盧東蘭
【摘 要】在病險水庫中所存在的各種安全隱患大多都與地質(zhì)病害有關(guān),例如壩基滲漏等,不管是什么樣的地質(zhì)病害,對于整個水庫都會帶來安全事故,從而造成巨大的經(jīng)濟損失。所以我們必須要對各種地質(zhì)病害進行全面分析,然后采取有效的應對措施,從而保證水庫的正常運轉(zhuǎn),降低風險。本文就病險水庫中常見的地質(zhì)病害進行分析,然后探析了各種應對措施,以供相關(guān)技術(shù)人員參考。
【關(guān)鍵詞】病險水庫;地質(zhì)壩基;滲透措施
水利工程是一項復雜的系統(tǒng)工程,在建設過程中所涉及的范圍相當廣泛,并且我國很多工程使用年限相對比較久,因此很容易在使用過程中出現(xiàn)各種病害。在病險水庫中所存在的安全隱患與地質(zhì)病害存在著密切的聯(lián)系,如果因為地質(zhì)病害而導致各種安全事故的發(fā)生,一方面會直接威脅到周邊居民的生命財產(chǎn)安全,另一方面還對造成巨大的經(jīng)濟損失,影響到我國國民經(jīng)濟的健康發(fā)展。因此我們需要對這種病害進行全面分析,采取有效的應對措施,以保證水利工程的正常使用。
1.病險水庫及險情
所謂病險水庫也就是相關(guān)鑒定部門對水庫進行抗震、滲流、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、運行標準等項目進行審核與評價,鑒定為水庫存在危險因素,實際抗洪標準低于管理部門制定的抗洪標準,這種水庫會直接影響到汛期的順利度汛,極易出現(xiàn)安全事故,導致水庫無法正常運轉(zhuǎn)。一般來說,病險水庫的險情及風險主要有以下幾點:
1.1水利工程的防洪要求問題
主要體現(xiàn)在三個方面:首先在設置防汛通道以及心墻高度的過程中,由于沒有按照相關(guān)規(guī)定進行,這就給水庫帶來一定的安全隱患;其次,在施工現(xiàn)場并沒有設置相關(guān)管理設施,安全問題得不到保障,從而出現(xiàn)較大的質(zhì)量問題;最后,在水利工程中沒有設置安全監(jiān)測設施,或者設置的設施已被毀壞,這就導致水庫出現(xiàn)安全問題。
1.2水利工程的穩(wěn)定問題
在水利施工過程中,由于大壩的橫斷面施工相對比較小,導致大壩下游的坡度較大,在泄洪或者溢洪時,導致邊坡不夠穩(wěn)定,最終出現(xiàn)各種問題的發(fā)生。
1.3水利工程的裂縫、滲漏問題
影響裂縫與滲透問題的因素有很多,例如壩體的浸潤線設置較高、混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫、地下管道破裂等,不管什么原因都會導致整個壩體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲水變形的情況,甚至會導致大壩出現(xiàn)塌滑現(xiàn)象,從而出現(xiàn)各種安全隱患。
2.病險水庫常見的地質(zhì)病害
從相關(guān)資料中顯示,在病險水庫中所存在的安全問題大多由于地質(zhì)條件有關(guān),主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
2.1壩基滲漏及滲透穩(wěn)定
壩基滲漏是病險水庫中最為常見的病害之一,從地質(zhì)因素出發(fā),可以將壩基滲漏分為以下幾個部分的滲漏。
2.1.1覆蓋層滲漏
通過分析,我們將壩基覆蓋層的滲漏分為兩種,首先是沖積砂礫石滲漏。在當前的水利工程中,由于很多壩體都是直接在河床上施工,此時的壩基上部結(jié)構(gòu)為粘性土,而下部結(jié)構(gòu)則是砂礫石層,該部分出現(xiàn)滲漏大多是由于施工人員在對壩體結(jié)構(gòu)施工過程中,沒有對壩基的基坑進行徹底清除,這就導致水庫在使用過程中,滲流條件越來越惡化,最終導致砂礫層出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象。其次是殘坡積礫質(zhì)土滲漏。水利工程中,大壩的兩岸都是直接設置在殘坡積礫質(zhì)土上,在施工過程中,施工人員并沒有對基坑進行徹底清理,這就導致大壩在使用過程中出現(xiàn)滲水的現(xiàn)象,雖然滲水量很小,但是如果長期處于這種狀態(tài)下,那么大壩的下游就會出現(xiàn)變形或者沉陷,最終導致水庫無法使用。
2.1.2裂隙性巖體滲漏
這一部位的滲漏情況一般在以砂巖為主的壩基中比較常見,由于河床的壩基大多是弱風化巖體結(jié)構(gòu),且大壩的兩岸都有強風化巖體,此時大壩就會出現(xiàn)裂縫,且該裂縫會隨著時間的推移而不斷擴大,這就導致大壩出現(xiàn)分散性滲水,最終導致大壩與流水長期接觸而破壞變形。
2.1.3斷層破碎帶滲漏
壩基下分布有斷層破碎帶、巖脈破碎帶或存在一些破碎夾層,滲漏主要表現(xiàn)為中等強度透水,各類壩型均有發(fā)生,多呈集中滲漏,滲漏量多在每秒數(shù)升至十余升,其滲漏部位及影響程度視破碎帶的規(guī)模、產(chǎn)狀與分布的部分不同而異,需注意接觸沖刷破壞問題。
2.1.4巖溶滲漏
壩基為石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)膠結(jié)的砂礫巖的各類壩型均有發(fā)生,多數(shù)沿溶隙、溶洞等巖溶系統(tǒng)發(fā)生的滲漏,其滲漏量一般較大,可在每秒數(shù)十升至數(shù)百升,常造成大壩上下游壩坡沉陷,危及大壩安全。另有部分水庫在庫內(nèi)出現(xiàn)巖溶管道性滲漏,向壩下游或低鄰谷與洼地滲漏,其滲漏量較大,常在數(shù)十升甚至在1m3/s以上,雖不危及大壩安全,但影響水庫效益。
2.2壩基穩(wěn)定性
a.抗滑穩(wěn)定與沉降變形。山區(qū)土石壩因地基條件而引起的抗滑穩(wěn)定性與沉降變形險情很少。而在平原區(qū)的土石壩,壩基下存在高壓縮性土,常有抗滑穩(wěn)定性與沉降變形的險情發(fā)生。
b.抗震穩(wěn)定性。高烈度區(qū)的病險水庫大壩,常因抗震設計標準不夠,存在抗震穩(wěn)定性的隱患。部分土石壩,因壩基有軟粘土或飽和粉細砂層,亦有震陷或震動液化的隱患。
c.濕陷性變形。壩基下存在有濕陷性土層且未經(jīng)工程措施處理或壩體填筑料為濕陷性土,當水庫蓄水后,因濕陷性土浸水而造成壩基濕陷,壩體產(chǎn)生下沉變形,壩體形成裂隙,或者加大壩基及壩體的滲漏。
2.3邊坡失穩(wěn)
邊坡失穩(wěn)是水庫常見的隱患。如土石壩溢洪道一側(cè)或兩側(cè)、泄洪洞進出口洞臉,一般開挖一定高度的人工邊坡,有的做了邊坡襯砌支護,有的部分處理或者措施不當,在泄洪水流沖刷下,出現(xiàn)邊坡失穩(wěn),影響水庫正常泄洪,危及大壩安全。
3.病險水庫的地質(zhì)隱患勘察
3.1勘察的主要任務
病險水庫除險加固勘察的主要任務是復查病險水庫工程壩區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件,分析地質(zhì)病害產(chǎn)生的原因;檢查壩體質(zhì)量,提出有關(guān)地質(zhì)參數(shù),為水庫大壩安全評價、除險加固設計提供地質(zhì)資料和計算參數(shù),對水庫安全評價分級和加固處理措施提出地質(zhì)方面針對性的建議。
3.2勘察的主要內(nèi)容
病險水庫除險加同勘察是對已建工程進行的工程地質(zhì)調(diào)查研究,場地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件已發(fā)生變化,壩體與壩基已聯(lián)為整體,同時經(jīng)水庫擋水,壩基、壩體填筑料的性狀也有一定程度上的變化,工程上存在的問題日趨顯露。因此,病險水庫除險加同勘察內(nèi)容應根據(jù)水庫險情和隱患的性質(zhì)、類型、危害程度,有針對性地布置勘察工作。
4.結(jié)語
總而言之,在病險水庫中所存在的安全隱患與當?shù)氐刭|(zhì)條件存在著密切的聯(lián)系,所以在對病險水庫實施加固處理之前,施工人員必須要對各種安全問題進行全面分析,詳細了解其與地址條件的影響因素,并作出該問題與工程的安全印象,最后再查閱相關(guān)資料,根據(jù)豐富的引言提出行之有效的應對措施,從而保證工程的質(zhì)量與使用功能,避免安全事故的發(fā)生。
【參考文獻】
[1]張嚴明.全國病險水庫與水閘除險水庫加同專業(yè)技術(shù)論文集.北京:中國水利水電出版社,2000.
[2]朱建業(yè)等.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范.北京:中國計劃出版社,1999.
[3]汝乃華,牛運光.大壩事故與安全·土石壩.北京:中國水利水電出版社,2001.