水庫維修加固要點(diǎn)分析

滕萬軍

(哈爾濱市磨盤山水庫管護(hù)中心,哈爾濱 150001)

1 概 述

水庫是人類創(chuàng)造的重要水利工程,在保障人們正常生活和生產(chǎn)的同時(shí),也帶來了一定的風(fēng)險(xiǎn)。 在水庫運(yùn)行過程中,由于各種原因,水庫會(huì)面臨著不同的維修加固需求。 水庫維修加固是維護(hù)水庫結(jié)構(gòu)安全、延長水庫使用壽命的有效手段。 因此,水庫維修加固對(duì)于生態(tài)保護(hù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面都起到至關(guān)重要的作用。

本文針對(duì)水庫維修加固過程中涉及的問題,提出水庫維修加固要點(diǎn),主要涉及維修類型、維修部位、維修工藝和材料選擇等方面。 通過全面系統(tǒng)地闡述水庫維修加固的技術(shù)要點(diǎn),為工程實(shí)踐提供技術(shù)指導(dǎo)和方法論支撐。 目前,水庫維修加固領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀還不夠完善,而水庫面臨的安全問題卻越來越多,因此迫切需要對(duì)水庫維修加固技術(shù)進(jìn)行深入探討和研究。 通過對(duì)水庫維修加固的深入探討和研究,為行業(yè)提供更準(zhǔn)確、實(shí)用的技術(shù)支持,同時(shí)為相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供新的思路和方法。 研究內(nèi)容可以為水庫維修加固工作提供一定的指導(dǎo)和借鑒。

2 水庫維修加固的重要性

2.1 水庫面臨的主要問題

水庫作為重要的水源工程,在長期的使用和自然環(huán)境的影響下,面臨著許多問題。 首先,常年的水±侵蝕會(huì)導(dǎo)致壩體表面的浮石和表±丟失,加劇了壩體裸露區(qū)的腐蝕和侵蝕。 其次,水庫的長期使用也會(huì)引起壩體內(nèi)部的裂縫和滑坡等問題,嚴(yán)重威脅著水庫的安全。 此外,水庫的水位波動(dòng)等因素也會(huì)導(dǎo)致圍堰、沖溝、托底等問題的發(fā)生。 針對(duì)這些問題,水庫的維修加固變得尤為必要。 但在維修加固過程中,也會(huì)面臨著諸多挑戰(zhàn),如人員安全、加固效率等。 對(duì)此,需要制定嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格執(zhí)行,建立健全工作機(jī)制,完善技術(shù)保障,以確保水庫維修加固工作的順利進(jìn)行。

水庫維修加固的技術(shù)要點(diǎn)十分重要。 首先,需要對(duì)水庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全檢測和評(píng)估,明確維修加固的具體目標(biāo)和要求。 其次,需要制定合理的加固設(shè)計(jì)原則和方法,采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和材料,確保加固效果科學(xué)可靠。 最后,需要根據(jù)具體情況,合理選擇和應(yīng)用主要材料,并加強(qiáng)對(duì)材料的質(zhì)量監(jiān)控和檢查。 通過典型案例分析和工程實(shí)施及效果評(píng)估可以發(fā)現(xiàn),水庫維修加固的實(shí)踐應(yīng)用是可行而且有效的。 只要遵循上述技術(shù)要點(diǎn)和維修加固的安全標(biāo)準(zhǔn),并認(rèn)真做好每一個(gè)環(huán)節(jié),就能保證水庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 維修加固的現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)

水庫是人類常用的灌溉、發(fā)電、防洪等功能作用的水利工程,其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。 然而,由于水庫建設(shè)和維護(hù)的長期性、高精度性等特點(diǎn),水庫工程的維護(hù)難度和周期性都較高。 同時(shí),隨著水庫運(yùn)行時(shí)間的延長和環(huán)境條件的變化,水庫表現(xiàn)出多樣化的損傷、老化、塌陷等問題,為水庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了較大威脅。

水庫維修加固的技術(shù)手段雖然已經(jīng)得到較大突破,但水庫維修加固仍面臨著很多的挑戰(zhàn)。一方面是技術(shù)手段和經(jīng)驗(yàn)的匱乏,另一方面是資金投資和社會(huì)認(rèn)可的人為限制。 這種現(xiàn)狀使得水庫維修加固需要制定符合實(shí)際的技術(shù)要點(diǎn),以保證工程的合理、可靠和經(jīng)濟(jì)。 為此,水庫維修加固在技術(shù)上需要開展全面、深入的試驗(yàn)和研究,系統(tǒng)總結(jié)水庫結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估、加固設(shè)計(jì)原則和方法、主要材料的選擇與應(yīng)用等重要技術(shù)要點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行深刻的剖析和研究。 同時(shí),為方便工程操作,需要開發(fā)多種各具特色的加固方法,并根據(jù)實(shí)際情況做出切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。 在實(shí)踐應(yīng)用方面,需要建立基于現(xiàn)代信息技術(shù)的水庫維修加固監(jiān)控系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫的全方位、高效率、實(shí)時(shí)化的監(jiān)控和預(yù)測,從而能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,更好地確保水庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

綜上所述,水庫維修加固的現(xiàn)狀和面臨的挑戰(zhàn)是不可忽視的,需要不斷加強(qiáng)技術(shù)研究和實(shí)踐應(yīng)用,制定切實(shí)可行的技術(shù)要點(diǎn),確保水庫的安全可靠運(yùn)行[3]。

3 水庫維修加固的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估

在水庫維修加固中,結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。 水庫在長期的使用過程中,由于水、地震等因素的影響,產(chǎn)生的各種安全隱患會(huì)導(dǎo)致水庫的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理這些安全隱患,可能會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。因此,對(duì)水庫進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估是加固維修前的首要任務(wù)。

結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估需要對(duì)水庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析和檢查,包括水庫的地基、壩體和輔助設(shè)施等方面。 具體來講,結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估包含以下幾個(gè)方面。 首先是地基的檢測和評(píng)估。地基是水庫的基礎(chǔ),其穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)水庫的安全。 在地基檢測中,需要對(duì)地基的結(jié)構(gòu)、±質(zhì)、植被覆蓋情況等進(jìn)行綜合分析,以確定其穩(wěn)定性和承載能力是否符合要求。 其次是壩體的檢測和評(píng)估。 壩體是水庫的主體,其穩(wěn)定性的好壞直接決定水庫的安全與否。 在壩體檢測中,需要對(duì)壩體的整體結(jié)構(gòu)、裂縫、沖洗等方面進(jìn)行綜合分析,以獲得壩體的實(shí)際狀況,從而為下一步加固設(shè)計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)和依據(jù)。 最后是輔助設(shè)施的檢測和評(píng)估。 輔助設(shè)施包括攔沙壩、泄洪閘、調(diào)節(jié)閘等,其功能是協(xié)同保障水庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 在輔助設(shè)施檢測中,需要對(duì)這些設(shè)施的整體結(jié)構(gòu)、氧化、破損等方面進(jìn)行綜合分析,以確保這些設(shè)施能夠正常地協(xié)同水庫運(yùn)行。

總之,結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估是水庫維修加固的一項(xiàng)重要任務(wù),只有在充分了解水庫的實(shí)際情況后,才能在加固設(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用中順利完成水庫維修加固工作,確保水庫的安全運(yùn)營。

3.2 加固設(shè)計(jì)原則和方法

水庫維修加固的設(shè)計(jì)原則和方法是保障水庫工程安全穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)。 為了充分發(fā)揮水庫的防洪灌溉等功能,需要采取科學(xué)合理的加固措施。 設(shè)計(jì)原則包括保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、保持原有水工建筑物的形態(tài)、保證水庫水位和溢洪道流量不受影響等,是加固設(shè)計(jì)的核心。 而加固方法繁多,一般采用鋼筋混凝±加固、外加預(yù)應(yīng)力鋼束加固、埋設(shè)鋼板鋼筋框架加固等方式,還可以選用自己研發(fā)的加固方法,如采用無機(jī)高分子材料加固水庫堤壩。 根據(jù)現(xiàn)場實(shí)情,經(jīng)常采用單項(xiàng)或多項(xiàng)方法相結(jié)合的方案,如在關(guān)鍵部位采用加固技術(shù)組合,使加固效果最佳化。 總之,加固方法應(yīng)該在考慮到加固效果的同時(shí),兼顧施工難度、時(shí)間和成本等因素,從而達(dá)到科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、可行的目標(biāo),為水庫的長期安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的保障。

3.3 主要材料的選擇與應(yīng)用

水庫維修加固項(xiàng)目中,材料的選擇和應(yīng)用至關(guān)重要。 首先,需要根據(jù)水庫原有的結(jié)構(gòu)和使用情況進(jìn)行評(píng)估,以確定需要使用哪種材料進(jìn)行加固。 其次,材料的性能和適用范圍也需要考慮,如耐腐蝕、耐久性等性能要求。 同時(shí),如果需要在水下施工,則需要選擇具有良好的水下適應(yīng)性的材料。 最后,施工過程中需要注意材料的存儲(chǔ)和使用,避免對(duì)環(huán)境造成污染。 常見的材料包括鋼筋混凝±、鋼板、玻璃鋼等,具體選擇要根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮。 在選擇材料時(shí),需注意不同材料的相容性問題,避免出現(xiàn)材料不適配或不兼容導(dǎo)致?lián)p壞的情況。 綜上所述,水庫維修加固項(xiàng)目中材料的選擇和應(yīng)用需要綜合考慮多種因素,以保證工程的可靠性和安全性。

4 水庫維修加固的實(shí)踐應(yīng)用

4.1 典型案例分析

某大型水庫位于松花江一級(jí)支流上游,是以城市供水為主,并結(jié)合防洪、灌溉等綜合利用的控制性水利樞紐工程[4],壩址以上流域面積1 151km2,水庫總庫容5×108m3。 工程于2006 年年底主體完工,為城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。 工程在近20 年的運(yùn)行中,水庫壩坡、壩肩、監(jiān)控設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)等出現(xiàn)不同程度損壞,影響水庫正常運(yùn)行,對(duì)發(fā)揮效益產(chǎn)生一定的影響。經(jīng)水庫管理單位請(qǐng)示上級(jí)水行政主管部門,按照水利工程基本建設(shè)程序,委托技術(shù)單位對(duì)水庫工程實(shí)體質(zhì)量和管理等方面存在的問題進(jìn)行了檢測和評(píng)估,確定了維修加固方案,通過公開招標(biāo)方式確定施工單位,對(duì)水庫存在的工程實(shí)體質(zhì)量和管理設(shè)備等進(jìn)行維修加固。

4.2 維修加固主要內(nèi)容及過程

水庫維修加固主要包括以下幾方面內(nèi)容：

1)下游護(hù)坡工程、上下游壩肩護(hù)砌工程、防浪墻裝飾工程、泄洪工程。 具體包括對(duì)下游護(hù)坡工程嵌草磚預(yù)制與鋪設(shè)、干砌石護(hù)坡、踏步工程、漿砌石固腳、溢洪道補(bǔ)強(qiáng)工程、欄桿粉刷、防浪墻裝飾工程。

2)尾水渠加固工程、防汛路(永二路)維修加固。

3)大壩安全自動(dòng)檢測系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)、變形監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、溢洪道閘門監(jiān)控系統(tǒng)、灌溉洞出口設(shè)備。

4)宿舍樓維修工程、調(diào)度中心維修工程、派出所維修工程、調(diào)度中心庭院整修工程、變電所改造建筑維修工程、導(dǎo)流灌溉洞出口啟閉機(jī)室維修工程、供水洞前水位自計(jì)井維修工程、磨盤山村至調(diào)度中心路燈工程。

工程加固維修投資金額1 802.06 萬元。

4.3 工程質(zhì)量控制

水庫維修加固工程質(zhì)量管理實(shí)行項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)、監(jiān)理單位控制、設(shè)計(jì)與施工單位保證和政府部門監(jiān)督相結(jié)合的質(zhì)量管理體制,參建各單位均建立了較為完善的工程質(zhì)量管理體系。 本工程項(xiàng)目所用原材料及中間產(chǎn)品和試驗(yàn)按照規(guī)范要求,均進(jìn)行了質(zhì)量檢測。 施工單位委托具備相應(yīng)資質(zhì)的檢測單位按檢測頻次、數(shù)量和指標(biāo)進(jìn)行了自檢,由省級(jí)水利質(zhì)量監(jiān)督部門對(duì)工程實(shí)體質(zhì)量進(jìn)行了抽檢,檢測結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

4.4 工程實(shí)施及效果評(píng)估

工程維修加固后,通過一年來的實(shí)際運(yùn)行：①嵌草磚鋪設(shè)、上下游壩肩護(hù)砌等主體工程運(yùn)行穩(wěn)定;②溢洪道進(jìn)口邊墻及導(dǎo)流洞出口、進(jìn)口邊墻聚合物補(bǔ)強(qiáng)穩(wěn)定;③鋼板襯砌、取水塔粉刷、高邊坡防護(hù)噴射混凝±、閘門和埋件防銹處理、泄洪工程出口弧門止水等工程運(yùn)行穩(wěn)定;④水庫大壩自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;⑤10kV 線路改造后運(yùn)行穩(wěn)定,未發(fā)生事故;⑥視頻監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定;⑦運(yùn)行使用過程中,發(fā)現(xiàn)部分裝飾工程內(nèi)容存在問題,通過和施工單位溝通,及時(shí)進(jìn)行處理后運(yùn)行正常。

水庫經(jīng)過一年多的運(yùn)行和觀察,大壩防滲體經(jīng)過一個(gè)汛期的考驗(yàn),防滲達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期設(shè)想,壩體的內(nèi)外部變形均未出現(xiàn)異常。 在水庫調(diào)度運(yùn)行中,保證了下游農(nóng)田的用水需要,使下游農(nóng)田旱澇保收,并按時(shí)向城市供水。

水庫作為人類生產(chǎn)和生活中的重要水源工程,其安全可靠性對(duì)于一地區(qū)的穩(wěn)定和長久發(fā)展至關(guān)重要。 為了保障水庫的安全和可靠性,維修加固工程已經(jīng)成為當(dāng)前水庫管理的重要環(huán)節(jié)。結(jié)合水庫的實(shí)際情況和現(xiàn)實(shí)要求,選擇合適的技術(shù)和方法,保證加固的有效性和持久性。 在實(shí)際應(yīng)用過程中,需要加強(qiáng)對(duì)維修加固工程的管控和監(jiān)測,及時(shí)調(diào)整實(shí)施方案,保證工程的安全和質(zhì)量。 同時(shí),定期進(jìn)行工程效果評(píng)估和后續(xù)維護(hù),為水庫的長期安全提供保障。

總之,水庫維修加固是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,需要從多方面進(jìn)行考慮和分析,保障水庫的安全和可靠性,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

5 結(jié) 語

本文對(duì)水庫維修加固要點(diǎn)進(jìn)行了研究和探討,總結(jié)出在水庫維修加固過程中需要注意的要點(diǎn)。 通過闡述水庫維修加固的背景和重要性,強(qiáng)調(diào)了水庫維修加固的必要性和重要性。 在技術(shù)要點(diǎn)方面,本文詳細(xì)介紹了結(jié)構(gòu)安全檢測和評(píng)估、加固設(shè)計(jì)原則和方法,以及主要材料的選擇和應(yīng)用等方面,以期給水庫維修加固工作提供一定的參考。 此外,本文還對(duì)水庫維修加固的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了分析,通過典型案例分析和工程實(shí)施效果評(píng)估,進(jìn)一步驗(yàn)證了研究成果的實(shí)用性和可靠性。 希望本文的研究成果能夠?qū)λ畮炀S修加固工作的實(shí)踐應(yīng)用提供一定的指導(dǎo)和借鑒,并能夠?qū)ξ磥淼南嚓P(guān)研究和實(shí)踐工作提供一些有效的參考和啟示。

本文的研究還存在一些不足之處,如維修加固過程中的具體實(shí)施情況和監(jiān)督管理等方面的探討,還需要在后續(xù)研究中進(jìn)一步深入和完善。同時(shí),針對(duì)水庫維修加固的相應(yīng)政策和法規(guī)等方面,也需要進(jìn)一步研究并完善。