水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性探究

李銳

（老河口市漢冮河道堤防管理處，湖北襄陽 441800）

0 引言

水庫大壩關(guān)系著水庫周邊環(huán)境的穩(wěn)定性，近年來我國部分水庫在運(yùn)行中出現(xiàn)大壩變形、滲漏與壩體結(jié)構(gòu)變形等問題，這些問題導(dǎo)致周邊人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全難以保證。為保證水電水利工程高質(zhì)量運(yùn)行，維持水庫運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，強(qiáng)化對(duì)水庫除險(xiǎn)加固工程的研究有現(xiàn)實(shí)意義。本文圍繞大壩穩(wěn)定性問題展開論述，從大壩這一關(guān)鍵結(jié)構(gòu)出發(fā)，探究提升水利水電工程運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的有效方式。

1 增強(qiáng)水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性的意義

1.1 提升水庫大壩質(zhì)量

作為水利工程的重要組成部分，水庫大壩的高穩(wěn)定性有助于提升水資源利用的效率，還能夠合理調(diào)節(jié)水資源，達(dá)到科學(xué)配置資源的目的。我國大部分水利工程中，大壩的主要作用在于儲(chǔ)存雨水，充分發(fā)揮水利工程的價(jià)值，在降雨量多的季節(jié)調(diào)整雨量，避免出現(xiàn)洪災(zāi)。在降雨量少的季節(jié)開閘放水，提升水資源的利用率，保證周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)正常發(fā)展，也為居民正常的生活用水服務(wù)。然而，我國許多水庫大壩由前人遺留下來，許多基本功能依然在發(fā)揮作用，但輸水能力不如從前。正因如此，及時(shí)對(duì)水庫大壩采取除險(xiǎn)加固措施，提升大壩的穩(wěn)定性確有必要。提升大壩的穩(wěn)定性能推動(dòng)各種問題的解決，還能保證大壩的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，改善誰來工程的基本性能。

1.2 保證水利工程建設(shè)正常進(jìn)行

強(qiáng)化水利工程各項(xiàng)功能的工作應(yīng)當(dāng)由政府部分牽頭，相關(guān)部門需對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長，病害較多的大壩進(jìn)行深入研究，采取有針對(duì)性的措施解決問題。設(shè)計(jì)人員在除險(xiǎn)加固時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合大壩所在地區(qū)的現(xiàn)實(shí)狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到因地制宜。同時(shí)，充分考慮大壩所在地區(qū)的現(xiàn)實(shí)需求，深入了解施工的基本特征，找出大壩出現(xiàn)問題的原因。隨著大壩穩(wěn)定性的提升，水利工程在設(shè)計(jì)上的科學(xué)性得到有效保證，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也有保障。

2 影響水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性的問題

水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性出現(xiàn)問題的原因有許多，但險(xiǎn)情通常由多種因素綜合作用造成，從實(shí)踐中看主要有三種：

2.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)問題

部分水庫采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)低，壩坡坡比、頂高與溢洪道的斷面沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，這是出現(xiàn)險(xiǎn)情的主要原因。溢洪道斷面不足、壩頂高綜合作用，在出現(xiàn)暴雨時(shí)出現(xiàn)洪水，溢洪道擋墻崩潰，大壩的基本功能得不到發(fā)揮。壩坡過陡則會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性不足，壩體滑坡也將造成嚴(yán)重破壞。

2.2 施工質(zhì)量問題

水庫大壩在建設(shè)過程中出現(xiàn)的施工問題可能造成嚴(yán)重后果。出現(xiàn)病險(xiǎn)的水庫通常為均質(zhì)土壩，均質(zhì)土壩的涂料沒有達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，人工夯填過程出現(xiàn)偷工減料現(xiàn)象，夯填不實(shí)且防滲層薄弱，塊石硬度和大小不達(dá)標(biāo)，難以起到支撐作用。部分大壩的排水渠道建設(shè)不完善，出現(xiàn)暴雨時(shí)無法做到及時(shí)放水、排水，種種原因?qū)е滤畮齑髩纬霈F(xiàn)安全隱患。

2.3 管理存在巨大漏洞

水庫沒有安排專人尋庫，管理房建設(shè)不到位，一方面管理者難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，另一方面即使發(fā)現(xiàn)問題也沒有及時(shí)處理。部分水庫還存在閘門變形、專業(yè)技術(shù)人員匱乏、防汛物資不足等問題，種種因素導(dǎo)致除險(xiǎn)加固工程難以進(jìn)行，水庫大壩的穩(wěn)定性無從談起。

此外，大壩不同功能之間的矛盾也導(dǎo)致大壩穩(wěn)定性難以保證。如大壩的灌溉功能、防洪功能等功能之間存在潛在矛盾，這些矛盾在特殊季節(jié)將逐漸凸顯。要保證大壩的穩(wěn)定性，施工單位還應(yīng)當(dāng)對(duì)不同目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)考察，將最關(guān)鍵的目標(biāo)擺在最重要的位置，基于此發(fā)揮大壩的其他功能，辨清大壩不同功能的主次性。

3 提升水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性的策略

3.1 建立完善的檢測(cè)系統(tǒng)

科學(xué)的組織結(jié)構(gòu)是保障水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性的重要因素，水利除險(xiǎn)加固工程的主要特征是加固和工程運(yùn)行同期運(yùn)行，在工程運(yùn)行的過程中進(jìn)行加固工作，在保證供水正常的同時(shí)提升工程質(zhì)量，但現(xiàn)實(shí)操作中二者通常存在矛盾。在這一前提下，水庫除險(xiǎn)加固工程大壩建設(shè)的相關(guān)組織，其運(yùn)行效率直接影響檢測(cè)質(zhì)量，因此應(yīng)當(dāng)做到：①加強(qiáng)大壩穩(wěn)定性建設(shè)相關(guān)組織機(jī)構(gòu)的構(gòu)建，將加固工作和工程運(yùn)行結(jié)合起來，在現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成更加科學(xué)的管理隊(duì)伍；②逐步建立責(zé)任制，堅(jiān)持將施工、管理責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，保證各項(xiàng)工程在出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)找到負(fù)責(zé)人，迅速解決問題，同時(shí)保證加固工程能夠以較快的速度、較高的質(zhì)量開展。

與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)不斷完善建設(shè)與工作的流程和程序，保證各項(xiàng)工作在制度保障下有序開展。在正式開始建設(shè)工程前，嚴(yán)格進(jìn)行可行性研究工作，尤其要從技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，對(duì)工程項(xiàng)目的可行性進(jìn)行論證。在項(xiàng)目實(shí)施過程中可能會(huì)遇到許多新問題，建設(shè)主體應(yīng)通過建立預(yù)警機(jī)制對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)判，以專業(yè)素養(yǎng)提出可行解決方案，防止問題擴(kuò)大化。其次，在調(diào)查研究大壩穩(wěn)定性的過程中，充分考慮除險(xiǎn)加固不同環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的矛盾，避免出現(xiàn)違背安全規(guī)程和施工技術(shù)規(guī)范的現(xiàn)象，從施工質(zhì)量的角度切入加強(qiáng)管理，在根源處掃除安全隱患。除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性項(xiàng)目的各個(gè)實(shí)施環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)逐漸標(biāo)準(zhǔn)化、程序化，管理主體要嚴(yán)格檢測(cè)施工過程，發(fā)現(xiàn)安全漏洞，保證工程順利實(shí)施。

3.2 定期培訓(xùn)大壩安全管理人員

水庫除險(xiǎn)加固工程中，提升大壩穩(wěn)定性的工作都是人開展的生產(chǎn)活動(dòng)，這意味著“人”這一因素在提升大壩穩(wěn)定性過程中的作用不容小覷。然而，許多除險(xiǎn)加固工程的參與者并非專業(yè)人員，不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在潛在矛盾，這些矛盾也可能導(dǎo)致生產(chǎn)者做出錯(cuò)誤價(jià)值判斷，造成險(xiǎn)情。因此，建設(shè)主體應(yīng)建立具備專業(yè)技術(shù)能力與管理能力的隊(duì)伍，協(xié)調(diào)不同建設(shè)環(huán)節(jié)的活動(dòng)，緩和不同環(huán)節(jié)出現(xiàn)的矛盾，達(dá)到建設(shè)效益最大化。管理人員應(yīng)當(dāng)有序組織大壩加固建設(shè)和供水運(yùn)行工作，提升水庫運(yùn)行效率。我國不同地區(qū)的水庫，其主要功能不同，水庫大壩安全管理人員還應(yīng)當(dāng)在進(jìn)行檢查工作的過程明確水庫功能的優(yōu)先級(jí)別，對(duì)大壩可能出現(xiàn)的問題做出預(yù)判。與其他部分緊密配合，協(xié)調(diào)除險(xiǎn)加固工程的資源，保證工程保質(zhì)保量進(jìn)行。

如今，各種和水庫大壩穩(wěn)定性有關(guān)的新工藝、新模式、新技術(shù)不斷出現(xiàn)，管理隊(duì)伍應(yīng)通過有針對(duì)性的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)更新技能，提升管理能力。還要向施工主體普及各類新技術(shù)、新工藝，鼓勵(lì)施工工人考取專業(yè)證書，做到持證上崗。通過強(qiáng)化技能培訓(xùn)、觀念教育建設(shè)具備專業(yè)技能的施工隊(duì)伍，以此保證除險(xiǎn)加固工程高效運(yùn)行。

3.3 多舉措加固處理大壩

不同地區(qū)的水庫建設(shè)主要目的并不完全相同，施工主體應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水庫大壩特性的研究，根據(jù)建設(shè)目的及水庫運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)狀況，采用多種措施加固處理大壩。

如采用低溫低熱混凝土施工，將混凝土產(chǎn)生的熱量分散開，通過降低混凝土的蓄熱量達(dá)到加固大壩的目的。實(shí)際應(yīng)用中，許多水庫大壩除險(xiǎn)加固項(xiàng)目采用不同材料達(dá)到降低蓄熱量的目的，如廣泛使用低熱水泥、大骨料、外加劑等材料，這些材料都能有效服務(wù)于控制大壩裂縫。在部分夏季炎熱的區(qū)域進(jìn)行混凝土澆筑，大壩的溫度可能達(dá)到30℃甚至更高，利用多種材料和新技術(shù)進(jìn)行澆筑，如借助預(yù)冷材料降溫能使?jié)仓囟冉档椭?0℃，從而降低大壩混凝土的溫差，防止由于溫差過大出現(xiàn)裂縫。

再如，對(duì)大壩的裂縫進(jìn)行灌漿化學(xué)處理，以此提升大壩穩(wěn)定性。為了達(dá)到最佳封堵效果，必須從根源上解決大壩存在的滲漏問題，運(yùn)用化學(xué)灌漿等方式處理裂縫兩側(cè)。在部分采用柔性措施的工程中能夠，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步采取封閉性施工措施，如采用斜孔化學(xué)灌漿工藝解決繞滲問題。彌補(bǔ)大壩漏洞的相關(guān)工程中，通常需要進(jìn)行鉆孔等活動(dòng)，施工方應(yīng)注重在鉆孔后及時(shí)清理并灌漿，使用高品質(zhì)密封劑對(duì)灌漿孔進(jìn)行封閉環(huán)繞，保證密封的有效性。在壓水試驗(yàn)中，應(yīng)嚴(yán)格檢查壩體裂縫之間的聯(lián)通狀況，一旦出現(xiàn)裂縫聯(lián)通現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)重新評(píng)估進(jìn)漿量、灌漿壓力等指標(biāo)，防止?jié){液流失現(xiàn)象出現(xiàn)。重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)漏水點(diǎn)的檢查，及時(shí)修補(bǔ)，保證裂面具有良好的封閉性能。

4 結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)水庫除險(xiǎn)加固工程大壩穩(wěn)定性對(duì)于保障周邊群眾的生命、財(cái)產(chǎn)意義重大。在新發(fā)展階段，水庫大壩在水利水電工程中扮演的角色愈加重要，加強(qiáng)對(duì)施工過程的監(jiān)督和管理，提高水庫大壩建設(shè)水平是保證水庫正常運(yùn)行、功能充分發(fā)揮的基礎(chǔ)。隨著人們安全意識(shí)的強(qiáng)化，水庫大壩的穩(wěn)定性也將不斷提升。