水库除险加固问题研究

发表时间:2021/1/8   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:莫崇灵 龙孔明
[导读] 摘要:随着国民经济的蓬勃发展,水利工程在经济建设中的作用逐渐得到重视。
        广西壮族自治区梧州水利电力设计院  广西省梧州市  543002
        摘要:随着国民经济的蓬勃发展,水利工程在经济建设中的作用逐渐得到重视。水利工程在国民经济发展、农业灌溉和防洪安全保障中起着重要作用。然而,由于部分水库存在安全隐患,加固施工技术已成为亟待改进的技术措施。
        关键词:水库除险;加固问题
        引言
        水库具有极为重要的作用,在供水、灌溉、防洪、发电等多个方面都可以发挥良好效果。另外,水库建设也直接的关系到国计民生,需要相关人士引起高度的重视。针对目前国内水库实际发展状况进行分析,大部分的水库都是相对较为落后,一般都是在好几十年以前建造的老水库,由于时间日益推移,在长期的使用过程当中水库也逐渐的暴露出了较多的问题,对生态安全、群众生活造成重大的影响。因此,为了实现水库安全和可靠运行就需要进一步强化水库除险加固工作,针对于水库除险加固过程当中相关问题要探索出合理方式加以解决。
        1小型病险水库主要特点
        (1)数量较多。我国很多水库都是上世纪五六十年代在地方政府的组织下建成并投入使用的,现存的很多小型病险水库也都是在当时建设而成的。(2)勘测设计技术水平低。因为受制于当时技术水平的限制,很多水库在前期勘测设计过程中都出现了病险问题,再加上当时我国采取的大会战的建设方法,最终导致很多水库在建设阶段就出现了病险问题,为后续水库的安全使用埋下了隐患。(3)病险水库大多为综合性问题。因为很多水库都是在没有专业技术指导的情况下修建完成的,所以工作人员在面对水库出现的稳定性差与防洪能力弱等问题时,往往无法采取针对性的方法彻底根治,也在一定程度上增加了病险水库解决的难度。(4)管理工作不到位。政府部门建设水库的最终目的是为了满足当地居民生活以及农业发展的需求。但是由于水库建成投入使用后,政府部门并未按照要求设立相应的管理部门进行管理,最终导致水库因为管理维护工作不到位而长期处于病险运行状态。
        2水库存在的主要病险及主要工程地质问题
        2.1主要病险
        土石坝水库的主要病险类型有①坝体、坝基渗流破坏;②坝体变形、滑坡、裂缝、不均匀沉降;③坝体内输水涵管破损,漏水陶蚀坝体;④溢洪道冲蚀严重,局部淤堵或溢洪道设计不能满足行洪要求;⑤洪水漫顶,防洪标准不足;⑥启闭系统问题;⑦其他病害(波浪破坏、白蚁掘穴侵害等)。
        2.2渗漏问题
        (1)坝基渗漏问题。早期土石坝大多建于第四系松散覆盖层上,少部分为风化岩石,节理裂隙发育,此类坝基渗透性较大,是坝基渗漏通道形成的主要地层。尤其在地质资料不足,且设计及施工中对防渗和排水问题没有足够重视的情况下修建的水库,坝基垂直防渗截墙或上游防渗铺盖失效等问题,造成水库大坝建成后严重渗漏,成为病险水库。(2)坝体渗漏问题。早期修筑的中水库土石坝坝壳及防渗体填筑材料往往没有经过严格筛选,来源于库区山坡的残坡积层,普遍缺少满足防渗要求的土体,因此在大坝防渗体填筑时土质不均,局部含碎石较多。部分大坝坝壳与防渗体在填筑料上没有显著区别,仅在碾压程度上有所区分。因此,大坝防渗体填筑料的各项物理指标普遍不能满足现行规范的要求。此外,部分水库坝体经过二期加高处理,新老防渗体性质上存在差异,接触面未经妥善处理,由此在防渗体内形成渗漏通道。(3)接触渗漏问题。由于早期小型土石坝修筑前,往往未将坝基及坝肩开挖至相对不透水层,在施工碾压质量难以保证的情况下,造成防渗体与下伏地层接触不够紧密,在产生绕坝渗漏的同时出现接触渗漏问题。
        2.3变形及稳定问题
        (1)坝基变形及稳定问题。坝基渗漏造成的渗透稳定问题是土石坝工程中主要工程地质问题,危害性极大。

库水位超过正常蓄水位时,在砂砾石或含泥砂砾石坝基中形成管涌,在粘性土或砂土坝基中形成流土或流砂。当坝基变形达到一定程度,将发生失稳破坏,进而严重危害水库安全。此外,水库蓄水后,部分土层浸水沉降,坝基土与坝体土间产生张拉裂缝,进而加大了坝基及坝体的渗漏。(2)坝体变形及稳定问题。早期修筑的土石坝普遍缺少反滤层,因此水库蓄水后,渗透变形(包括流土及管涌)同样发生在坝体中,严重时局部土体被击穿,出现凹陷、鼓胀、坝面塌陷成洞,甚至造成塌坡,在汛期更可导致溃坝等重大事故。
        3针对于水库除险加固问题主要措施
        3.1大坝裂缝
        针对于目前水库除险加固工作来讲,在实际工作过程当中还经常会遇到大坝裂缝问题。针对于大坝裂缝问题而言,其主要包括了纵向裂缝和横向裂缝两种类型,其中横向裂缝,裂缝垂直于坝轴线方向。水坝除险加固过程中若是发现横向裂缝问题,让水库水位得到一定程度降低之后要求工作人员针对于裂缝位置进行合理及科学的处理。处理的过程当中,要求工作人员能够采用和坝体材料相同材料实施填充。另外,工作人员在进行压力灌浆过程当中,也需要注重压强大小,避免压强过大而导致裂缝进一步扩大。纵向裂缝主要就是和轴线基本平行的裂缝,通常情况之下,针对于纵向裂缝,一般都需要技术人士采取较为合理及科学材料进行有效填充,并且在填充完毕之后还需要工作人员能够在其中铺设土工膜来实施防水处理。
        3.2坝基渗漏
        坝基渗漏同样严重的威胁着大坝的安全稳定,在实际工程中,坝基一旦发生渗漏,技术人员应及时对其进行有效的防治。对渗漏问题一般都需要采取上堵下排模式来进行处理,其中,采取上堵方式进行控制,通常都需要相关工作人员能够在上游设置防渗帷幕,还需要将溶洞进行有效的堵塞。另外,下排主要就是指采取合理措施减少扬压力或是渗透,通常相关工作人员在这个过程当中需要运用减压井、排水垫层,排水廊道以及坝体排水管等措施。
        3.3土坝滑坡
        第一,在冬季施工的过程中相关工作人员没有能够针对土坝实施保温措施,这样的情况之下就很容易造成土坝滑坡问题;第二,运行管理方面没有切实做到位,主要体现在放水过猛导致水位下降过快以及减压设施受到堵塞等;第三,持续性暴雨、地震问题或排水堵塞问题都很容易造成突发滑坡问题。针对滑坡来讲,其在发生之前也有一定的征兆,首先,是出现裂缝问题。其次,是出现异常变形问题。最后是其中的孔隙水压力出现异常状况。一般而言,土坝滑坡根本性是由于土体缺乏足够抗滑力以及土体滑动力过大所造成。工作人员在对于滑坡进行处置的过程当中需要充分考虑如何有效的提高土体自身抗滑力同时采取合理措施减少土体滑动力。工作人员针对于大坝的滑坡实施处理的过程当中要求采取合理及科学措施,包括下列几项:第一,在滑坡处理的过程中,要根据大坝的规模采取合适方式进行开挖,可以实现全部性开挖,也可以局部性开挖。局部性开挖过程中需要相关的工作人员针对其中松动土体进行回填。第二,在土坝滑坡处理的过程当中,若是因为坡度较陡而产生滑坡问题,可以通过利用放缓坡方式有效处理滑坡问题,让坡陡度得到降低。第三,抛石固脚,这就要求相关工作人员针对于下部位置实施加固,这样就能够提高自身稳定性和可靠性。
        结语
        为了使得水库在使用过程中能够发挥自身的作用,科学的除险加固施工技术非常重要。若要使得水利工程事业顺利开展,水利施工企业应将当下的实际水库情况与时代发展紧密结合,科学合理地分析除险加固过程中存在的技术问题,加强技术监管和建后养护,以便更好地使水库发挥其经济作用,减少安全事故发生,为国民经济发展奠定基础。
        参考文献
        [1]万兵.中水库除险加固工程现场施工技术探究[J].低碳世界,2020(11):50-51.
        [2]于颖,李军.水利工程中水库除险加固施工技术的问题探讨[J].四川水泥,2020(5):130.
        [3]何国琼.试述中水库的土石坝除险加固施工技术应用[J].中国新技术新产品,2019(1):97-98.
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