水库工程水利大坝安全施工技术的思考

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者:栾亨泽
[导读] 水利大坝工程的施工建设
        栾亨泽
        黑龙江省龙水工程质量检测有限公司
        【摘  要】水利大坝工程的施工建设,对有关区域的快速发展具有重要意义,如大坝工程竣工完成后,可以存储大量的灌溉用水,缓解农业干旱问题,促进农业农村的发展;基于水利大坝的建设,还利于降低洪涝灾害的影响。为了确保工程大坝能够有效发挥作用,确保工程的安全、稳定尤为重要。文章对某工程大坝的安全施工技术进行论述,希望能够为有关工程的施工建设提供参考。
        【关键词】水库工程;大坝;安全施工技术

        水库大坝工程的建设过程中,涉及多个环节的施工,有关施工环节对工程的安全性、稳定性具有重要影响,一旦施工阶段存在施工技术方面的问题,将造成工程应用中的安全隐患问题产生,对此,加强安全施工技术的了解具有重要意义。本文对水利大坝安全施工技术进行分析,相关内容如下。
1.工程概况
        某水利大坝工程,主要作用为满足地方区域的灌溉需求,向工业园区提供用水,与此同时,需要兼顾防洪功能,具有综合利用的特点。工程所在区域的地震烈度为Ⅷ度。区域构造存在稳定性较差的现象。
2.大坝设计分析
2.1设计修改分析
        大坝施工建设过程中,建设单位为确保黏土心墙坝下游侧反滤料的质量,同时减少施工工序,将C3料场D≤20 mm的筛分砂砾料不掺水洗砂用于上游反滤,下游反滤料采用水洗砂,其他要求不变。基于设计变化,存在水洗砂单价较高的现象,对此,在确保机械化作业施工方便的前提下,将下游反滤料宽度减小至2.50m。
2.2坝基开挖设计更改
        左坝段的坝为0+000~坝0+088.38,施工后,开挖工作落实,挖到设计高度,为了达到施工建设目的,仍需要继续开挖施工。左坝段基岩出露高程比勘探高程有所提高,对此,将大坝桩号坝0+282~坝0+389.068段建基面调整为水平。主河床坝段坝0+500.34~坝0+628现场大坝基础开挖后,该段基岩出露高程比勘探高程有所提高,建基面可抬高。
2.3混凝土防渗墙设计变更
        左坝段坝0+000~坝0+097设计心墙底高程修改后,设计将坝0+022~坝0+088.38段防渗墙顶面调整为水平。施工前期防渗墙施工至左侧边界坝0+022时,该处基岩存在倒悬现象。对该段基岩下部砂砾石段采用控制性灌浆处理。主河床坝段(坝0+441~坝0+621.50 m)、左岸台地坝段(坝0+238.82~坝0+37 m)、右岸岸坡坝段固结灌浆(坝0+624~坝0+72.50 m)固结灌浆Ⅳ区原设计孔排距为3 m×3m,经生产性固结灌浆试验,检查孔纵波波速及透水率达不到设计要求,孔排距3 m×1.50 m、2 m×2 m可满足设计要求。主河床坝段坝0+500.34~坝0+63段设计心墙底高程抬高后,设计对帷幕灌浆底高程进行了调整。
        原设计右坝肩绕坝渗漏帷幕灌浆溢洪道右侧通过灌浆平洞进行。现场实施取消了右坝肩灌浆平洞,帷幕灌浆在开挖边坡上进行。施工过程中,溢洪道开挖边坡发生垮塌事故,多处裂隙存在渗水现象。根据现场情况及进一步的地质工作,设计提出了处理措施:调整设计边坡、增加了随机锚杆、设置了排水孔。根据现场开挖所揭露的地质条件,主河床坝段开挖后建基面高程抬高,监测仪器位置需要调整,取消了下游河床水位井,增设两个测压管。
2.4枢纽布置
        枢纽由黏土心墙坝、溢洪道、导流泄洪兼放水洞等组成。根据坝址地形地质条件,在整个河谷布置黏土心墙坝;溢洪道利用河道地形布置在右岸坝肩上,为开敞式正槽,其轴线与坝轴线夹角70°;导流泄洪兼放水洞布置在左岸从坝下穿过,为明挖浇筑的坝下埋涵,洞内水面以上布置有工业供水有压放水管。


3.安全监测
3.1变形监测
3.1.1水平位移及沉降变形监测
        在坝顶及下游坝坡面设置水平位移及沉降变形监测。共布置4条监测纵断面:在坝顶平行坝轴线的下游边线布置一条;下游坝坡马道布置3条监测纵断面,高程为994.00、974.00和955 m。水平变形位移采用边角网法,沉降变形采用水准法,共计26个综合位移标点。
3.1.2沉降管和测斜管在变形监测当中的应用
        采用沉降管和测斜管,桩号坝0+250断面、坝0+400断面、坝0+540断面、坝0+610断面心墙轴线处各埋设一根沉降管和测斜管,共计沉降管4根,测斜管4根。测斜管施工期采用活动式测斜仪观测;施工后期采用固定式测斜仪并接入自动化系统。
3.1.3监测心墙土压力分析
在大坝右坝肩岸坡及导流洞右岸岸坡埋设土位移计,以监测心墙与基岩之间的相对变形,共6个测点。在主监测断面桩号坝0+120断面、坝0+250断面、坝0+540断面、坝0+610、坝0+680断面不同高程埋设两向和三向土压力计,共计两向土压力计13组、26支,三向土压力计7组、21支,监测心墙土压力。
4.安全施工技术要点
4.1溢洪道的施工
        首先,为了确保闸井区域的施工安全,在闸井顶部设置综合位移标点,起到监测闸井水平位移与沉降的作用。与此同时,在渣井段基础部位埋设渗压计,对渗流压力进行检测,加强对水利大坝实际情况的了解,维护大坝应用阶段的安全。其次,泄槽段的安全施工技术应用,为了确保泄槽段的稳定发挥作用,选择溢0+023、溢0+79.50、溢0+142.50、0+195作为主监测断面,与此同时,在每个断面设置水尺和通用底座,加强力学观察。为了确保泄槽段的安全、稳定,在溢0+023、溢0+142.50断面边墙及底板位置,埋设钢筋计,通过这种方式,实现钢筋混凝土应力的监测,确保大坝应用阶段的安全。最后,加强消能段的监测,确保大坝工程的安全,具体而言,选择溢0+221.25、溢0+251.25作为主监测断面,在每个断面位置设置水尺,通过该设备对水位和流量的关系进行测定。加强对了解,以便及时作出有关反馈处理。在溢0+221.25断面边墙及底板埋设钢筋计,在结构缝埋设测缝计,基于相关测量工作,加强大坝实际情况的了解,给予科学合理的处理方式,维护大坝的安全稳定。
4.2导流兼泄洪洞
        导流工程的施工阶段,在闸井顶部设置综合位移标点,起到监测水平位移和沉降的作用;在闸井段的基础部位设计了变形测量计,对闸井段充分了解。在闸井段的边墙、地板、弧门支座位置设计了钢筋计、无力计,主要作用为监测钢筋混凝土的应力,加强对大坝工程的了解;在闸井上游设置了胸墙混凝土内埋设温度计,起到观测导流洞进水口温度的作用;在闸井段基础埋设渗压剂,起到监测进口基础渗流压力的作用;在进水口前胸墙轴线位置处,设计了水位监测尺。通过对泄洪洞的全面监测,加强对泄洪洞的了解,确保大坝的安全。
4.3洞身段
        针对洞身段,也给予了安全施工技术施工,加强对洞身段的了解,有效预防一些安全事故的发生。具体而言,洞身段的安全施工技术应用中,在断面边墙、地板内埋设了钢筋计,实现边墙钢筋应力的测定。洞顶大坝粘土心墙底部的前、中、后位置,分别对0+057、导0+070、导0+08桩埋设了渗压计,形成对桩渗压情况的全面了解。在下游壳料内沿洞轴线在洞顶桩号0+100、导0+13埋设了渗压计,形成对大坝、导流泄洪洞结合部位的渗流压力监测。
4.4明槽段
        明槽段的施工建设过程中,为了确保安全,在相应的位置也设计安装了监测计。具体而言,选择导0+19、导0+22、导0+261.42桩,作为主要的监测对象,对桩的断面给予监测。在各主监测断面边墙、底板内埋设钢筋计,以起到对钢筋应力测量的作用。
5.结语
        综上所述,水利大坝工程是重要的民生工程,如实际应用过程中,可以缓解旱涝灾害的影响,维护人们的利益。但基于大坝施工形式的复杂性特点,施工建设过程中,有必要加强安全施工技术的了解,给予全面的监测管理,以能够及时发现有关问题,及时给予处理,维护大坝的稳定,真正为地方区域的人们提供安全保障。

参考文献
[1]谭界雄,李星,杨光,等.新时期我国水库大坝安全管理若干思考[J].水利水电快报,2020,041(001):55-61.
[2]黄春华,杨文滨,夏甜,等.中小型水库大坝安全评价若干问题的思考[J].广东水利水电,2019(9).
[3]郑伟.对龙河口水库大坝安全运行管理的思考[J].中国战略新兴产业,2019(38).
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