小型土石壩工程除險(xiǎn)問題探討

□ 曹國(guó)慶 孫蘭鳳

小型土石壩工程的病險(xiǎn)問題是水利工程中的突出問題。土石壩的除險(xiǎn)，首先，要確切查明工程病害所在，對(duì)癥下藥，提出切合實(shí)際的治理措施；其次，要重新對(duì)工程進(jìn)行勘測(cè)和地質(zhì)物探、鉆探等，在勘測(cè)所得各項(xiàng)參數(shù)及認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上作出切合實(shí)際的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行消險(xiǎn)加固施工。這是土石壩除險(xiǎn)必須堅(jiān)持的路徑。

一、 病險(xiǎn)土石壩的判定

目前，對(duì)土石壩病險(xiǎn)的評(píng)判沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)踐中一般定性地將下列情況稱為病險(xiǎn)水庫(kù)。

（一）未按設(shè)計(jì)要求施工或無設(shè)計(jì)就施工、填筑質(zhì)量差、經(jīng)檢驗(yàn)壩體填料主要物理力學(xué)指標(biāo)小于設(shè)計(jì)采用值和核算大壩安全指標(biāo)比規(guī)范規(guī)定略小的工程。

（二）壩基、庫(kù)區(qū)滲漏量過大不能按設(shè)計(jì)要求正常蓄水的工程。

（三）樞紐防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低或采用設(shè)計(jì)洪水值小導(dǎo)致溢洪道泄洪能力不足且大壩安全超高略小于規(guī)定值的工程。

（四）蓄水后壩身出現(xiàn)小規(guī)模滑坡、塌陷、滲水、漏水、管涌、流土等異?，F(xiàn)象，但尚未達(dá)到危及大壩及其他建筑物安全程度的工程。

（五）觀測(cè)資料顯示，大壩變形、滲漏、浸潤(rùn)線等超過設(shè)計(jì)允許值的工程。

（六）樞紐主要建筑物附近及庫(kù)區(qū)兩岸邊坡異常變形可能危及大壩及主要建筑物安全的工程。

（七）輸水涵管開裂、漏水不能正常使用危及建筑物安全運(yùn)行的工程。

（八）泄水、輸水控制性建筑物老化失修和控制閘門啟閉不靈等可能危及建筑物安全運(yùn)行的工程。

二、正確認(rèn)識(shí)土石壩的工程地質(zhì)特點(diǎn)

從病險(xiǎn)水庫(kù)的消險(xiǎn)考慮，正確認(rèn)識(shí)土石壩的工程地質(zhì)特點(diǎn)很重要。土石壩區(qū)別其他壩型的工程地質(zhì)特點(diǎn)是：

（一）土石壩是用天然建筑材料堆筑而成。材料的結(jié)構(gòu)和材料的密實(shí)度都很關(guān)鍵。水循環(huán)活動(dòng)從基礎(chǔ)至壩體是密切關(guān)聯(lián)的，研究基礎(chǔ)不能忽略壩體。

（二）壩體碾壓質(zhì)量差，壩體松散性使壩體的破壞呈現(xiàn)漸進(jìn)破壞的特征。急劇變形破壞前，一般都有一個(gè)累進(jìn)變形破壞階段，如由滲漏、管涌、顆粒位移、抗剪強(qiáng)度降低等導(dǎo)致的急劇變形。消除土石壩病險(xiǎn)的重點(diǎn)在于治理這種累進(jìn)變形破壞。

（三）土石壩對(duì)壩基強(qiáng)度的要求不高，但壩基對(duì)壩體的影響卻十分明顯，實(shí)踐中往往忽視對(duì)松散壩基的清理。大量事實(shí)證明，因清基或加固處理不徹底而造成基礎(chǔ)漏水會(huì)危及大壩的安全。

（四）因壩體柔性特點(diǎn)與峽谷地區(qū)堅(jiān)硬基巖邊坡的接觸不協(xié)調(diào)或與壩下埋管剛性特點(diǎn)不協(xié)調(diào)，常會(huì)導(dǎo)致壩體裂縫。這是一個(gè)應(yīng)特別注意的現(xiàn)象。

三、病險(xiǎn)工程的勘測(cè)

土石壩工程的病險(xiǎn)情況是一個(gè)較普遍的現(xiàn)象。而隨著工程運(yùn)用的延長(zhǎng)，新的病險(xiǎn)工程又會(huì)不斷出現(xiàn)，因此，消除病險(xiǎn)刻不容緩。為了消除這些病險(xiǎn)，首先，應(yīng)重新對(duì)工程進(jìn)行勘測(cè)，確切查明工程病害所在，以便對(duì)癥下藥，提出切合實(shí)際的治理措施。

重新勘測(cè)不同于工程施工前的勘測(cè)。因?yàn)椋潦瘔问怯锰烊唤ㄖ牧隙阎?，壩體和壩基聯(lián)為整體，成為一個(gè)有密切聯(lián)系的滲流場(chǎng)，壩體作為人工地質(zhì)體，應(yīng)和基礎(chǔ)、邊坡、圍巖一樣是統(tǒng)一的勘測(cè)對(duì)象，在查明壩址基礎(chǔ)、邊坡、圍巖水文工程地質(zhì)條件的同時(shí)，也應(yīng)查明壩體填筑材料的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)特性及水文地質(zhì)特性等。其次，因工程為已建工程，不能進(jìn)行直觀的地面調(diào)查，必須要借助物探、鉆探等手段進(jìn)行勘測(cè)。

四、病險(xiǎn)土石壩的消險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

解決病險(xiǎn)土石壩的消險(xiǎn)問題，要在勘測(cè)所得各項(xiàng)參數(shù)及認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上作出切合實(shí)際的設(shè)計(jì)，然后再進(jìn)行消險(xiǎn)加固施工。由于大部分土石壩工程原勘測(cè)設(shè)計(jì)資料不全，甚至完全沒有，因此，在消險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下問題：

（一）要由水工和地質(zhì)等專業(yè)技術(shù)人員聯(lián)合對(duì)大壩的安全性（包括安全標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、抗震性能、地質(zhì)情況）進(jìn)行復(fù)查和評(píng)價(jià)。

（二）要將大壩安全校核結(jié)果用于大壩的加固設(shè)計(jì)，以提高大壩的安全度。

（三）在消險(xiǎn)處理過程中，應(yīng)注意避免引起額外的病害，同時(shí)要注意防險(xiǎn)。應(yīng)慎重考慮除險(xiǎn)措施可能帶來的后果。