摘要:本文主要對大壩安全鑒定工程地質(zhì)勘察存在的問題與對策進(jìn)行了具體的分析和探究。主要從七個(gè)方面進(jìn)行了分析,首先對大壩工程質(zhì)量評價(jià)和地質(zhì)勘探進(jìn)行了分析;然后對大壩運(yùn)行管理評價(jià)、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核以及結(jié)構(gòu)安全評價(jià)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析;最后對滲流安全評價(jià)、金屬結(jié)構(gòu)安全評價(jià)以及抗震復(fù)核進(jìn)行了分析。希望對有關(guān)人士有所幫助。
關(guān)鍵詞:大壩安全鑒定;工程地質(zhì)勘察;存在問題;解決對策
一、前言
隨著國家對水庫大壩工程安全問題的高度重視,要想保證其正常安全運(yùn)行。作為水利技術(shù)工作人員,在進(jìn)行水庫大壩安全鑒定過程中,必須廣泛收集準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)和資料,依據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算分析,如實(shí)地反映工程的真實(shí)運(yùn)行狀況,從而就可以準(zhǔn)確的提出具體的解決對策。
二、大壩工程質(zhì)量評價(jià)和地質(zhì)勘探
1、工程質(zhì)量評價(jià)
水庫大壩工程質(zhì)量評價(jià)是復(fù)查工程的實(shí)際施工質(zhì)量(含基礎(chǔ)處理、結(jié)構(gòu)形體和材料等)是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,檢查工程投入運(yùn)用以來在質(zhì)量方面的實(shí)際表現(xiàn)和變化,為大壩安全鑒定的有關(guān)復(fù)核或評價(jià)提供符合實(shí)際的原始參數(shù)。安全鑒定的工程質(zhì)量評價(jià)要參考過去驗(yàn)收的結(jié)論,但不能將驗(yàn)收結(jié)論等同于鑒定結(jié)論。土壩工程質(zhì)量評價(jià)要提供壩體壓實(shí)度和滲透系數(shù)等指標(biāo),漿砌石壩壩體的漿砌石容重要經(jīng)試驗(yàn)測定,不能由工程經(jīng)驗(yàn)類比得出。
2、地質(zhì)勘探
地質(zhì)勘探是安全鑒定階段必須開展的工作,是評價(jià)工程現(xiàn)狀的主要依據(jù),但有的水庫安全鑒定地質(zhì)勘探工作存在的一些突出問題:
①地質(zhì)勘探與水工嚴(yán)重脫節(jié),地勘人員與水工人員缺少溝通,造成勘探工作量不足,斷面和布孔不合理、無針對性及鉆孔深度不夠等,如有的鉆孔未至相對不透水層、較長大壩勘探斷面布置不夠、斜墻壩按均質(zhì)壩布置鉆孔、溢洪道或隧洞不布置勘探控制孔等。
②土工試驗(yàn)成果是評價(jià)大壩質(zhì)量的重要依據(jù)之一,建議委托具有水利試驗(yàn)資質(zhì)的試驗(yàn)單位檢測。土工試驗(yàn)中常出現(xiàn)土體送樣過程不規(guī)范、試樣組數(shù)不夠等情況,土工試驗(yàn)成果表中存在土的分類定名錯(cuò)誤、試驗(yàn)成果異常、土層各參數(shù)之間相互矛盾等現(xiàn)象。
在鑒定的時(shí)候應(yīng)該對成果進(jìn)行合理性分析,不能拿來就用,否則,計(jì)算就容易產(chǎn)生偏差,影響安全鑒定的結(jié)論。
三、大壩運(yùn)行管理評價(jià)
大壩運(yùn)行安全管理情況評價(jià)的目的在于為安全鑒定提供大壩運(yùn)行期的運(yùn)行、管理及性態(tài)等基礎(chǔ)資料,作為大壩安全綜合評價(jià)及分類的依據(jù)之一。但部分水庫在安全鑒定工作中,大壩運(yùn)行管理評價(jià)報(bào)告常缺少水庫調(diào)度運(yùn)用、水情資料、水庫運(yùn)行大事記及防汛應(yīng)急預(yù)案等。例如:廣東省氣候溫暖、潮濕,易滋生白蟻,土壩的安全鑒定均應(yīng)將白蟻防治工作納入運(yùn)行管理的評價(jià)內(nèi)容。
運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)應(yīng)結(jié)構(gòu)完整、職責(zé)明確,標(biāo)準(zhǔn)和考核辦法齊備,工程管理制度健全;調(diào)度運(yùn)用按照批復(fù)的調(diào)度方案和調(diào)度規(guī)程進(jìn)行;工程維修養(yǎng)護(hù)工作及時(shí)到位;水文、水情、洪水預(yù)報(bào)設(shè)施完備,大壩安全監(jiān)測按規(guī)范執(zhí)行;通訊和交通條件完備、暢通;工程處于完整的可運(yùn)行狀態(tài)。
四、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核
水庫運(yùn)行期的防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核應(yīng)根據(jù)水庫原設(shè)計(jì)洪水計(jì)算的水文資料和運(yùn)行期延長的水文資料,重新進(jìn)行設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算,并與原成果進(jìn)行比較,評估水庫工程現(xiàn)狀的抗洪能力是否滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。
有的水庫大壩在安全鑒定過程中未對原有的庫容曲線進(jìn)行復(fù)核而直接引用;泄流曲線直接采用本次計(jì)算的曲線或直接采用大壩設(shè)計(jì)時(shí)的曲線,未對兩條曲線進(jìn)行分析后選用;有些單位在利用實(shí)測洪水資料作頻率計(jì)算時(shí),不考慮河流或水庫上游建水庫前后的影響等。
對水庫泄洪安全性的評價(jià)除了考慮泄水建筑物的泄流能力外,還應(yīng)對其出流情況(是否有消能設(shè)施和出水渠,洪水是否順暢歸槽等,和泄洪是否會(huì)對下游造成淹沒或其它損失做出評價(jià),以綜合評價(jià)水庫的泄洪安全性。大壩上游流域內(nèi)還有其他水庫時(shí),應(yīng)考慮上游水庫超標(biāo)準(zhǔn)泄洪時(shí)的安全性。
五、結(jié)構(gòu)安全評價(jià)結(jié)構(gòu)
安全評價(jià)的目的在于按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算與分析目前大壩(含近壩庫岸)的變形、強(qiáng)度及穩(wěn)定是否滿足要求。大壩穩(wěn)定復(fù)核的計(jì)算參數(shù)中,最易出差錯(cuò)的就是其力學(xué)參數(shù)中的C、Φ值。在實(shí)際的核查工作中有關(guān)學(xué)者多次發(fā)現(xiàn)壩坡穩(wěn)定計(jì)算抗剪指標(biāo)采用的是快剪指標(biāo),滑弧滑入基巖等,這就明顯反映出計(jì)算參數(shù)的選取有偏差。當(dāng)出現(xiàn)這類與實(shí)際運(yùn)行情況不符的計(jì)算成果,計(jì)算人員應(yīng)重新復(fù)核其計(jì)算參數(shù)。有的是C、Φ值與土的顆分成果及其它參數(shù)明顯不相符,有的是有效應(yīng)力與總應(yīng)力值差值過大,有的有效應(yīng)力的C值大于總應(yīng)力的C′值,而有效應(yīng)力的Φ值小于總應(yīng)力的Φ′值,諸如此類情況常有發(fā)生,直接影響了復(fù)核成果的合理性。大壩附屬建筑物如壩下涵管、引水涵、進(jìn)水閘等,常未進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算,而根據(jù)建筑物破損嚴(yán)重、漏水等現(xiàn)狀,或直接因建筑物“年紀(jì)”較大要求重建,重建的必要性論述不夠充分,有的涵管結(jié)構(gòu)安全不存在問題,可以通過內(nèi)套鋼管外灌漿等措施進(jìn)行加固。壩后挑流沖刷坑現(xiàn)狀大都未進(jìn)行調(diào)查,應(yīng)查明其是否危及挑流鼻坎基礎(chǔ)的穩(wěn)定。
六、滲流安全評價(jià)
已建壩滲流安全評價(jià)的目的,在于復(fù)核原設(shè)計(jì)施工的滲流控制措施能否保證大壩安全,工程當(dāng)前的實(shí)際滲流狀態(tài)是否安全和能否按原設(shè)計(jì)條件安全運(yùn)行。大壩的滲流評價(jià),一是要進(jìn)行現(xiàn)場檢查判斷;二是要進(jìn)行原因分析;三是要分析測壓管等觀測資料,三者要互相結(jié)合、引證。
目前較常用的做法是通過滲流程序計(jì)算,但對計(jì)算邊界和計(jì)算參數(shù)的選取分析論證不夠。對計(jì)算成果出現(xiàn)的不正?,F(xiàn)象應(yīng)該對其進(jìn)行修正,同時(shí)應(yīng)復(fù)查所選取的計(jì)算邊界和參數(shù),計(jì)算參數(shù)的選取除了依據(jù)地勘報(bào)告提供的參數(shù)外,計(jì)算人員還應(yīng)根據(jù)自己和類似工程的經(jīng)驗(yàn)與地勘人員討論決定是否需對其進(jìn)行修正,必要時(shí),應(yīng)補(bǔ)充地勘和試驗(yàn)工作。滲流計(jì)算成果必須與滲流現(xiàn)象保持高度一致,凡有測壓管觀測資料的,復(fù)核計(jì)算中的浸潤線都應(yīng)由實(shí)測資料來確定和比對,大部分鑒定單位未對水庫歷年的測壓管實(shí)測資料加以利用并進(jìn)行整編分析。計(jì)算斷面的選取應(yīng)根據(jù)大壩的長度和滲流具體情況確定。對于較長的大壩應(yīng)多選取斷面進(jìn)行計(jì)算分析,一般應(yīng)選取最大壩高斷面和滲流現(xiàn)象較為嚴(yán)重的斷面,如有排水設(shè)施和無排水設(shè)施情況、老河床位置、涵管附近位置、下游壩坡較陡位置等,使計(jì)算斷面具有代表性。
七、金屬結(jié)構(gòu)安全評價(jià)
通過對閘門和啟閉機(jī)現(xiàn)場檢查,運(yùn)行情況及維修改造情況的描述,重點(diǎn)部位的安全檢測及結(jié)構(gòu)與應(yīng)力分析,對大壩金屬結(jié)構(gòu)安全狀況進(jìn)行評估。
水庫大壩中金屬結(jié)構(gòu)物不多,鑒定單位大都對金屬結(jié)構(gòu)重視度不夠,對已達(dá)到或超過折舊年限的設(shè)備,不做檢查、檢測和復(fù)核,直接提出應(yīng)報(bào)廢處理。根據(jù)《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》(SL226 -98),設(shè)備達(dá)到折舊年限,還必須按標(biāo)準(zhǔn)評定,符合條件才能報(bào)廢。
八、抗震復(fù)核
根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖GB 18306 -2001》可以知道,工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0·10g,對應(yīng)地震烈度為7度,抗震安全復(fù)核應(yīng)按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行,分析計(jì)算基于可靠度理論的分項(xiàng)系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行,地震效應(yīng)的計(jì)算采用動(dòng)力法,計(jì)算模型采用三維有限元實(shí)體模型。
九、結(jié)束語
綜上所述,大壩安全鑒定、地質(zhì)勘察工作是大壩安全管理的非常重要的環(huán)節(jié),鑒定做得充分與否直接影響除險(xiǎn)加固技術(shù)方案的選擇和投資概算。但是在實(shí)際的工程中,由于種種原因,許多單位對大壩安全鑒定和地質(zhì)勘察工作的重視程度不夠,導(dǎo)致鑒定過程暴露出一些問題。因此,要高度重視大壩安全鑒定和地質(zhì)勘察工作,從而才能做好下階段的大壩安全鑒定工作。
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