水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工中涵管施工技術(shù)研究

楊孝高

【摘要】現(xiàn)在我國(guó)的水利工程體系大多是由中小型的水庫(kù)組成的，這些中小型的水庫(kù)承擔(dān)著重要的防洪、供水、灌溉等重大責(zé)任。但是我國(guó)大多數(shù)的中小型水庫(kù)大都是在上個(gè)世紀(jì)的五十年代到七十年代之間建成的，由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)手段存在缺陷，導(dǎo)致水庫(kù)在建成之后存在諸多先天上的不足之處，而且經(jīng)過(guò)這么多年的使用，這些水庫(kù)也出現(xiàn)了很多的危險(xiǎn)之處，這些對(duì)于水庫(kù)下游地區(qū)的居民生命財(cái)產(chǎn)安全是一個(gè)巨大的威脅，同時(shí)也嚴(yán)重的影響了水庫(kù)自身效益的實(shí)現(xiàn)。所以說(shuō)為了對(duì)這些水庫(kù)中的險(xiǎn)情進(jìn)行修復(fù)，是我國(guó)水利部門(mén)的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。本文主要針對(duì)舊涵管的改造進(jìn)行了分析。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；工程；涵管施工技術(shù)

引言

對(duì)于有隱患的水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固 的主要目的是為了更好的提高大壩本身的防洪能力、增加水庫(kù)自身的庫(kù)容以及調(diào)蓄力量、使得水庫(kù)能夠更好的發(fā)揮自身的防汛抗旱作用?，F(xiàn)在的水庫(kù)大多都是使用時(shí)間比較長(zhǎng)的，自身存在的隱患比較多，這也就使得水庫(kù)除險(xiǎn)點(diǎn)多、面多。

一、水庫(kù)的建設(shè)現(xiàn)狀及主要險(xiǎn)情

（一）水庫(kù)的建設(shè)現(xiàn)狀

現(xiàn)在我國(guó)的水庫(kù)大多都是在上個(gè)世紀(jì)五十年代到七十年代的時(shí)候建成的，在水庫(kù)建成了之后對(duì)于當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件等都是比較落后的，建成的水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)都是比較低的，質(zhì)量不高，存在諸多的安全隱患。而且在建成之后對(duì)于水庫(kù)后期的維護(hù)以及更新都跟不上，使得很多水庫(kù)中的隱患變得越來(lái)越大，現(xiàn)在的很多水庫(kù)都是在“帶病工作”，這也導(dǎo)致了這些水庫(kù)的的效益大大的下降，對(duì)于下游居民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了巨大的威脅。所以需要對(duì)這些存在隱患的水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程，消除現(xiàn)在水庫(kù)中存在的各種安全隱患，保證水庫(kù)的正常工作。

（二）水庫(kù)的主要病險(xiǎn)問(wèn)題

現(xiàn)在我國(guó)的水庫(kù)存在很多的問(wèn)題，其中最主要的問(wèn)題是水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)低產(chǎn)生，這個(gè)問(wèn)題的主要原因是：第一， 在進(jìn)行水庫(kù)工程設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)τ诤樗O(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)比較低，完全滿足不了水庫(kù)在現(xiàn)實(shí)中使用的要求。特別是我國(guó)工程建設(shè)規(guī)范 要求在不斷的進(jìn)行強(qiáng)化和完善，使得原有的一系列標(biāo)準(zhǔn)都不符合新規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)了。第二，隨著水文系列的資料的延長(zhǎng)，特別是在收到了實(shí)測(cè)大洪水系列資料影響之后，對(duì)于工程洪水的一系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重新的核定后，工程的建設(shè)現(xiàn)狀是低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 的。第三，抗震標(biāo)準(zhǔn)低現(xiàn)在地震的烈度區(qū)域進(jìn)行了重新的花粉確定，并且進(jìn)一步的按照我國(guó)現(xiàn)行的水理建筑抗震規(guī)范進(jìn)行復(fù)核的話，發(fā)現(xiàn)我國(guó)的一些水庫(kù)都是不符合要求的，我國(guó)的這些水庫(kù)的抗震保準(zhǔn)都是明顯比較低的。第四，大壩穩(wěn)定性差、壩體滲漏嚴(yán)重現(xiàn)在我國(guó)的中小型水庫(kù)一般都是建立在上個(gè)世紀(jì)五十年代到其實(shí)年代之間，這些水庫(kù)大壩的壩體存折這斷面不足的缺點(diǎn)，壩坡或者壩體存在著抗滑穩(wěn)定性差、壩體存在裂縫等問(wèn)題。甚至有很多的大壩都存在這壩基滲漏、繞壩滲漏等比較嚴(yán)重的問(wèn)題，這些問(wèn)題對(duì)于大壩的安全影響非常巨大，很有可能會(huì)造成不可挽回的災(zāi)難。

二、 水庫(kù)進(jìn)行涵管病害除險(xiǎn)加固所需要采取的措施

水庫(kù)涵管病害除險(xiǎn)加固是水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的重要環(huán)節(jié)，為了更好的對(duì)我國(guó)的大壩涵管進(jìn)行除險(xiǎn)加固，可以采取下面的幾點(diǎn)措施。

（一）采用破壩重建

對(duì)于水庫(kù)放水涵管的處理一般都是采用的破壩重建的方法，但是因?yàn)閴蜗碌姆潘苡捎诟鞣N原因總是存在這很多的缺陷，對(duì)于壩體進(jìn)行開(kāi)挖的話可能會(huì)遇到回填難度大、工序復(fù)雜、工程量大等問(wèn)題。而且這一項(xiàng)工藝的工期比較長(zhǎng)，資金方面的投入也是比較巨大的。采取這種措施的時(shí)候容易使得壩下的放水涵管承受巨大的水和土的壓力，容易導(dǎo)致壩基的不均勻沉陷，壩基出現(xiàn)斷裂的地方，從而導(dǎo)致大壩發(fā)生大量的集中漏水，漏水的過(guò)程中能夠帶走大量的壩土，從而導(dǎo)致整個(gè)壩體的塌陷或者是滑坡，對(duì)于壩體的安全有很大的威脅。為了防止上面的問(wèn)題發(fā)生，我們可以在基礎(chǔ)地質(zhì)變化的地方設(shè)置沉陷縫，但是這樣做的話就要求大壩的防沖范圍必須要足夠大才行，但是涵管的位置是處在大壩的最底部，導(dǎo)致這個(gè)工程的工程量是非常巨大的。

（二）放棄和堵塞原來(lái)破損的涵管，用頂管的方式進(jìn)行重建

進(jìn)行頂管施工主要是要應(yīng)用外力將土體壓進(jìn)到管道之內(nèi)，將管道的內(nèi)部進(jìn)行清空，這樣可以使得每一根管道都緊密的連接到一起。這樣做就是直接放棄了已經(jīng)廢棄了的涵管，用頂管的方式重新設(shè)置新的涵管?，F(xiàn)在的頂管施工中一般有三種工藝，第一種是泥水加壓，這種技術(shù)的發(fā)展比較成熟，技術(shù)水平先進(jìn)，但是同樣的技術(shù)實(shí)施起來(lái)也是比較復(fù)雜的，施工設(shè)備也比較昂貴。第二種方法是土壓平衡的方法，這種方法的工藝也是比較先進(jìn)的，但同時(shí)也有著第一種方法的缺陷，施工設(shè)備比較昂貴。第三種方法是簡(jiǎn)單機(jī)械的手掘式方法， 這種方法相對(duì)于上面的兩種方法來(lái)說(shuō)，技術(shù)工藝比較簡(jiǎn)單，施工的設(shè)備價(jià)格比較低廉，但是對(duì)于進(jìn)行施工的涵管的管徑有著比較嚴(yán)格的要求，必須控制管徑不能過(guò)大。在平常的施工中一般都是采用價(jià)格比較低廉的手掘式工具管法。

（三）放棄和堵塞原來(lái)的涵管，改用虹吸管

虹吸管的工作原理是通過(guò)排氣孔將虹吸管之中的空氣抽出，在管道內(nèi)形成一個(gè)真空，然后就可以使得上游的水在氣壓的作用下通過(guò)進(jìn)水管的管口向下游流出，然后不斷的進(jìn)行著這個(gè)循環(huán)。管道內(nèi)的這種真空環(huán)境對(duì)于管道的氣密性具有很嚴(yán)格的要求。由于水在溫度較高的時(shí)候會(huì)汽化，也就是說(shuō)虹吸管不能夠在比較高的位置進(jìn)行安裝。

（四）利用原來(lái)的涵管在其內(nèi)部套用新的鋼管

虹吸管在使用的時(shí)候?qū)τ谒坏囊蟊容^嚴(yán)格，在比較高的水位中無(wú)法進(jìn)行使用，只能使用在壩高比較低的小型或者小型之下的水庫(kù)。在壩高比較高的中型及以上的水庫(kù)一般都是采用套管灌漿的方法來(lái)進(jìn)行施工。這種方法是以原來(lái)的涵管為基礎(chǔ)，在涵管之內(nèi)套上新的鋼管，然后用灌漿的方法來(lái)填充新舊管之間的縫隙。這種方法的施工難度比較大，而且在小型水庫(kù)當(dāng)中由于涵管管徑的限制，不適合應(yīng)用這種方法，所以說(shuō)這種方法并不適用與小型水庫(kù)中。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)的各類水庫(kù)是我國(guó)水利建設(shè)的基礎(chǔ)，但是由于水庫(kù)的建成時(shí)間比較早，施工工藝比較落后，再經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用導(dǎo)致水庫(kù)內(nèi)出現(xiàn)了各種問(wèn)題。相對(duì)于可能觸發(fā)的災(zāi)情而言，病險(xiǎn)水庫(kù)隱患是潛在的危機(jī)。病險(xiǎn)水庫(kù)具有隱伏性、隨機(jī)性、再生性等一系列的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)的存在，決定了在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，倘若不對(duì)其加以有效解決，那么隱患發(fā)生的隨機(jī)性將會(huì)提高，其破壞性也會(huì)增大。本文分析了我國(guó)水庫(kù)的現(xiàn)狀，提出了涵管除險(xiǎn)加固的幾個(gè)技術(shù)措施，希望能助力于水庫(kù)的除險(xiǎn)加固。

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