摘要:水利工程中,漿砌石大壩是一類重要的工程類型,是水利工程的重要項目之一。大壩的穩(wěn)定與否對于人民群眾的生命財產(chǎn)安全至關(guān)重要,特別在汛期對大壩的安全管理尤為重要。如何采取有效技術(shù)措施,對大壩進行安全監(jiān)測、管理、事故處置,確保壩體安全運行,一直是水利工作者所要面對的問題。本文就此進行分析探討,希望應用現(xiàn)代的科學技術(shù)和風險管理經(jīng)驗,提高對漿砌石大壩管理維護水平,確保大壩的安全運行。
關(guān)鍵詞:漿砌石;大壩;安全管理;監(jiān)測評估
中圖分類號: TV641;TV52 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0057
1大壩常規(guī)安全管護
漿砌石大壩一般多是用來攔截蓄水,在中小型水庫、水電站中應用較多,所處的地理位置也相對復雜,基本都在山區(qū)野嶺地帶,常規(guī)的安全管護措施仍是基礎。在壩體周邊一定距離內(nèi)要設防護欄,嚴禁一些牲畜等到壩體上活動及放牧,如有牲畜等至壩體上活動并遺留糞便,一定要及時清理,避免白蟻等生駐其中,產(chǎn)生隱患,同時也要預防壩體滋生白蟻。壩體上不要堆放重物,防止不均勻沉降及滑坡的產(chǎn)生。壩坡雜草要及時清除,防止根裂滲水。大壩和壩區(qū)建筑物附近禁止有炸魚、挖坑及放炮炸石等活動,因為強烈振動能引起壩體損壞的產(chǎn)生。在壩區(qū)要保證排水通暢,避免積水難排情況發(fā)生,另外也要注意大壩的安全負載,嚴控大壩的運行標準,確保壩體安全。
2大壩安全監(jiān)測與評估
大壩的監(jiān)測主要是通過儀器和目測結(jié)合進行的,儀器監(jiān)測為主,目測為輔。通過監(jiān)測,一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患要及時進行事故處置、維護改善。儀器監(jiān)測主要使用滲壓計、滲流觀測儀、水準儀、測縫儀以及水位計,對大壩的滲壓值、滲流量、垂直位移、壩段的張合度和壩前水位等指標進行監(jiān)測,通過這些數(shù)據(jù)指標來分析大壩的運行情況。
監(jiān)測儀器的布置可以根據(jù)壩體的形狀及規(guī)模進行布設,采集間隔可以是每日定時,或是3~7天間定時。數(shù)據(jù)采集完馬上把監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸?shù)酱髩伟踩O(jiān)測系統(tǒng)中,通過系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和安全模型分析三個模塊綜合分析,得出大壩的運行情況,了解大壩整體的變化趨勢,為預測大壩今后變化評估提供參考。
除以上常規(guī)的儀器監(jiān)測外,對于處在地質(zhì)災害相對頻發(fā)地區(qū),或病害相對危重的漿砌石大壩,可在大壩安裝正倒垂線、伸縮儀、應力計、接縫針、傾斜儀、強震儀等,分別測定壩體的受力變形、位移、應力、地震動態(tài)反應等及大壩基座巖盤的變形、位移等,以上儀器監(jiān)測可采用人工定期測量,也可列入大壩安全監(jiān)測系統(tǒng),每周或每兩周觀測一次。
人員目視巡查同樣也是大壩安全維護不可缺少的工作,要進行階段巡查、年度巡查和不定期巡查,對于所有壩區(qū)及水庫重要地段及地質(zhì)薄弱位段都要進行詳細巡查,特別是對于一些儀器所不能監(jiān)測到的情況及問題,要加強巡查,并做有針對性的分析,認真記錄匯總,為儀器監(jiān)測不到的地方提供補充。
3大壩安全事故處置
漿砌石大壩在運行過程中常見的事故主要有滲漏、管涌和裂縫。針對不同的情況,處理的方案也很多,較為成熟的有充填灌漿、劈裂灌漿和土工膜防滲,土工膜防滲效果明顯,但必須要在庫水放干的情況下才能處理,所以實際操作有些困難,特別是汛期水量較大的情況下更難以施工,工程造價也很高,而劈裂灌漿在施工時要把壩體劈開,水位較高時,有一定的風險,一旦控制不好,會造成更嚴重的事故發(fā)生,所以在實踐中,常用充填灌漿的方法進行防滲。
充填式灌漿技術(shù)工藝具體如下:
壩體布孔:應用馬格公式得出灌漿擴散半徑,按照灌漿擴散半徑進行布孔,采用逐漸加密法,孔距由疏至密,逐漸加密至設計孔距,各排孔位錯開,按三角形布設,孔深要求達到滲漏層以下2米。
灌漿配制:漿液以水泥為主,加入10%~20%黃粘土和河砂,漿液要求有足夠流動性,且固結(jié)快,凝固體積收縮小,漿液配制先稀后濃,分段灌注,遇到吃漿量大的孔洞,須配制濃漿灌注。
灌漿壓力:灌漿孔口壓力一般控制在4.9×104帕(0.5千克力/平方厘米),瞬時壓力一般控制在9.8×104帕(1千克力/平方厘米),灌漿機和孔口須安裝壓力表,灌漿過程做好記錄,重要孔洞應繪制過程線。
封孔:按照設計的壓力值,在孔洞完全不吃漿狀態(tài)下延續(xù)0.5~1.0小時后結(jié)束灌漿,而后經(jīng)復灌不吃漿即可封孔。
檢查與驗收:灌漿過程對鉆孔、灌漿壓力、漿液配方和吃漿量及灌漿過程出現(xiàn)的問題、處理方法做記錄,灌漿結(jié)束對資料進行整編分析,以作為質(zhì)量驗收參考數(shù)據(jù)。
4大壩安全檔案管理
大壩的安全監(jiān)測往往是建立在對以往數(shù)據(jù)分析、對比、總結(jié)的基礎上才能得出科學客觀的結(jié)論,所以要建立大壩的安全檔案管理,使之科學化、規(guī)范化及進一步完善,這樣才能使監(jiān)測數(shù)據(jù)資料得以完整保存,以便為以后的監(jiān)測提供參考依據(jù),準確判斷大壩運行狀態(tài)是否安全。
要建立大壩安全的檔案管理部門,并設專人進行檔案管理,利用現(xiàn)代高科技手段,把大壩相關(guān)的技術(shù)資料及監(jiān)測數(shù)據(jù)錄入計算機并存檔,這樣在以后的大壩運行管理及監(jiān)測過程中,可以隨時進行調(diào)取,在各個時間節(jié)點上,都能進行快速風險評估及安全決策,大壩安全檔案的科學化管理,是大壩安全管理的重要內(nèi)容。
5結(jié)語
漿砌石大壩的技術(shù)管理、安全監(jiān)測評估、隱患事故處置和安全檔案管理都是大壩管理中的重要內(nèi)容,哪一個方面都不能忽視,常規(guī)的安全管理是大壩安全維護的基礎。儀器監(jiān)測與人工巡查是有機的整體,互為補充,二者相互結(jié)合才能真實反應大壩的實際運行狀態(tài),才能有效進行安全監(jiān)測評估。大壩安全檔案管理是現(xiàn)代大壩維護管理和風險評估的技術(shù)基礎,應予以完善和科學規(guī)范化。
作者簡介:艾軍,大專學歷,輝南縣地質(zhì)勘探鉆井安裝公司,助理工程師,研究方向:水利工程。