鄧華珍
【摘 要】為了保證大壩的安全正常運作,對存在一定安全方面隱患問題的大壩要進行排查與加固,確保大壩周邊人民生命財產的安全。根據實際情況中水庫大壩存在的一些安全隱患,提出了適應的加固除險措施以及在施工過程中需要注意的問題。
【關鍵詞】水庫大壩;除險加固;工程設計
隨著時間的推移,許多水庫在常年的運作下,出現(xiàn)了許許多多或大或小的安全隱患。例如堤坡沖蝕情況較為嚴重、堤頂?shù)母叨纫褵o法滿足要求、堤身經過多年沖刷已存在結構不穩(wěn)固。關注民生已經成為我國的主要目標,因此建立完善的防洪體系,對水庫大壩進行完整細致的除險加固工程以及提上了日程。水庫大壩的安全運作,直接關系到中下游廣大人民群眾的生命財產安全,是防洪抗洪工作的重中之重。
1.水庫大壩的除險加固設計
1.1抗震加固
通過對大壩主體坡度進行拔高,增強壩坡的抗滑穩(wěn)定性。對上游部分區(qū)段進行開挖并且分層次的進行填充壓實。根據我國現(xiàn)行的各方面措施標準,加固后的相對密度不得低于0.75,同時加固后的地段的滲透能力也是重要考量標準,一般不得低于1x10-4cm/s。抗震沖樁進行梅花形的安置,間距需控制在1.75m左右??拐鹛盍洗蟛糠质褂盟槭M行填充,以便提升壩體的抗震性能。
1.2防滲透粘土墻
翻修主壩,使用粘土斜墻壩對主壩進行加固。因為粘土具有很好的防滲透能力,采用分層次的粘土碾壓手段,使之形成新的粘土斜墻壩,達到對于主壩妥善的加固作用。在粘土斜墻壩與岸堤接觸的地方采取灌漿的措施,以增強粘土斜墻壩的穩(wěn)定性能,保證壩體的穩(wěn)固。
1.3壩基防滲透加固
由于長期與水流接觸沖刷,壩基存在十分巨大的安全隱患,對壩基實行帷幕灌漿,保證壩基的防滲透能力。施工順序是先實施防滲墻,在對其進行帷幕灌漿措施,可以更好的保持壩基的抗?jié)B透能力和穩(wěn)定性。帷幕灌漿主要要與壩體防滲透體系重合,保證對其的保護作用,一般自上而下對其進行分階段帷幕灌漿措施。上層部分與混凝土防滲墻結合,下半部分延伸至不透水層。
1.4壩頂?shù)陌胃咴O計
經過實際情況的分析,部分水庫大壩壩頂已不足以滿足現(xiàn)階段的防洪抗洪措施要求,同時對于新的防浪墻的加固與拔高也需要進行重新設計。因此,拆除壩頂原有的防浪墻,采用“L”的形狀重新修建?,F(xiàn)階段修建高度為1.5m,頂寬0.5m。壩頂使用碎石作基料,鋪以混凝土進行拔高。
1.5主壩原有的放空廊道封堵設計
入口處的豎井以及放空廊道的兩側都可以通行,對廊道頂部進行灌漿,在封堵的時候,注入混凝土進行加固。注入位置主要選擇于豎井、廊道部分。保證主壩原本的穩(wěn)固性同時提高了主壩的安全性能。
2.上游地區(qū)護坡的加固
2.1上游壩坡部分修補設計
在對上游壩坡部分進行修補的時候,首先需要對原本的壩面進行刨毛,在新的土料施放在上面的時候可以更好的進行結合,一般深度不超過0.3-0.5m最佳。接著對新的坡面進行壓實,確保坡面的穩(wěn)固性能。最后順著壩軸線平行的方面進行碾壓操作,保證壓實度超過96%。
2.2上游壩坡的護坡設計
經過不斷的侵蝕,上游的砌石風化較為嚴重,當初建造所采用的材料也不符合現(xiàn)階段的需求。因為對于大壩上游護坡部分的維護與重修十分重要,這樣才能減輕大壩主體的壓力,確保水庫大壩的安全。
為了更好的控制大壩上游壩坡的安全,石料直徑大小要控制在0.14m以內,用于坡壩的加固。同時方塊石的厚度也要足夠應付防洪抗洪要求,一般選用0.25m左右的,其平面尺寸要高于400mmx 300mm。
3.下游地區(qū)護坡的加固
3.1下游坡壩的護坡加固設計
對大壩下游坡壩的加固主要是對斷面進行整平,因為大壩下游坡壩土體大多裸露在外,失去了草皮覆蓋,鋪設新的草皮間接的對下游壩坡進行加固。為了保證草皮的順利適應生長,需要對草皮下層鋪設一定厚度的土壤層,一般在0.3m左右為佳。在下游坡壩的高程地帶修建戧臺,對下游坡壩進行穩(wěn)固。
3.2下游坡面排水設計
下游坡面的排水量將會直接影響到大壩主體泄洪能力,為了減輕水庫大壩的壓力,對原本的排水溝進行疏通,同時新建更多的排水溝以應付現(xiàn)階段的防洪抗洪措施,部分老化的排水溝需要進行拆除與重建。根據排水溝的走向分為豎向排水溝與縱向排水溝。
3.2.1縱向排水溝的設計
使用混凝土砌石,沿著戧臺建立矩形的排水溝。根據國家防洪抗洪的相關指標,對于排水溝的深度、寬度進行測量建造。每隔一段距離設置沉降縫并在其中填充橡塑板。
3.2.2豎向排水溝的設計
使用混凝土砌石,沿著壩坡建立矩形排水溝。根據國家防洪抗洪的相關指標,對排水溝的深度、寬度進行測量建造。每隔一段距離設置沉降縫并在其中填充橡塑板。
4.大壩主體的穩(wěn)定分析
工程完畢后,應對大壩新的穩(wěn)定性進行核查與分析,確定水庫大壩實際的防洪抗洪能力。
4.1滲透能力分析
通過地質勘探等一系列手段,對大壩上游下游的滲透類型,大壩主體的防滲透能力進行了核查,綜合各方面數(shù)值計算,心墻壤土受到最大水力沖擊產生的坡降數(shù)值,確定大壩的防滲透能力是否符合要求。
4.2壩坡抗滑性能分析
通過科學的計量方法,結合上游下游的坡壩穩(wěn)定性,確定坡壩的抗滑穩(wěn)定性能是否符合要求。如果達不到預計的標準,適當?shù)脑鲈O排水溝以及加固坡壩主體,保證坡壩的抗滑穩(wěn)定性符合現(xiàn)階段防洪抗洪相關指標。
5.結論
對水庫大壩進行除險加固工程十分重要,可以極大程度上的保證中下游地區(qū)人民群眾的生命財產安全。水庫大壩的加固出現(xiàn)過程比較復雜,需要經過一系列精確的測量與計算,秉著嚴謹?shù)膽B(tài)度,保證水庫大壩的安全運作性能,并能達到防洪抗洪的相關標準要求,徹底的杜絕可能存在的安全隱患。確保設計施工的質量,探索發(fā)現(xiàn)對大壩新的維護加固方法,保質保量的完成水庫大壩的安全隱患排查以及加固工程的進行,切實為水庫大壩除險加固工程的竣工做好充分的準備。 [科]
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