大坝的稳定性确有必要。提升大坝的稳定性能推动各种问题的解决,还能保证大坝的正常运转,改善谁来工程的基本性能。
强化水利工程各项功能的工作应当由政府部分牵头,相关部门需对运转时间长,病害较多的大坝进行深入研究,采取有针对性的措施解决问题。设计人员在除险加固时,应当结合大坝所在地区的现实状况进行设计,做到因地制宜。同时,充分考虑大坝所在地区的现实需求,深入了解施工的基本特征,找出大坝出现问题的原因。随着大坝稳定性的提升,水利工程在设计上的科学性得到有效保证,地区经济的发展也有保障。
水库除险加固工程大坝稳定性出现问题的原因有许多,但险情通常由多种因素综合作用造成,从实践中看主要有三种:
部分水库采用的防洪标准低,坝坡坡比、顶高与溢洪道的断面没有达到规定标准,这是出现险情的主要原因。溢洪道断面不足、坝顶高综合作用,在出现暴雨时出现洪水,溢洪道挡墙崩溃,大坝的基本功能得不到发挥。坝坡过陡则会导致稳定性不足,坝体滑坡也将造成严重破坏。
水库大坝在建设过程中出现的施工问题可能造成严重后果。出现病险的水库通常为均质土坝,均质土坝的涂料没有达到规定标准,人工夯填过程出现偷工减料现象,夯填不实且防渗层薄弱,块石硬度和大小不达标,难以起到支撑作用。部分大坝的排水渠道建设不完善,出现暴雨时无法做到及时放水、排水,种种原因导致水库大坝出现安全隐患。
水库没有安排专人寻库,管理房建设不到位,一方面管理者难以及时发现问题,另一方面即使发现问题也没有及时处理。部分水库还存在闸门变形、专业技术人员匮乏、防汛物资不足等问题,种种因素导致除险加固工程难以进行,水库大坝的稳定性无从谈起。
此外,大坝不同功能之间的矛盾也导致大坝稳定性难以保证。如大坝的灌溉功能、防洪功能等功能之间存在潜在矛盾,这些矛盾在特殊季节将逐渐凸显。要保证大坝的稳定性,施工单位还应当对不同目标进行优先级考察,将最关键的目标摆在最重要的位置,基于此发挥大坝的其他功能,辨清大坝不同功能的主次性。
科学的组织结构是保障水库除险加固工程大坝稳定性的重要因素,水利除险加固工程的主要特征是加固和工程运行同期运行,在工程运行的过程中进行加固工作,在保证供水正常的同时提升工程质量,但现实操作中二者通常存在矛盾。在这一前提下,水库除险加固工程大坝建设的相关组织,其运行效率直接影响检测质量,因此应当做到:①加强大坝稳定性建设相关组织机构的构建,将加固工作和工程运行结合起来,在现有组织结构的基础上形成更加科学的管理队伍;②逐步建立责任制,坚持将施工、管理责任落实到个人,保证各项工程在出现问题时能够及时找到负责人,迅速解决问题,同时保证加固工程能够以较快的速度、较高的质量开展。
与此同时,应当不断完善建设与工作的流程和程序,保证各项工作在制度保障下有序开展。在正式开始建设工程前,严格进行可行性研究工作,尤其要从技术与经济的角度出发,对工程项目的可行性进行论证。在项目实施过程中可能会遇到许多新问题,建设主体应通过建立预警机制对可能出现的问题进行预判,以专业素养提出可行解决方案,防止问题扩大化。其次,在调查研究大坝稳定性的过程中,充分考虑除险加固不同环节可能出现的矛盾,避免出现违背安全规程和施工技术规范的现象,从施工质量的角度切入加强管理,在根源处扫除安全隐患。除险加固工程大坝稳定性项目的各个实施环节应当逐渐标准化、程序化,管理主体要严格检测施工过程,发现安全漏洞,保证工程顺利实施。
水库除险加固工程中,提升大坝稳定性的工作都是人开展的生产活动,这意味着“人”这一因素在提升大坝稳定性过程中的作用不容小觑。然而,许多除险加固工程的参与者并非专业人员,不同生产环节存在潜在矛盾,这些矛盾也可能导致生产者做出错误价值判断,造成险情。因此,建设主体应建立具备专业技术能力与管理能力的队伍,协调不同建设环节的活动,缓和不同环节出现的矛盾,达到建设效益最大化。管理人员应当有序组织大坝加固建设和供水运行工作,提升水库运行效率。我国不同地区的水库,其主要功能不同,水库大坝安全管理人员还应当在进行检查工作的过程明确水库功能的优先级别,对大坝可能出现的问题做出预判。与其他部分紧密配合,协调除险加固工程的资源,保证工程保质保量进行。
如今,各种和水库大坝稳定性有关的新工艺、新模式、新技术不断出现,管理队伍应通过有针对性的培训、学习更新技能,提升管理能力。还要向施工主体普及各类新技术、新工艺,鼓励施工工人考取专业证书,做到持证上岗。通过强化技能培训、观念教育建设具备专业技能的施工队伍,以此保证除险加固工程高效运行。
不同地区的水库建设主要目的并不完全相同,施工主体应加强对水库大坝特性的研究,根据建设目的及水库运行的现实状况,采用多种措施加固处理大坝。
如采用低温低热混凝土施工,将混凝土产生的热量分散开,通过降低混凝土的蓄热量达到加固大坝的目的。实际应用中,许多水库大坝除险加固项目采用不同材料达到降低蓄热量的目的,如广泛使用低热水泥、大骨料、外加剂等材料,这些材料都能有效服务于控制大坝裂缝。在部分夏季炎热的区域进行混凝土浇筑,大坝的温度可能达到30℃甚至更高,利用多种材料和新技术进行浇筑,如借助预冷材料降温能使浇筑温度降低至10℃,从而降低大坝混凝土的温差,防止由于温差过大出现裂缝。
再如,对大坝的裂缝进行灌浆化学处理,以此提升大坝稳定性。为了达到最佳封堵效果,必须从根源上解决大坝存在的渗漏问题,运用化学灌浆等方式处理裂缝两侧。在部分采用柔性措施的工程中能够,应当进一步采取封闭性施工措施,如采用斜孔化学灌浆工艺解决绕渗问题。弥补大坝漏洞的相关工程中,通常需要进行钻孔等活动,施工方应注重在钻孔后及时清理并灌浆,使用高品质密封剂对灌浆孔进行封闭环绕,保证密封的有效性。在压水试验中,应严格检查坝体裂缝之间的联通状况,一旦出现裂缝联通现象,应当重新评估进浆量、灌浆压力等指标,防止浆液流失现象出现。重点加强对漏水点的检查,及时修补,保证裂面具有良好的封闭性能。
综上所述,加强水库除险加固工程大坝稳定性对于保障周边群众的生命、财产意义重大。在新发展阶段,水库大坝在水利水电工程中扮演的角色愈加重要,加强对施工过程的监督和管理,提高水库大坝建设水平是保证水库正常运行、功能充分发挥的基础。随着人们安全意识的强化,水库大坝的稳定性也将不断提升。