水庫大壩安全評(píng)價(jià)及病險(xiǎn)土石壩治理對(duì)策

楊志勇

摘 要：水庫在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的條件下，水庫大壩很容易出現(xiàn)一些安全問題，特別是對(duì)于一些土石壩來說，由于其運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些病險(xiǎn)問題，為了確保大壩運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，就必須做好安全評(píng)價(jià)工作，并采取必要的病險(xiǎn)治理措施。本文就針對(duì)水庫大壩安全評(píng)價(jià)及病險(xiǎn)土石壩治理對(duì)策進(jìn)行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：水庫大壩；安全評(píng)價(jià)；病險(xiǎn)土石壩；治理對(duì)策

現(xiàn)階段，我國(guó)的病險(xiǎn)水庫數(shù)量正呈現(xiàn)出越來越多的趨勢(shì)，其中大部分為土石壩，這不僅對(duì)水庫效益的充分發(fā)揮造成了嚴(yán)重的不良影響，同時(shí)也對(duì)社會(huì)公共安全帶來了威脅，所以，必須定期開展水庫大壩的安全評(píng)價(jià)工作，并根據(jù)其安全等級(jí)和主要病害情況，采取針對(duì)性的治理策略。

一、水庫大壩安全評(píng)價(jià)方法

（一）傳統(tǒng)的定性推測(cè)法

當(dāng)前，我國(guó)水庫大壩在安全評(píng)價(jià)上大多還是采用的定性推測(cè)法，所謂定性推測(cè)法，也就是定期對(duì)大壩進(jìn)行安全核查，判斷大壩當(dāng)前所存在的安全隱患，確定其所處安全級(jí)別?，F(xiàn)階段，我國(guó)水庫大壩安全評(píng)價(jià)體系基本是以《水庫大壩安全鑒定方法》和《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》作為參考對(duì)象，按照當(dāng)前的施工規(guī)范并結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)勘查資料開展水庫大壩的結(jié)構(gòu)安全、防洪功能等的復(fù)核工作，并按照定性分析或者定量分析等加以分級(jí)，具體來說，工程的安全等級(jí)可歸為A、B、C三類，A類級(jí)別表示安全性和可靠性較強(qiáng)，可按照計(jì)劃正常運(yùn)行；B類級(jí)別表示安全性基本符合要求，但仍然存在一些不足，可在做好監(jiān)控工作的條件下正常運(yùn)行；C類級(jí)別表示安全性不合格，存在不容忽視的病險(xiǎn)問題。在全面考慮各項(xiàng)安全指標(biāo)之后對(duì)大壩加以分類，可將安全級(jí)別屬于A、B、C三級(jí)的大壩分別劃歸為一類壩、二類壩和三類壩。

（二）綜合評(píng)價(jià)分析法

1、綜合評(píng)分法

采用綜合評(píng)分法對(duì)大壩的安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)，首先必須安排專業(yè)人員對(duì)大壩的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，之后再采用加權(quán)法計(jì)算出總分，總分與水庫病險(xiǎn)程度成正比。綜合評(píng)分法大多需要獲取全面的大壩運(yùn)行管理資料，并從建筑物病險(xiǎn)程度以及大壩失事模式兩個(gè)維度開展安全評(píng)價(jià)工作，評(píng)分項(xiàng)目主要涉及大壩結(jié)構(gòu)安全性、水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)、等，在得出每一項(xiàng)的得分之后，應(yīng)當(dāng)計(jì)算出總分值，然后按照分值的大小來判斷水庫大壩的病險(xiǎn)嚴(yán)重程度。

2、層次分析法

運(yùn)用層次發(fā)進(jìn)行水庫大壩的安全評(píng)價(jià)，首先應(yīng)當(dāng)根據(jù)《水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》，進(jìn)行水庫大壩工作情況影響因素的劃分，將所有影響因素按照層級(jí)進(jìn)行劃分，構(gòu)建一個(gè)完整的遞階層次模型，然后再利用專家調(diào)查的方式，得到各層級(jí)的對(duì)比矩陣，之后再進(jìn)行一些數(shù)學(xué)運(yùn)算來計(jì)算出每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。

3、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析法

水庫大壩的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估事實(shí)上就是利用大壩的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行定量估算，從而確定大壩的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，最終計(jì)算出風(fēng)險(xiǎn)值，并將該數(shù)值和可允許的風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)比，判斷大壩當(dāng)前所處的安全狀況，可允許風(fēng)險(xiǎn)水平是進(jìn)行大壩安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的基本準(zhǔn)則，也是決定是否需要采取風(fēng)險(xiǎn)防控措施的重要依據(jù)，它對(duì)大壩安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與管理來說具有至關(guān)重要的意義。

二、病險(xiǎn)土石壩存在的主要問題

（一）動(dòng)物破壞以及護(hù)坡老化問題

所謂動(dòng)物破壞，指的是一些動(dòng)物在壩體內(nèi)部筑巢，這些動(dòng)物的長(zhǎng)時(shí)間居住及活動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致坡體出現(xiàn)嚴(yán)重破壞，特別是大壩的防滲結(jié)構(gòu)非常容易遭到破壞，一旦防滲結(jié)構(gòu)被破壞，當(dāng)水位大幅上升的時(shí)候，洞穴就很可能成為水滲流的通道，導(dǎo)致管涌現(xiàn)象發(fā)生，如果治理方式不合理，還會(huì)留下巨大的安全隱患。護(hù)坡的老化主要表現(xiàn)為膨脹、塌陷、擠壓等現(xiàn)象，老化問題主要是由于冰凍破壞、施工設(shè)計(jì)方案不科學(xué)、壩體不均勻沉降等因素造成的。

（二）滑坡問題

土石壩滑坡的前兆是出現(xiàn)縱向裂縫，隨著時(shí)間的推移，這些裂縫會(huì)之間擴(kuò)大、蔓延，并朝著壩體內(nèi)部延伸，這就會(huì)導(dǎo)致壩體表面產(chǎn)生凸起現(xiàn)象，最終這些凸起部分會(huì)逐漸從壩體脫離，進(jìn)而形成滑坡。按照滑坡發(fā)生的主要原理，當(dāng)滑動(dòng)力大于抗滑力的時(shí)候，就勢(shì)必會(huì)形成滑坡。修筑壩體的時(shí)候所采用的材料對(duì)壩體滑坡具有非常直接的影響，若采用的是土質(zhì)本身就不是很好的土料，那么在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候就必須充分考慮到可能發(fā)生的滑坡問題，并最大限度優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，預(yù)先制定科學(xué)的管控措施，這樣才能最大限度降低滑坡出現(xiàn)的幾率。

（三）滲漏問題

根據(jù)發(fā)生的部位，主要可將滲漏分為繞壩滲漏、壩基滲漏等，此外，還可按照其他分類方式分為正常滲漏、異常滲漏以及集中滲漏、分散滲漏等。通常來說，土石壩滲漏產(chǎn)生的原因有以下幾點(diǎn)：第一，在施工過程中未嚴(yán)格落實(shí)設(shè)計(jì)方案的相關(guān)要求，質(zhì)量把控不到位，導(dǎo)致滲漏隱患大量存在。第二，在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察的時(shí)候，未獲取到全面的勘察資料，后期對(duì)資料的整體也不夠嚴(yán)謹(jǐn)，缺乏對(duì)主要物理力學(xué)數(shù)據(jù)的深入分析。第三，不注重對(duì)大壩的管理，導(dǎo)致一些小的滲漏現(xiàn)象沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

（四）裂縫問題

常見的土石壩裂縫主要可分為橫向裂縫、縱向裂縫、內(nèi)部裂縫、表面裂縫等，這些裂縫產(chǎn)生的原因各不相同，對(duì)于橫向裂縫來說，其往往是由于河谷中心區(qū)域的壩體出現(xiàn)不均勻沉降造成的，對(duì)于縱向裂縫來說，其通常是由于壩基出現(xiàn)滑坡或者不均勻沉陷造成的。

三、病險(xiǎn)土石壩的治理對(duì)策

（一）動(dòng)物破壞和護(hù)坡老化的治理

要防止大壩被動(dòng)物破壞和護(hù)坡老化，就必須加強(qiáng)對(duì)大壩的日常管理，定期安排相關(guān)人員對(duì)大壩進(jìn)行實(shí)地巡查，若發(fā)現(xiàn)有動(dòng)物筑巢或者壩體出現(xiàn)塌陷、擠壓等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)向大壩主管部門匯報(bào)，以便于其及時(shí)采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧@樣就能在很大程度上減少動(dòng)物破壞現(xiàn)象以及護(hù)坡老化問題的發(fā)生幾率。

（二）滑坡的治理

對(duì)于由地基淤泥夾層而導(dǎo)致的滑坡來說，應(yīng)當(dāng)在與坎腳相隔一定距離的部位砌筑固腳齒槽，并對(duì)軟質(zhì)夾層進(jìn)行開挖回填，確保其排水功能，以降低淤泥所含水分，加快淤泥固結(jié)的時(shí)間，大幅提升其抗剪強(qiáng)度，同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)在其上部采用土料或者石料作為平衡臺(tái)，保證壩體的整體穩(wěn)定性。

（三）滲漏的治理

1、灌漿帷幕

采用灌漿帷幕的方式進(jìn)行滲漏治理，應(yīng)當(dāng)在壓力一定的條件下，把漿液壓入到壩基或者壩體之中，讓漿液填滿土體中的孔隙，并在固結(jié)之后形成防滲帷幕，進(jìn)而發(fā)揮出防止?jié)B漏的功能。

2、黏土斜墻

在進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)盡量降低水位，以確保施工面基本露出水面，施工人員應(yīng)當(dāng)注重對(duì)原來的壩體進(jìn)行清理，一般來說，黏土斜墻頂端的厚度應(yīng)大于2米，其底部厚度則應(yīng)當(dāng)按照土料的實(shí)際狀況確定，針對(duì)壩身出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏現(xiàn)象的大壩，如局部發(fā)生集中滲漏，且上游坡已經(jīng)形成坍陷坑，但是其他部位的壩體相對(duì)比較完好的，則可利用局部填充的方式進(jìn)行治理。

（四）裂縫的治理

裂縫的治理主要可采用劈裂灌漿法、充填灌漿法和開挖回填法三種，第一種方法需要沿著壩體設(shè)置灌漿孔，通過泥漿壓力使壩體被劈開，進(jìn)而形成漿體防滲帷幕來解決裂縫問題。第二種方法主要是針對(duì)一些裂縫較多的壩體，這種方法的優(yōu)勢(shì)是不會(huì)影響壩體的穩(wěn)定性和水庫的蓄水功能。最后一種方法的應(yīng)用范圍比較廣泛，可治理干縮裂縫、橫向裂縫以及因不均勻沉陷而引起的縱向裂縫等。

四、結(jié)語

總之，水庫大壩的安全評(píng)價(jià)對(duì)水庫的健康穩(wěn)定運(yùn)行來說至關(guān)重要，現(xiàn)階段，我國(guó)存在數(shù)量較多的病險(xiǎn)土石壩，要解決這些土石壩存在的滲漏、滑坡等問題，就必須全面分析各類病險(xiǎn)問題產(chǎn)生的原因，并采取適當(dāng)?shù)慕鉀Q對(duì)策，這樣才能從根本上解決這些病險(xiǎn)問題，確保土石壩綜合效益和功能的發(fā)揮。

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