摘要:水利工程中,漿砌石大壩是一類重要的工程類型,是水利工程的重要項(xiàng)目之一。大壩的穩(wěn)定與否對(duì)于人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要,特別在汛期對(duì)大壩的安全管理尤為重要。如何采取有效技術(shù)措施,對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)、管理、事故處置,確保壩體安全運(yùn)行,一直是水利工作者所要面對(duì)的問(wèn)題。本文就此進(jìn)行分析探討,希望應(yīng)用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)管理經(jīng)驗(yàn),提高對(duì)漿砌石大壩管理維護(hù)水平,確保大壩的安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:漿砌石;大壩;安全管理;監(jiān)測(cè)評(píng)估
中圖分類號(hào): TV641;TV52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0057
1大壩常規(guī)安全管護(hù)
漿砌石大壩一般多是用來(lái)攔截蓄水,在中小型水庫(kù)、水電站中應(yīng)用較多,所處的地理位置也相對(duì)復(fù)雜,基本都在山區(qū)野嶺地帶,常規(guī)的安全管護(hù)措施仍是基礎(chǔ)。在壩體周邊一定距離內(nèi)要設(shè)防護(hù)欄,嚴(yán)禁一些牲畜等到壩體上活動(dòng)及放牧,如有牲畜等至壩體上活動(dòng)并遺留糞便,一定要及時(shí)清理,避免白蟻等生駐其中,產(chǎn)生隱患,同時(shí)也要預(yù)防壩體滋生白蟻。壩體上不要堆放重物,防止不均勻沉降及滑坡的產(chǎn)生。壩坡雜草要及時(shí)清除,防止根裂滲水。大壩和壩區(qū)建筑物附近禁止有炸魚、挖坑及放炮炸石等活動(dòng),因?yàn)閺?qiáng)烈振動(dòng)能引起壩體損壞的產(chǎn)生。在壩區(qū)要保證排水通暢,避免積水難排情況發(fā)生,另外也要注意大壩的安全負(fù)載,嚴(yán)控大壩的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),確保壩體安全。
2大壩安全監(jiān)測(cè)與評(píng)估
大壩的監(jiān)測(cè)主要是通過(guò)儀器和目測(cè)結(jié)合進(jìn)行的,儀器監(jiān)測(cè)為主,目測(cè)為輔。通過(guò)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患要及時(shí)進(jìn)行事故處置、維護(hù)改善。儀器監(jiān)測(cè)主要使用滲壓計(jì)、滲流觀測(cè)儀、水準(zhǔn)儀、測(cè)縫儀以及水位計(jì),對(duì)大壩的滲壓值、滲流量、垂直位移、壩段的張合度和壩前水位等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過(guò)這些數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)分析大壩的運(yùn)行情況。
監(jiān)測(cè)儀器的布置可以根據(jù)壩體的形狀及規(guī)模進(jìn)行布設(shè),采集間隔可以是每日定時(shí),或是3~7天間定時(shí)。數(shù)據(jù)采集完馬上把監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一輸?shù)酱髩伟踩O(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和安全模型分析三個(gè)模塊綜合分析,得出大壩的運(yùn)行情況,了解大壩整體的變化趨勢(shì),為預(yù)測(cè)大壩今后變化評(píng)估提供參考。
除以上常規(guī)的儀器監(jiān)測(cè)外,對(duì)于處在地質(zhì)災(zāi)害相對(duì)頻發(fā)地區(qū),或病害相對(duì)危重的漿砌石大壩,可在大壩安裝正倒垂線、伸縮儀、應(yīng)力計(jì)、接縫針、傾斜儀、強(qiáng)震儀等,分別測(cè)定壩體的受力變形、位移、應(yīng)力、地震動(dòng)態(tài)反應(yīng)等及大壩基座巖盤的變形、位移等,以上儀器監(jiān)測(cè)可采用人工定期測(cè)量,也可列入大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),每周或每?jī)芍苡^測(cè)一次。
人員目視巡查同樣也是大壩安全維護(hù)不可缺少的工作,要進(jìn)行階段巡查、年度巡查和不定期巡查,對(duì)于所有壩區(qū)及水庫(kù)重要地段及地質(zhì)薄弱位段都要進(jìn)行詳細(xì)巡查,特別是對(duì)于一些儀器所不能監(jiān)測(cè)到的情況及問(wèn)題,要加強(qiáng)巡查,并做有針對(duì)性的分析,認(rèn)真記錄匯總,為儀器監(jiān)測(cè)不到的地方提供補(bǔ)充。
3大壩安全事故處置
漿砌石大壩在運(yùn)行過(guò)程中常見的事故主要有滲漏、管涌和裂縫。針對(duì)不同的情況,處理的方案也很多,較為成熟的有充填灌漿、劈裂灌漿和土工膜防滲,土工膜防滲效果明顯,但必須要在庫(kù)水放干的情況下才能處理,所以實(shí)際操作有些困難,特別是汛期水量較大的情況下更難以施工,工程造價(jià)也很高,而劈裂灌漿在施工時(shí)要把壩體劈開,水位較高時(shí),有一定的風(fēng)險(xiǎn),一旦控制不好,會(huì)造成更嚴(yán)重的事故發(fā)生,所以在實(shí)踐中,常用充填灌漿的方法進(jìn)行防滲。
充填式灌漿技術(shù)工藝具體如下:
壩體布孔:應(yīng)用馬格公式得出灌漿擴(kuò)散半徑,按照灌漿擴(kuò)散半徑進(jìn)行布孔,采用逐漸加密法,孔距由疏至密,逐漸加密至設(shè)計(jì)孔距,各排孔位錯(cuò)開,按三角形布設(shè),孔深要求達(dá)到滲漏層以下2米。
灌漿配制:漿液以水泥為主,加入10%~20%黃粘土和河砂,漿液要求有足夠流動(dòng)性,且固結(jié)快,凝固體積收縮小,漿液配制先稀后濃,分段灌注,遇到吃漿量大的孔洞,須配制濃漿灌注。
灌漿壓力:灌漿孔口壓力一般控制在4.9×104帕(0.5千克力/平方厘米),瞬時(shí)壓力一般控制在9.8×104帕(1千克力/平方厘米),灌漿機(jī)和孔口須安裝壓力表,灌漿過(guò)程做好記錄,重要孔洞應(yīng)繪制過(guò)程線。
封孔:按照設(shè)計(jì)的壓力值,在孔洞完全不吃漿狀態(tài)下延續(xù)0.5~1.0小時(shí)后結(jié)束灌漿,而后經(jīng)復(fù)灌不吃漿即可封孔。
檢查與驗(yàn)收:灌漿過(guò)程對(duì)鉆孔、灌漿壓力、漿液配方和吃漿量及灌漿過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題、處理方法做記錄,灌漿結(jié)束對(duì)資料進(jìn)行整編分析,以作為質(zhì)量驗(yàn)收參考數(shù)據(jù)。
4大壩安全檔案管理
大壩的安全監(jiān)測(cè)往往是建立在對(duì)以往數(shù)據(jù)分析、對(duì)比、總結(jié)的基礎(chǔ)上才能得出科學(xué)客觀的結(jié)論,所以要建立大壩的安全檔案管理,使之科學(xué)化、規(guī)范化及進(jìn)一步完善,這樣才能使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)資料得以完整保存,以便為以后的監(jiān)測(cè)提供參考依據(jù),準(zhǔn)確判斷大壩運(yùn)行狀態(tài)是否安全。
要建立大壩安全的檔案管理部門,并設(shè)專人進(jìn)行檔案管理,利用現(xiàn)代高科技手段,把大壩相關(guān)的技術(shù)資料及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)并存檔,這樣在以后的大壩運(yùn)行管理及監(jiān)測(cè)過(guò)程中,可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)取,在各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)上,都能進(jìn)行快速風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及安全決策,大壩安全檔案的科學(xué)化管理,是大壩安全管理的重要內(nèi)容。
5結(jié)語(yǔ)
漿砌石大壩的技術(shù)管理、安全監(jiān)測(cè)評(píng)估、隱患事故處置和安全檔案管理都是大壩管理中的重要內(nèi)容,哪一個(gè)方面都不能忽視,常規(guī)的安全管理是大壩安全維護(hù)的基礎(chǔ)。儀器監(jiān)測(cè)與人工巡查是有機(jī)的整體,互為補(bǔ)充,二者相互結(jié)合才能真實(shí)反應(yīng)大壩的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),才能有效進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)評(píng)估。大壩安全檔案管理是現(xiàn)代大壩維護(hù)管理和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)基礎(chǔ),應(yīng)予以完善和科學(xué)規(guī)范化。
作者簡(jiǎn)介:艾軍,大專學(xué)歷,輝南縣地質(zhì)勘探鉆井安裝公司,助理工程師,研究方向:水利工程。