論述水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)

張開勝

【摘要】水利工程中水庫(kù)設(shè)施的主要作用是防洪防汛，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的再次分配及利用。我國(guó)多數(shù)水庫(kù)設(shè)施建設(shè)年代相對(duì)較早，其在建設(shè)當(dāng)中，由于受到時(shí)代經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的限制，導(dǎo)致水庫(kù)設(shè)施本身建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)偏低、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、滲漏問題非常普遍、穩(wěn)定性差以及防洪標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)等。發(fā)展至今，此類水庫(kù)工程均呈現(xiàn)出嚴(yán)重的老化情況。因此，為消除水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)設(shè)施的安全隱患，就必須針對(duì)水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)實(shí)施相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)操作，在消除其安全隱患的同時(shí)，促使水庫(kù)正常運(yùn)行，從而有效發(fā)揮出水庫(kù)本身的工程效益。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；病險(xiǎn)水庫(kù)；加固設(shè)計(jì)

1、水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)加固設(shè)計(jì)存在的問題

1.1病險(xiǎn)水庫(kù)檔案資料不全

要想針對(duì)水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)操作，就必須要有充足的水庫(kù)原始資料進(jìn)行對(duì)比參考，以此來(lái)充分的了解和掌握以往水庫(kù)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與思路，從而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行完善，實(shí)現(xiàn)加固設(shè)計(jì)的目標(biāo)。此類檔案資料較為復(fù)雜，主要包含監(jiān)測(cè)管理資料、水工建筑資料以及地質(zhì)水文資料等。因?yàn)榇祟惒‰U(xiǎn)水庫(kù)的建設(shè)年代較早，在建設(shè)時(shí)期缺乏嚴(yán)格的建設(shè)規(guī)范，同時(shí)相應(yīng)的水庫(kù)管理體制明顯匱乏，也沒有對(duì)其中的權(quán)責(zé)問題進(jìn)行明確，因此直接導(dǎo)致病險(xiǎn)水庫(kù)的各方面檔案資料不夠齊全，一些基礎(chǔ)性的資料非常少，甚至其中的部分資料都是通過原始建設(shè)資料及回憶的方式進(jìn)行整理所得。正是由于病險(xiǎn)水庫(kù)基本資料不足，直接加大了除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的難度，難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)病險(xiǎn)水庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)登記，無(wú)法定位病險(xiǎn)水庫(kù)的險(xiǎn)情以及無(wú)法準(zhǔn)確判斷病險(xiǎn)水庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生原因。

1.2地質(zhì)勘查工作不到位

地質(zhì)勘察工作是病險(xiǎn)水庫(kù)實(shí)施加固設(shè)計(jì)工作，并且對(duì)水庫(kù)進(jìn)行準(zhǔn)確的安全評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。在實(shí)際的除險(xiǎn)加固過程中，可能因?yàn)橘Y金緊張和工期緊迫的緣故，導(dǎo)致其無(wú)法展開更加深度的地質(zhì)勘察工作。因此地質(zhì)勘察工作變得不夠準(zhǔn)確、勘察范圍不夠全面，導(dǎo)致病險(xiǎn)水庫(kù)加固設(shè)計(jì)和實(shí)際情況產(chǎn)生偏差，甚至出現(xiàn)非常嚴(yán)重的設(shè)計(jì)事故等。而勘察工作不到位主要指以下方面內(nèi)融：①水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，管理運(yùn)行不夠完善，主要指病險(xiǎn)水庫(kù)所設(shè)計(jì)的溢洪道和隧洞涵管等建筑較少，或者運(yùn)行不足。因此此類設(shè)施病險(xiǎn)情況難以準(zhǔn)確檢測(cè)。主要是因?yàn)獒槍?duì)此類建筑設(shè)施的地質(zhì)勘查工作不到位，導(dǎo)致難以準(zhǔn)確掌握此類建筑設(shè)施的情況；②地質(zhì)勘察周期不足，資金投入相對(duì)較少，足夠的地質(zhì)勘查鉆孔設(shè)置不足，致使地質(zhì)方面的參數(shù)準(zhǔn)確性嚴(yán)重偏低。而如果地質(zhì)勘查資料不準(zhǔn)確，將促使病險(xiǎn)水庫(kù)加固施工出現(xiàn)較多設(shè)計(jì)變更的情況，極大的浪費(fèi)了人力物力；③勘察任務(wù)重，勘察時(shí)間緊迫，并且直接受到水庫(kù)水位的限制，難以對(duì)水庫(kù)整體的穩(wěn)定情況和區(qū)域地質(zhì)情況起到全方位的掌控。

1.3設(shè)計(jì)方案與實(shí)際加固情況不符

新疆地域廣闊，水庫(kù)分布較為廣泛，多個(gè)區(qū)域水庫(kù)的水文特征差異非常明顯，因此其出險(xiǎn)加固的方式也存在很大的不同。在實(shí)際加固當(dāng)中，主要存在以下方面內(nèi)容：①如今病險(xiǎn)水庫(kù)加固設(shè)計(jì)任務(wù)越來(lái)越繁重，針對(duì)多區(qū)域的施工及監(jiān)督力量明顯不足，對(duì)此所進(jìn)行的投入嚴(yán)重不協(xié)調(diào)，很難切實(shí)符合設(shè)計(jì)工作本身所提出的要求，導(dǎo)致施工質(zhì)量難以保障；②加固施工方案不合理，致使水庫(kù)結(jié)構(gòu)安全隱患明顯，在一些水庫(kù)施工當(dāng)中，其直接將水庫(kù)壩頂作為施工場(chǎng)所，這就很容易導(dǎo)致壩體開裂，埋下安全隱患；③水庫(kù)滲漏情況了解不足，在加固設(shè)計(jì)中未充分考慮滲漏與防洪舉措，因而影響結(jié)構(gòu)安全；④水庫(kù)管理與加固設(shè)計(jì)方案不符，設(shè)計(jì)人員過于重視病險(xiǎn)水庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)消除，未充分考慮到水庫(kù)加固完成后的運(yùn)行及管理，致使設(shè)計(jì)方案與實(shí)際管理存在矛盾。

2、水利工程病險(xiǎn)水庫(kù)加固設(shè)計(jì)舉措

2.1做好基本資料收集與整理工作

收集和整理基本資料是實(shí)施與開展病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的主要依據(jù)。以往在建設(shè)水庫(kù)時(shí)，因?yàn)槭艿蕉喾N因素的直接影響，其水庫(kù)建立大都屬于三邊工程，也即是指一邊勘探、一邊設(shè)計(jì)、一邊施工。通常這種三邊工程在基本資料方面明顯不夠完善，因而很容易致使病險(xiǎn)水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)工作變得越來(lái)越繁重。再加上其中的勘察設(shè)計(jì)人員偏少，相應(yīng)前提所投入的工作經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足，因而極大的增加了水庫(kù)加固設(shè)計(jì)的難度。主要是因?yàn)樗畮?kù)基礎(chǔ)資料的好壞直接和加固設(shè)計(jì)工作質(zhì)量水平的高低具有直接的關(guān)系，所以必須高度重視對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)基礎(chǔ)資料的整理和收集工作。

2.2水庫(kù)壩頂工程加固設(shè)計(jì)

水庫(kù)壩頂工程加固很有必要，主要是因?yàn)樵谝恍┧畮?kù)施工當(dāng)中，其直接將水庫(kù)壩頂作為施工場(chǎng)所，這就很容易導(dǎo)致壩體開裂，埋下安全隱患。在具體的加固設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，要求詳細(xì)規(guī)劃，充分掌握水庫(kù)壩頂路面的排水情況，并選擇在其下游位置鋪設(shè)相應(yīng)的路緣石。同時(shí)還可在此基礎(chǔ)上設(shè)置與壩坡橫向連接的排水口，這樣能夠促使壩頂路面直接向著其下游位置傾斜大約2-3%的角度。通過對(duì)水庫(kù)壩頂高度的測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施設(shè)計(jì)，如果所涉及的壩頂高度直接低于當(dāng)前的壩頂高度，并且其本身寬度難以達(dá)到相應(yīng)的規(guī)范要求時(shí)，就可直接采用削低壩頂?shù)姆绞絹?lái)促使壩頂高度和其寬度符合設(shè)計(jì)要求。

2.3水庫(kù)壩坡加固設(shè)計(jì)

通常水庫(kù)壩邊坡比值的計(jì)算過程非常復(fù)雜，必須結(jié)合壩體本身所能承受的荷載、壩體和壩基本身的物理力學(xué)性質(zhì)以及壩坡高度、壩坡滲流和抗滑穩(wěn)定性來(lái)加以計(jì)算，只有這樣才能促使其充分滿足壩坡本身的穩(wěn)定性需求。這就必須從發(fā)結(jié)合實(shí)際情況，勘察是否需要在水庫(kù)的上下游設(shè)置一個(gè)戧臺(tái)。在針對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行護(hù)坡加固設(shè)計(jì)時(shí)，可選擇預(yù)制混凝土塊的方式，設(shè)置出足夠的排水孔與縱橫縫，并且將其迎水面預(yù)制混凝土土塊設(shè)置為高低起伏狀，而其上游壩坡則需設(shè)計(jì)成護(hù)坡坡腳的基座功能。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于歷史遺留問題，關(guān)于病險(xiǎn)水庫(kù)方面的基礎(chǔ)資料嚴(yán)重偏少，多數(shù)病險(xiǎn)水庫(kù)的安全隱患越來(lái)越明顯。為解決這些問題，就必須實(shí)施除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，主要應(yīng)當(dāng)結(jié)合病險(xiǎn)水庫(kù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行，要堅(jiān)持規(guī)范合理的原則，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理化的加固方案，以此來(lái)保障病險(xiǎn)水庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)加固除險(xiǎn)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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