【摘要】水庫(kù)大壩工程主要包括壩體、壩基、溢洪道以及輸水涵(洞)等。本文闡述了水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)原則,對(duì)水庫(kù)大壩工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。
【關(guān)鍵詞】水庫(kù)大壩工程;除險(xiǎn)加固;設(shè)計(jì)原則;設(shè)計(jì)準(zhǔn)備;設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1 、水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)原則
水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)原則主要表現(xiàn)為:(1)水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí),需要根據(jù)相關(guān)規(guī)范以及相關(guān)規(guī)定,將防滲、防土壤鹽漬化、渠系綜合性利用、防凍害以及山、林、田、路等的規(guī)劃加以結(jié)合來(lái)進(jìn)行綜合性地考慮,使設(shè)計(jì)方案能夠滿足水庫(kù)大壩工程的有關(guān)要求。(2)按照水庫(kù)大壩工程等級(jí)以及設(shè)計(jì)階段,遵照相關(guān)的規(guī)范對(duì)現(xiàn)場(chǎng)加以勘察與調(diào)查,對(duì)水庫(kù)大壩工程的基本信息及情況、渠道土壤、建筑材料等相關(guān)資料加以充分地收集與掌握,汲取已建水庫(kù)大壩工程的防滲與防凍害的有關(guān)經(jīng)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。(3)貫徹因地制宜、就地取材以及具體問(wèn)題具體分析原則。水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要求結(jié)合自然條件如地形、土壤、地下水位高度等方面的要求,綜合考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)環(huán)境等方面的因素。
2 、水庫(kù)大壩工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作的分析
水庫(kù)大壩工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)需要充分做好以下準(zhǔn)備工作:(1)全面準(zhǔn)確收集相關(guān)資料。主要是通過(guò)與周邊村民及當(dāng)?shù)厮芾砣藛T進(jìn)行訪談,并且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,拍照等方式,采集水庫(kù)歷史及現(xiàn)狀的基本信息。(2)加強(qiáng)地質(zhì)勘察。水庫(kù)大壩工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)過(guò)程中,地質(zhì)勘察就尤為重要,如壩體有滲漏現(xiàn)象或者壩基不穩(wěn)定的情況存在,必須加強(qiáng)對(duì)壩體、壩腳、壩基的勘探,地勘的方法主要有鉆探、探坑、探槽等,采用鉆探布孔方式;若溢洪道、輸水涵(洞)等其它主要建筑物有危險(xiǎn)的情形,應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行勘探。通過(guò)對(duì)壩體、溢洪道和輸水涵管或隧洞進(jìn)行勘探,以便設(shè)計(jì)人員對(duì)癥下藥。
3 、水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
3.1壩基工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。水庫(kù)壩基工程設(shè)計(jì)的問(wèn)題主要有:由于先天性地質(zhì)缺陷的原因,并且沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的地質(zhì)勘查,有的水庫(kù)建在熔巖,或者有很深的覆蓋層的地區(qū),而且在開(kāi)工前沒(méi)有進(jìn)行新鮮基巖的開(kāi)挖工作,導(dǎo)致壩基滲漏。也有的舊水庫(kù)經(jīng)過(guò)了多次的加高加厚以后,壩基和壩基兩側(cè)的山坡沒(méi)有進(jìn)行妥善的處理,導(dǎo)致了滲漏問(wèn)題等。壩基除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)主要運(yùn)用以下技術(shù):第一、垂直防滲漏處理技術(shù)。建設(shè)混凝土防滲墻、加強(qiáng)高壓噴射灌漿防滲漏施工技術(shù)的應(yīng)用。第二、水平防滲漏處理技術(shù)。水平防滲漏處理技術(shù)主要是指水平鋪蓋。水平鋪蓋分為天然粘土鋪蓋和人工填筑粘土鋪蓋兩種,粘土可以就地取材,不僅造價(jià)低,而且簡(jiǎn)單易行。第三、化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)?;瘜W(xué)補(bǔ)強(qiáng)是一項(xiàng)具有非常強(qiáng)的針對(duì)性的方法,是對(duì)環(huán)氧材料的有效運(yùn)用。
3.2壩體工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析。水庫(kù)壩體主要存在防洪能力不足、滲流不安全和結(jié)構(gòu)不安全等幾個(gè)問(wèn)題,具體表現(xiàn)在壩頂高程不能滿足防洪高度的要求;前后壩坡滑坡、塌方導(dǎo)致壩坡甚至壩體失穩(wěn);壩體透水性強(qiáng)、浸潤(rùn)線較高、壩基滲漏、下游無(wú)排水棱體或排水棱體失效、發(fā)生管涌等。相應(yīng)的處理技術(shù)要點(diǎn)如下:當(dāng)壩頂高程不滿足計(jì)算的防洪高程要求時(shí),可采用培厚加高壩體或增設(shè)防浪墻等方法;另外還可以通過(guò)拓寬溢洪道,或者在保證合理興利庫(kù)容的同時(shí)降低溢洪道高程,這種處理方案可用于壩高不大時(shí)采用。壩體、壩坡失穩(wěn)處理方案:由壩體填筑料不能滿足滲流和穩(wěn)定要求導(dǎo)致壩體或壩坡出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況,可采用直接全部換填壩體材料、迎水坡培厚背水坡放緩、背水坡培厚迎水坡放緩、設(shè)置戧臺(tái)等方案進(jìn)行加固。
3.3溢洪道工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析。大部分水庫(kù)溢洪道普遍存在以下的問(wèn)題:溢洪道位置不合理或無(wú)溢洪道、高程設(shè)置不合理、斷面尺寸偏小、岸墻破損、底板沖刷嚴(yán)重、無(wú)消能防沖設(shè)施或者完全沒(méi)有設(shè)置溢洪道。由于溢洪道在水庫(kù)中的特殊作用,其加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要表現(xiàn)為:(1)溢洪道位置不合理或無(wú)溢洪道;根據(jù)實(shí)際地形和地質(zhì)情況,結(jié)合上下游的水系走向,在合適的位置新建溢洪道。高程不合理處理:根據(jù)對(duì)水庫(kù)庫(kù)區(qū)的調(diào)洪演算和興利庫(kù)容的計(jì)算,確定最合理的溢洪道的溢流堰頂高程,以達(dá)到最大程度利用水資源的前提下,又不影響壩體的防洪安全的目的。(2)斷面尺寸偏小處理:經(jīng)計(jì)算如現(xiàn)狀斷面尺寸不能滿足泄洪要求,應(yīng)適當(dāng)拓寬溢洪道寬度,或者增高溢洪道邊墻高度,以滿足排洪要求。(3)岸墻、底板等結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重處理:對(duì)岸墻、底板進(jìn)行拆除重建處理,底板采用混凝土或者鋼筋混凝土進(jìn)行防護(hù),岸墻可采用漿砌石或者混凝土進(jìn)行襯護(hù)。為達(dá)到防滲需要,邊墻要設(shè)置截水墻,防止溢洪道出現(xiàn)繞滲情況,從而保證溢洪道不出現(xiàn)滲漏險(xiǎn)情。
3.4輸水涵(洞)工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)的分析。輸水涵(洞)是水庫(kù)大壩工程除險(xiǎn)加固的重要內(nèi)容之一,其主要問(wèn)題為:涵管管身出現(xiàn)裂縫、侵蝕或漏水;涵(洞)外圍出現(xiàn)接觸性破壞甚至形成滲漏通道;進(jìn)出水閘門(mén)及啟閉設(shè)備老化、缺失等。以上存在的問(wèn)題基本上是水庫(kù)輸水涵(洞)除險(xiǎn)加固中的通病,如涵(洞)內(nèi)徑在1.0m及以上,可優(yōu)先選用內(nèi)套管配合灌漿防滲的方式進(jìn)行處理,也可采用對(duì)原涵(洞)直接進(jìn)行襯砌加固處理。若涵(洞)內(nèi)徑在1.0m及以下,采用以上的處理方式就會(huì)非常困難,筆者則建議進(jìn)行拆除重建,以達(dá)到根除病險(xiǎn)的目的。
4、 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水庫(kù)對(duì)周邊地區(qū)的生產(chǎn)發(fā)展與居民生活具有重要影響,水庫(kù)大壩質(zhì)量如果存在隱患,勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。因此對(duì)水庫(kù)大壩工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行分析具有重要意義。
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