李德波
摘 要:水庫的安全是水庫的生命,加強水庫的安全監(jiān)督管理至關(guān)重要。針對原出庫閘失事沉毀,土壩潰決,壩基形成沖坑。水庫復(fù)建完成后,蓄水運行,但由于復(fù)建時未予清理沉埋物,直接在水中倒土沙回填,致使?jié)B流異常,至今滲漏已逐漸發(fā)展,未能消除隱患,影響大壩的運行安全。本文通過對出險加固的壩體設(shè)計優(yōu)化了多種防護方案,并在可行性和經(jīng)濟性方面進行了探討,為該水庫汛期的防洪預(yù)案參考。
關(guān)鍵詞:水庫圍壩 ;除險加固 ; 垂直鋪塑
1基本情況
1.1出險水庫概況
勝利油田孤東水庫位于東營市河口區(qū)仙河鎮(zhèn)南約6km處。水庫占地面積4.2km2,設(shè)計蓄水位7.5m,相應(yīng)蓄水面積3.22km2。水庫設(shè)計庫容1785.7×104m3,其中有效庫容1700.9×104m3。死水位2.13m,死庫容84.8×104m3。
孤東水庫1985年5月開工興建,1986年11月底初建竣工,1987年2月26日正式蓄水運行;1997年孤東水庫進行增容加固。
1.2出庫閘
出庫閘在東壩樁號0+107.85處,由平底閘和壩下涵管組成,底板高程2.0m。出庫閘共2孔,每孔寬2.3m;涵管過水?dāng)嗝娉叽鐬?孔×2.5m(寬)×2.0m(高);涵管出口為壓力水箱,由連接管道輸水至凈化站。
2 除險加固的重要性
1988年4月,位于東壩樁號0+204.2的原出庫閘堵復(fù)施工時未清理閘體、穿壩箱涵等沉埋物,直接在水中倒土沙回填;堵復(fù)后在水庫內(nèi)側(cè)形成直徑88m的半圓平臺,平臺頂高程6.75m,砼板護面。1988年8月完成復(fù)建工程,蓄水運行,但由于復(fù)建時未予清理沉埋物,直接在水中倒土沙回填。通過運用雷達探測、淺層地震和高精度磁法等三種方法得出的結(jié)論一致:孤東水庫東壩原出庫閘潰決段壩基內(nèi)確實存在非土體異物,壩內(nèi)土體存在空洞、滲漏通道、裂縫、架空以及壩坡護面砼板等扁平物體可能有所飄移等諸多隱患,致使?jié)B流異常。由于東壩段地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,回填施工土質(zhì)松軟以及碾壓不密實,雖幾經(jīng)處理,但還是先后導(dǎo)致出庫閘損毀、水庫內(nèi)側(cè)形成直徑88m的半圓平臺、潰決壩段外坡壩腳出現(xiàn)流土、泉涌、滲漏嚴(yán)重等現(xiàn)象,未能消除隱患,至今影響大壩運行安全。
孤東水庫是勝利油田以供水為主的一座重要中型平原水庫。2013年以來,由于仙河水廠外供水量增長迅速,孤東水庫引水量和蓄水量大幅提高,但水庫東壩原出庫閘潰決段外坡滲漏嚴(yán)重,水庫限制在水位6.0m以下運行,嚴(yán)重影響水庫的供水效益。
為確保水庫大壩安全,對孤東水庫潰決段進行除險加固,徹底消除該段安全隱患,確保大壩的安全運行,充分發(fā)揮水庫的供水效益,是十分必要的。因此必須采取截滲措施進行除險加固。
3除險加固設(shè)計
3.1 防滲方案擬訂
防滲方案及防滲軸線的選擇應(yīng)考慮以下因素:
(1)鑒于孤東水庫原出庫閘潰決段多年存在的嚴(yán)重安全隱患,本次除險加固應(yīng)徹底解決。因此,選擇的防滲方案應(yīng)以安全可靠為原則。
(2)截滲工程施工期,按孤東水庫不間斷正常供水設(shè)計。如為防止水庫滲漏要在防水施工設(shè)計的過程中優(yōu)化質(zhì)量控制措施。
①在工程設(shè)計方案的合理性與可行性方面要對將來有可能發(fā)生滲漏的節(jié)點抗?jié)B的施工質(zhì)量進行精心設(shè)計,以減少水滲給水庫容量帶來的損失。
②要加強防滲施工材料的質(zhì)量設(shè)計控制。施工的主要材料決定了工程最終防水性能,所以施工單位要通過合理措施對材料質(zhì)量進行控制。工程設(shè)計人員要通過對材料采購、進場驗收、儲存以及使用等多個環(huán)節(jié)控制, 來確保進場的防滲材料都能滿足工程施工要求。
(3)該段現(xiàn)狀已形成滲漏通道,設(shè)計應(yīng)采取可靠措施減小滲漏水流對截滲措施產(chǎn)生的不利影響。
3.2防滲方案
土質(zhì)壩基防滲技術(shù)多種多樣,適應(yīng)條件、工程造價各不相同。如混凝土防滲墻技術(shù)是壩基、壩身防滲可靠的技術(shù),但造價昂貴,應(yīng)用受限;高壓旋噴灌漿技術(shù)也是一項成熟的技術(shù),但因其工程造價較昂貴,應(yīng)用也受限。勝利油田水庫圍壩截滲采用過多種方法,如粘土、粘土水泥漿灌漿,粉噴樁,垂直鋪塑等。這些方法工程費用雖低,但防滲效果存在一定問題,目前已較少采用。
勝利油田的水庫為平原水庫,擋水水頭低,對防滲墻的材質(zhì)要求可以降低。因此擬訂了下面方案:
考慮該段滲漏嚴(yán)重,形成防滲墻的水泥細(xì)顆粒有可能被滲漏水流帶走。為此,在樁號0+169~0+239采用固化灰漿+垂直鋪塑的方案。開槽后,先在上游面垂直鋪塑,再進漿,形成復(fù)合防滲墻。這樣既可有效防止?jié){液中的水泥顆粒被滲漏水流帶走,同時以鋪塑作為輔助施工措施,避開了規(guī)范約束,增加了工程的可靠性。
綜上所述,該方案雖成墻效果最好,但造價較高。
4、結(jié)語與建議
水庫出現(xiàn)質(zhì)量問題,關(guān)鍵的因素在人。因此,加強工程施工人員的培訓(xùn)和現(xiàn)場監(jiān)督當(dāng)成首要任務(wù)。
(1)精準(zhǔn)實施培訓(xùn)系統(tǒng)工程
在培訓(xùn)方法上不能夠一概而論,必須要具體情況具體分析,依據(jù)實況選擇合理的教育方法, 主要有以下幾類:
①理論和實踐有機結(jié)合法;在安全教育中比較常見方法就是教師集中講課, 而學(xué)員在下面被動接受。這種方法不能激發(fā)學(xué)員積極性, 更不能夠收到學(xué)習(xí)效果。 因此在培訓(xùn)時一定要重點放在應(yīng)知應(yīng)會的技術(shù)掌握與練習(xí)。 相關(guān)培訓(xùn)部門一定要重視理論和實踐操作相結(jié)合方向的轉(zhuǎn)換, 摒棄傳統(tǒng)的單純學(xué)習(xí)理論或者先理論后操作的方法,將理論和實踐操作有機結(jié)合,教學(xué)中側(cè)重于操作上。也就是教師培訓(xùn)課上要重點放在實踐經(jīng)驗總結(jié), 積累學(xué)員的實踐知識。最好在現(xiàn)場實物講解,實地進行操作。讓學(xué)生從感性認(rèn)識升華到理性認(rèn)識,觸覺、視覺以及感官都被同時調(diào)動,學(xué)員不但易懂且記得住,這樣能夠?qū)W到真正本領(lǐng)。
②總結(jié)對比法;這種方法是針對新規(guī)程的培訓(xùn)以及新安會法律法規(guī)的培訓(xùn)上, 培訓(xùn)教師依據(jù)之前所培訓(xùn)內(nèi)容合理安排課程,先詳細(xì)總結(jié)對比, 然后找準(zhǔn)各個對比時間的特點及規(guī)律或者相同點和不同點, 側(cè)重于講解, 在講述時要重點突出、 內(nèi)容具體, 這樣才有利于學(xué)員理解與掌握。
③互動式的安全教育法; 這種方法是最近幾年才被廣泛應(yīng)用的, 采用該法能夠調(diào)動學(xué)員積極性, 在培訓(xùn)課堂上給學(xué)員發(fā)表個人見解機會, 進而實現(xiàn)更好培訓(xùn)效果。 從實踐可發(fā)現(xiàn), 培訓(xùn)時結(jié)合企業(yè)實況采用這種培訓(xùn)方法, 效果十分理想。
總之, 加強安全培訓(xùn)是提高水庫安全質(zhì)量的重要工作之一, 在培訓(xùn)中一定要從實際入手, 讓職工從培訓(xùn)中收獲到培訓(xùn)知識。 同時還要依據(jù)實況選擇好培訓(xùn)內(nèi)容與方法, 切實增強職工自身的安全技能與意識, 確保企業(yè)安全生產(chǎn), 為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益。
(2)加大現(xiàn)場安全監(jiān)督力度。
通過聘請專家及專業(yè)技術(shù)人員在現(xiàn)場的嚴(yán)格檢查監(jiān)督,嚴(yán)格實行責(zé)任清單制,更能提高大壩工程建設(shè)的質(zhì)量,確保水庫安全。
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