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小型病險水庫除險加固的四大要點

0280水利工程2021-07-15 10:56:14


 (一)做好水庫大壩安全鑒定工作   

經過一段時間的運行,甚至幾十年后,每座水庫大壩幾乎都會出現不同程度的病險,就像人生病一樣。但并不是所有的病都是致命的,都是需要動大手術的。關鍵在于確定是什么病,判別其有多嚴重,也就是要判斷病險的嚴重程度。不同嚴重程度的病險應該用不同的處置辦法,這是病險水庫除險加固工作的深化和需要。對于我國如此眾多的病險水庫來說,病險嚴重程度的評定技術顯得十分重要,對于指導我國病險水庫的除險加固有著特別的意義。病險水庫加固前期工作開始時,大壩安全鑒定主管部門應組織設計、施工、運行管理等方面的資深專家,嚴格按此導則認真做好病險水庫安全鑒定工作,查清工程存在的問題;要全面考慮,按照輕重緩急和投入能力,做好除險加固規(guī)劃,安排好加固項目的先后次序,優(yōu)化加固方案,提高設計質量,嚴格設計審批。   

(二)做好地勘工作   

在工程建設前期,主管部門一般都會組織設計、施工、運行管理等方面的知情人員座談水庫的有關事項情況。這對水庫的加固設計有脾益的,但要作出一個完好的設計方案,工程地質勘察也是必不可少的。委托具有資質的專業(yè)機構對病險水庫進行一次全面的探查,為設計提供第一手資料,只有這樣才能做到有的放矢。在這里要說明的一點是,地勘工作只是查明建筑體及其地基的基本情況,有時也能夠準確找到病因所在。但不能過高地要求地質勘察能在查明工程地質基本條件的同時,一定要準確地找到病癥所在,一旦在有限的勘探工作量之內沒有完全查明隱患所在,就否定地質勘察工作的必要性,甚至認為沒有地勘工作也同樣能搞設計,這對除險加固處理方案的出臺是極為不利的。工程地質是工程建設的基礎和偵察員。對于小型工程由于資金限制,其實,地勘工作可以簡化一些,沒必要作過多的土樣試驗。這樣就可以利用人工鉆現場查明土壩體及土基的基本情況,特別是對交通不便的小型水庫,機械鉆難以進場,采取人工鉆和試坑取樣,也能達到勘察目的。   

應重點注意以下五個方面的勘察:
(1)增加壩體和壩基中滲透處的鉆孔數量,并為壩體壩基滲流的計算提供數據。
(2)增加對主要建筑物輸水洞和溢洪道處壩體橫斷面的勘察,并為輸水洞和溢洪道設計提供數據。
(3)增加對庫區(qū)山體中可能出現崩塌或滑坡處的勘察并為崩塌或滑坡設計提供數據。
(4)增加土壩兩側壩頭和山體連接處的鉆孔數,防止壩頭滲漏并為設計提供準確數據。
(5)明確土壩壩體縱橫向裂縫產生的原因,并分析是否需要進行處理,提出處理意見。   

(三)選擇合理的施工技術   

多年水庫大壩建設及病險水庫除險加固的工程實踐,開發(fā)了一系列先進的病險水庫除險加固實用技術,積累了大量豐富的除險加固成功經驗。但由于我國的水庫分布廣泛,壩型眾多,壩基條件復雜,水文特征差別很大,水庫除險加固的技術也不盡相同。如果不加分析盲目使用,不滿足工程的適用條件,其結果是除險效果有限,達不到加固除險的目的,也可能會導致除險加固方案的過于保守,造成除險加固資金的過度浪費,延緩水庫除險加固工作的進程。因此,有必要對我國現有大壩除險加固技術進行分析比較,篩選出既能實現除險目的、又經濟合理的除險加固方案。   

1.滲漏的處理   
病險水庫最主要的就是滲透問題,有地基(包括壩肩)滲透和壩體滲透。根據不同的壩型、壩基和病因情況,采取不同的處理方法。較常見的是均質和芯墻土壩的滲漏,常用的處理方法有沖挖、劈裂灌漿、壓力灌漿。病因有清基不徹底,防滲料抗?jié)B性差,蟻窩等。在了解水庫的基本地質情況的前提下,可根據實際情況采取合適可靠的辦法處理隱患。但在實際工作中,往往對方案的爭議較大。例如小型水庫心墻和均質土壩防滲處理大多采用沖挖法,成功的事例較多,但失敗的例子也不少。使人們對其產生懷疑。其實沖挖對處理隱患的效果是不應懷疑的,懷疑的是具體設計與施工的問題。我們在實踐中發(fā)現,單排孔往往出問題較多,而雙排孔的問題出的少。單排孔即使有問題,但處理后比未處理癥狀要減輕。這就說明沖挖是有效的。因為資金問題,不便作雙排沖挖,我們可在出水較多的孔段加作雙排孔,相當于做了一個施工圍堰,以保證主要防滲體的施工質量。這樣即增加不了多少開支,又達到設計效果。我們不能因一些設計,施工不當造成沖挖效果不好的現象,而放棄了小型水庫除險加固的一個最好的處理方法。當然有些情況下,反濾層法可以代替沖挖法,也是有其理論根據的,即經過反濾效果,將粘粒留住,逐漸生成一道防滲體。但實踐發(fā)現其投資比沖挖大得多,對國家投資為主的工程采用無妨,但對私營投入則難以實施,這里存在一個除險加固工程的經濟效益問題,效益不好,則影響到拍賣,拍賣不成功,則無法籌資修庫。   

2.滑坡的處理   
滑坡處理應盡量增加抗滑力,減小下滑力,使壩坡滿足穩(wěn)定要求。處理時要放空水庫或降低庫水位,力求徹底處理。一是削坡減載,減少滑動力;二是放緩壩坡,加大壩體斷面尺寸,增加抗滑力;三是干砌固腳,保證滑動體穩(wěn)定;四是襯砌護坡,保護壩體。   

3.提高水庫防洪標準的處理   
加大溢洪道斷面尺寸,加寬溢洪道或降低溢洪道底板高程,增加溢洪道的泄洪能力。對有可能加高壩頂的水庫,采取加高壩體措施,以提高水庫的防洪標準。   
可見,為了確保病險水庫除險加固質量,選擇合理的處理方法十分必要,這也是做好病險水庫除險加固工作的重要基礎。   

(四)加固測量應注意的問題   

水庫除險加固測量包括以下幾項:庫區(qū)地形測量,壩址地形圖測量,壩體縱橫斷面測量,排洪河道縱橫斷面測量,灌溉渠道縱橫斷面測量。在這些測量中應注意以下幾個問題:
(1)土壩測量時,應首先以現有土壩軸線為縱斷,以小于50m一個里程樁號布設,控制點然后以各里程樁為斷面進行橫斷面施測,并且在測量橫斷面時橫斷面上應有土壩縱斷點。其目的保證土壩工程測量精度,防止土壩橫斷面偏離壩軸線,工程量計算不準確。
(2)當以50m一個里程樁布設縱斷面控制點時,遇有輸水洞、溢洪道等建筑物、在壩體壩基滲漏處、最危險斷面,增加施測斷面。為土壩滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定計算提供可靠斷面。
(3)輸水洞、溢洪道下游銜接河道施測是除險加固不可缺少的步驟。但其測量距離長短十分重要,其線路越長,對除險加固中消能防沖計算越精確。但也有一定的限度。具體來講,水庫工程多修建在河道支流上,那么溢洪道下游河道測量必須測至該河道與下級河道交匯處。對渠道而言,應沿渠道水流方向,測至下一個控制性建筑物。
(4)排洪河道縱斷面測量中,縱斷面點為河道深泓點,即河床最低點。切記不是河床的中心點。如果測錯,則在測量資料應用中就會出現河道比降忽高忽低,造成測量成果的錯誤。

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