【摘要】水庫加固工程設計需要加強地質勘察,才能比較全面準確的掌握水庫的整體情況,進而分析病險成因,確定合理有效的加固方案,從而保障水庫加固施工的順利進行。本文簡述了水庫加固及地質勘察的重要性,對水庫加固工程的地質勘察要點及其加固設計應用進行了論述分析。
【關鍵詞】水庫加固;地質勘察;重要性;勘察要點;設計應用
一、水庫加固及地質勘察的重要性
1、水庫加固的重要性。水庫加固目的是為了在洪水來臨時確保水庫能夠發(fā)揮出良好的抗災功能,滿足周邊居民養(yǎng)殖、灌溉等基本需求,為水庫周邊居民的生命財產(chǎn)安全提供良好保障。水庫加固工程的工程量雖然不大,但水庫的安全運行關系到眾多百姓的生命財產(chǎn)安全,因此絕對不能因為工程量小而輕視加固工程的質量,不管是政府主管部門、業(yè)主、監(jiān)理單位,還是施工單位都要有明確認識。良好的工程質量需要多方面的努力及爭取,因此在施工過程中,各方要加強溝通、交流,采取有效的措施杜絕質量問題的出現(xiàn),確保水庫加固工程質量。
2、水庫加固工程地質勘察的重要性。水庫加固工程地質勘察是對已建工程進行的工程地質調查研究,因已建工程的地質環(huán)境已經(jīng)改變,原有地形、場地的工程地質及水文地質條件已有所變化,壩體經(jīng)長期運行和不斷防護加固處理,壩體土的性狀已有一定程度上的變化,工程上存在的問題亦日趨顯露。為此水庫加固工程中的地質勘察就不同于一般的水庫壩基工程勘察,其特點是針對性更強,目的更明確,研究深度更大,精度要求更高,所以水庫加固工程中的地質勘察非常重要。
3、水庫加固工程的地質勘察要點分析
水庫加固工程的地質勘察要點主要有:(1)了解水庫加固過程中地質勘察工作依據(jù)和范圍。水庫加固工程中地質勘察工作的依據(jù)是水庫加固工程的安全鑒定報告中與地質有關的評價意見。安全鑒定報告中沒有提及到的工程地質問題,說明沒有問題就不一定去布置地質勘察工作,不必面面俱到地質勘察一個新建工程一樣將所有樞紐工程的地質條件都勘察一遍。(2)水庫加固施工中的地質勘察工作重點。由于水庫病害原因復雜,種類多樣,且隱蔽性強。因此加固中的地質勘察關鍵是進行大壩隱患調查和病害原因初步分析,勘察前必須根據(jù)安全鑒定報告隱患調查的情況和壩址區(qū)地質資料,初步判斷土石壩的病害類型和部位,有針對性地布置勘察工作??辈熘攸c是查明壩體各分區(qū)土體的物理力學性質及填筑壓實密度,主要防滲體的滲透性及防滲薄弱環(huán)節(jié),壩基滲漏、繞壩滲漏及接觸滲漏和其他特殊問題。
三、水庫加固工程的地質勘察在設計中的應用分析
1、水庫加固工程設計準備要點。(1)全面資料收集。一般是通過與周邊村民及當?shù)厮芾砣藛T進行訪談,并且通過現(xiàn)場踏勘,拍照等方式,采集水庫歷史及現(xiàn)狀的基本信息。(2)地形測量。水庫加固需對水庫加固的范圍進行一次詳細的地形測量,其中平面測量和主要建筑物的斷面測量是重點,設計主要需要的1:500的總平面圖(包括整個庫區(qū)范圍)和1:100的主要建筑物的橫剖面圖、縱剖面圖。(3)地質勘察。水庫加固工程設計過程中,地質勘察就尤為重要,如壩體有滲漏現(xiàn)象或者壩基不穩(wěn)定的情況存在,必須加強對壩體、壩腳、壩基的勘探,地勘的方法主要有鉆探、探坑、探槽等,采用鉆探布孔方式;若溢洪道、輸水涵(洞)等其它主要建筑物有危險的情形,應重點進行勘探。本文針對溢洪道滲漏問題進行淺析,來論述地質勘察對設計方案所起到的作用。
2、溢洪道滲漏加固案例分析。廣東地區(qū)某中型水庫,始建于上世紀五十年代,水庫以灌溉、防洪為主,兼顧有發(fā)電效益,水庫主要建筑物包括主壩、副壩、溢洪道、輸水涵管等。水庫溢洪道布置在主壩左側的山崗上,通過交通橋與大壩連接。溢洪道結構形式為正槽開敞式溢洪道,堰體為WES型實用堰,堰長40m,高4.0m。由于該水庫建設年代久遠,溢洪道進口的溢流堰兩側及堰底均有不同程度的滲漏,水庫管理所僅對滲漏點進行簡單的批蕩處理,當時有一定的效果,但過幾年后又會出現(xiàn)新的滲漏點。為徹底解決滲漏問題,對溢洪道進口段進行了地質勘探;勘察布置鉆孔3個,總進尺76.3m。綜合鉆探成果來看,溢洪道進口段工程地質條件較為簡單,基巖面上廣泛揭露為<2>砂質粘性土和<3-1>強風化花崗巖地層。溢流堰下部及兩側均為砂質粘性土,滲透系數(shù)較小,水流從土體繞滲的量很??;現(xiàn)場觀測到的滲漏主要是由溢流堰體及兩側墻漿砌石體引起。
根據(jù)地質勘察結論,溢洪道進口段滲漏主要有兩方面的原因:(1)溢流堰質量差,為“金包銀”結構,溢流堰面層砼有多處裂縫,內部的漿石體結構無防滲功能,因此,溢流堰擋水時堰體會發(fā)生滲漏。(2)據(jù)了解,溢洪道進口處的溢流堰為水庫建成后加設的,溢流堰兩側邊墻為漿砌石墻,墻身和墻基為透水結構,加設溢流堰后,溢流堰上游邊墻有約4m墻體在水下,下游邊墻外側無水,即溢流堰側墻上下游存在約4m的水頭差,墻體形成滲漏通道。
該水庫溢洪道的滲漏包括溢流堰堰體漏水、進口兩側側墻滲漏兩個方面,因此,水庫加固設計方案可以對癥下藥,對溢流堰堰體進行加固,對溢洪道側墻進行截滲處理即可處理好溢洪道滲漏問題,具體如下:
(1)考慮到溢流堰面層的混凝土多裂縫,進行局部封堵處理效果差,擬在現(xiàn)溢流堰迎水面、堰頂、下游側加設一層混凝土,確保溢流堰的防滲效果。
(2)擬在現(xiàn)有溢流堰兩側增設防滲帷幕對現(xiàn)有漿砌石側墻進行截滲處理,帷幕灌漿孔雙排布置,根據(jù)地質勘察結果,溢洪道兩側含填土、漿砌石、殘積層等復雜地層,該段灌漿宜采用低壓、限量、間歇灌漿,以保證灌漿質量。
通過前期的地質勘察工作,摸清了滲漏原因,制定了針對性較強的設計方案,該水庫溢洪道滲漏問題得到經(jīng)濟、長期又有效的處理,使得該水庫能發(fā)揮其更大的效益。
結束語
水庫不僅為人民供給重要的生活和工業(yè)用水,同時也是區(qū)域防洪的重要水利設施。其直接關系到下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全,而水庫加固合理的勘察與設計是進行水庫加固的關鍵,因此對水庫加固工程的地質勘察要求及其設計應用進行分析具有重要意義。
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