中小型水庫(kù)加固設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-05-18 04:21:09

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中小型水庫(kù)加固設(shè)計(jì)論文

1.中小型水庫(kù)加固設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)是針對(duì)已有的水庫(kù),存在著不同程度的險(xiǎn)情,按照現(xiàn)行有效的規(guī)范,規(guī)程對(duì)水庫(kù)進(jìn)行復(fù)核,提出安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保修復(fù)方案的過程。除了按正常程序進(jìn)行設(shè)計(jì)以外,還應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):

1.1防滲處理

(1)首先應(yīng)根據(jù)各斷面滲漏及壩下游溢出點(diǎn)的位置和范圍,重點(diǎn)對(duì)壩體和壩基的滲漏量的大小和滲透的穩(wěn)定性復(fù)核,也要對(duì)壩下游溢出點(diǎn)的滲透穩(wěn)定性進(jìn)行多次復(fù)核。

(2)壩體滲漏。對(duì)壩體滲漏進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)該結(jié)合不同的壩型、現(xiàn)高及滲漏情況,具體問題具體分析,綜合比較處理方案。根據(jù)近幾年我省水庫(kù)出險(xiǎn)加固的一些成熟經(jīng)驗(yàn),對(duì)于土石壩壩體滲漏不宜使用建設(shè)混凝土防滲墻的方法進(jìn)行處理,對(duì)于我省南部地區(qū)比較可靠、經(jīng)濟(jì)合理的處理方式是采用高壓噴射灌漿。

(3)壩基滲漏。截水槽是目前為止最為經(jīng)濟(jì)高效而且簡(jiǎn)單的對(duì)壩基滲漏的處理方案,在水庫(kù)可以排空而且對(duì)工期要求不緊張的條件下可以優(yōu)先選擇;由于通常使用的鋪蓋方法,不能完全截?cái)酀B漏,工程量又較大不建議優(yōu)先使用。對(duì)壩后有沼澤化、壩基有承壓水的情況時(shí),選用透水蓋重或減壓井;若存在由于地質(zhì)破碎嚴(yán)重、有斷層現(xiàn)象等地質(zhì)問題導(dǎo)致的滲流時(shí)采用高壓灌漿措施。

(4)防滲加固技術(shù)土石壩防滲加固措施主要分為水平防滲和垂直防滲兩大類,原則是上堵下排,使其滲透坡降不超過允許坡降,保持土體的滲透穩(wěn)定,若水平防滲出現(xiàn)問題可修補(bǔ)或用垂直防滲替換。

(5)由于水壓的作用,土層的透水性在離心墻底部越近除表現(xiàn)為越大,防滲墻出現(xiàn)裂縫的位置越高,出現(xiàn)裂縫對(duì)各部位的滲透坡降不利影響越大,因而保證防滲墻在透水性大的砂礫石層內(nèi)的施工質(zhì)量尤為重要。隨著水位的不同和壩體類型,防滲墻裂縫產(chǎn)生的位置和裂縫寬度對(duì)滲流的影響相比,前者對(duì)滲流控制的影響更大。防滲墻的完整性比防滲墻滲透系數(shù)大小對(duì)滲流控制的影響要大。

1.2土石壩壩坡穩(wěn)定性處理

(1)當(dāng)土石壩坡穩(wěn)定性不足時(shí),要綜合考慮大壩建筑形式、建筑構(gòu)成現(xiàn)狀、就地取材情況、地形氣候條件等多方面因素,在放緩邊坡、壩坡培厚等主要解決方案中,統(tǒng)籌兼顧,科學(xué)分析經(jīng)濟(jì)合理性,確定恰當(dāng)?shù)募庸谭桨浮?/p>

(2)對(duì)于抗震能力不足的中小型水庫(kù),首先要進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆牌绿幚?,加固防滲墻,改造排水;若壩體或地基有存在液化的可能,在采取置換壩體(基)夯筑材料的同時(shí),進(jìn)行振沖加固。

(3)對(duì)于壩體結(jié)構(gòu)存在問題的水庫(kù)。若土壩壩坡不穩(wěn)定,建議對(duì)壩坡進(jìn)行放坡處理或加厚壩體;若壩坡裂縫或塌陷,可采取灌漿或一般回填處理;但如果大壩上游壩面出現(xiàn)呈現(xiàn)水平方向的明顯裂縫,要特別給予關(guān)注,一定要認(rèn)真研究,妥善處理。

1.3護(hù)坡及壩頂結(jié)構(gòu)

(1)護(hù)坡。原有的漿砌石、混凝土護(hù)坡若破換面積不大,程度不嚴(yán)重,應(yīng)在原有護(hù)坡的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部的翻修、加固,不宜更換原材料重建;上游護(hù)坡要根據(jù)壩型、氣象、施工工藝、建材保障條件和穩(wěn)定性的要求,從經(jīng)濟(jì)耐久的角度出發(fā)科學(xué)合理選擇護(hù)坡形式和具體范圍;對(duì)于下游的護(hù)坡應(yīng)以種草綠化為主,盡量簡(jiǎn)化。

(2)壩頂。如若水庫(kù)出險(xiǎn)加固后不以發(fā)展庫(kù)區(qū)旅游為目的,則壩頂路面應(yīng)以滿足防汛功能的最低要求為主,也無必要設(shè)置任何人員防護(hù)設(shè)施,壩頂路面鋪設(shè)泥結(jié)碎石即可,以節(jié)約投資。

1.4觀測(cè)、檢測(cè)、機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)

(1)由于病險(xiǎn)水庫(kù)水庫(kù)一般建設(shè)時(shí)期較早,基本上無任何大壩安全觀測(cè)檢測(cè)儀器設(shè)備,本次出險(xiǎn)加固一定要予以配備,資金充足或水庫(kù)等級(jí)較高的盡可能配備壩上自記水位計(jì)、雨量計(jì)等自動(dòng)化程度較高的設(shè)備,資金捉襟見肘、水庫(kù)等級(jí)不高或人力資源較為豐富的建議采用人工觀測(cè)水尺等人工檢測(cè)觀測(cè)設(shè)備。

(2)選擇機(jī)電金屬結(jié)構(gòu)操作設(shè)備應(yīng)以安全可靠、簡(jiǎn)單耐用、便于操作為原則,建議優(yōu)先選用螺桿式啟閉機(jī)、電動(dòng)葫蘆等設(shè)備。啟閉設(shè)備宜選用手動(dòng)和手電動(dòng)兩用形式。

(3)無論選擇何種檢測(cè)觀測(cè)、機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu),一定要加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)管理人員的相關(guān)培訓(xùn),保證科學(xué)、合理的使用以上設(shè)備,延長(zhǎng)使用壽命。

1.5泄水建筑物出險(xiǎn)加固

根據(jù)溢洪道的病險(xiǎn)情況,結(jié)合實(shí)際選擇治理辦法,盡量在原有溢洪道基礎(chǔ)上進(jìn)行維修改造,不能滿足防洪要求的,力求通過加寬和加深過流斷面,從而增大下泄洪流量。如果由于各種原因在原址改造比較困難,確需新建的,應(yīng)盡量選擇正槽式溢洪道,以避免大范圍挖壩體和山體,減小工程量。中小型水庫(kù)建設(shè)溢洪道時(shí)要力求簡(jiǎn)單可靠,便于管理,增建溢洪道時(shí)應(yīng)考慮離岸式正槽式溢洪道,對(duì)于溢流堰建設(shè),考慮采取無閘控制開敞式寬頂溢流堰,設(shè)計(jì)蓄水位即為堰頂高程,校核洪水位為溢洪道最大過流量。

1.6輸水建筑物出險(xiǎn)加固

小型水庫(kù)涵管主要用于灌溉用水,埋設(shè)涵管水流方向盡量與大壩軸線垂直,設(shè)置在下游耕地較多的大壩一側(cè),為防止壩體沉降引起涵管斷裂,涵管應(yīng)放置在穩(wěn)定巖石地基上。如果涵管破壞不嚴(yán)重的,可制作相應(yīng)尺寸的鋼襯涵管,將鋼襯涵管和原有涵管之間的縫隙用砼澆筑,使新舊涵管之間結(jié)合緊密,形成整體。當(dāng)前生產(chǎn)的鋼襯結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高,材料更加耐腐蝕、耐磨損,鋼襯桶壁厚度較薄,內(nèi)壁光滑,一般情況下過流量不會(huì)減小太多,而且在具體施工中也便于操作。

2中小型水庫(kù)完建后管理應(yīng)注意的問題

2.1未通過驗(yàn)收不得蓄水

新疆聯(lián)豐水庫(kù),在2012年11月29日,天氣寒冷工程停止施工了,放水涵洞兩側(cè)上游壩坡60m寬的土工膜和上游水平鋪塑尚未鋪設(shè),防滲體尚未形成,不具備下閘蓄水條件,未進(jìn)行投入使用驗(yàn)收,在這種情況下違規(guī)蓄水,致使壩體和放水涵洞接觸面發(fā)生滲漏破壞,最終導(dǎo)致潰壩,是一起責(zé)任事故。

2.2嚴(yán)格按《水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》和“水庫(kù)調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃”執(zhí)行

管理單位應(yīng)正確認(rèn)識(shí)工程安全和蓄水的問題,制定水庫(kù)日常檢查觀測(cè)、維修養(yǎng)護(hù)、水庫(kù)度汛方案、搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案、安全檢查等各項(xiàng)制度。水位控制是關(guān)鍵,禁止超標(biāo)準(zhǔn)蓄水運(yùn)行。

2.3第一次高水位運(yùn)行時(shí),應(yīng)注意觀察水庫(kù)各部件的滲流逸出點(diǎn)

除險(xiǎn)加固以后的水庫(kù),蓄水運(yùn)行初期應(yīng)密切觀察水位情況,特別要觀察下游壩坡、溢洪道、輸水洞與土坎連接處有無滲流溢出,若有滲流溢出,應(yīng)迅速作搶險(xiǎn)準(zhǔn)備,以防止高水位時(shí)由于滲流沖刷導(dǎo)致破壞。

2.4水庫(kù)安全與利益發(fā)生沖突時(shí)強(qiáng)調(diào)安全

有些水庫(kù),承包給個(gè)人經(jīng)營(yíng)管理,為了追求效益,超標(biāo)準(zhǔn)蓄水;在壩前修付壩搞養(yǎng)殖,這些都對(duì)水庫(kù)安全造成了極大的威脅,水行政主管部門要堅(jiān)決制止,不能手軟。同時(shí)做好冬季壩前破冰工作,避免冰推力帶來的安全隱患。

2.5定期巡查、重點(diǎn)部位細(xì)查

水庫(kù)管理單位要安排責(zé)任心強(qiáng)的同志,定期檢查壩體上游護(hù)坡、壩后排水、上下游翼墻的運(yùn)行情況,汛期要加密加細(xì)地查。發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)匯報(bào),做好文字及影像紀(jì)錄,為查找原因和消除險(xiǎn)情提供充分詳實(shí)的第一手資料。

作者:郭東單位:四川省涼山州寧南縣水務(wù)局