*通訊作者:盧丙翔,1979年11月,男,漢,遼寧鳳城人,任職于中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司,中級(jí)工程師,大專。研究方向:水利施工。
摘 ? ?要:隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日漸完善、環(huán)境治理水平不斷提升,政府部門對(duì)地區(qū)中小河流治理工作非常注重,致力于中小型水庫除險(xiǎn)加固管理工作。為了充分展現(xiàn)出中小河流治理工作質(zhì)量,必須要做好中小型水庫除險(xiǎn)加固管理工作,切實(shí)促進(jìn)我國水資源高效利用,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和正常生活生產(chǎn)打下基礎(chǔ)保障。
關(guān)鍵詞:小型水庫;除險(xiǎn)加固;質(zhì)量控制
一、引言
中小型水庫除險(xiǎn)加固管理以及中小流域治理工作是一項(xiàng)利國利民的工程,直接影響了區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及區(qū)域自然環(huán)境管理質(zhì)量。在開展中小河流的治理及中小型水庫除險(xiǎn)加固管理時(shí),必須要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,有針對(duì)性地對(duì)中小型水庫情況進(jìn)行分析,開展具體化、針對(duì)性地除險(xiǎn)加固管理措施。在健全小河流與中小型水庫除險(xiǎn)加固管理制度的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)管理工作可循環(huán)發(fā)展,為區(qū)域水資源治理打下良好基礎(chǔ)保障。
二、小型水庫常見病險(xiǎn)原因分析
(一)大壩穩(wěn)定性差以及結(jié)構(gòu)未達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)
小型水庫大壩相比于大型大壩來說穩(wěn)定性較差,結(jié)構(gòu)不太安全,主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面,受限于建筑規(guī)模,壩體淡薄且壩坡較陡。施工質(zhì)量不過關(guān),導(dǎo)致壩腳未裝設(shè)排水棱體或排水棱體在長久的使用過程中失效,清理壩基時(shí)未徹底、完全,導(dǎo)致壩基有淤泥存在。此外還包括壩坡抗滑穩(wěn)定性能難以滿足要求,使得壩體出現(xiàn)塌陷、滑坡與裂縫。另一方面,上游壩坡未裝設(shè)防護(hù)裝置或者出現(xiàn)損壞、破損,導(dǎo)致壩坡受到雨水與庫水風(fēng)浪沖刷,造成壩坡出現(xiàn)護(hù)坡破壞、塌滑、水土流失等問題。
(二)壩體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定
重點(diǎn)出現(xiàn)在堤壩防滑穩(wěn)定性下降,堤壩傾斜面變形、崩塌、山體滑坡等現(xiàn)象。造成這些問題的重點(diǎn)是壩坡過于傾斜陡峭,對(duì)浸潤線的建造過高,從而影響到大壩的穩(wěn)固性。建造質(zhì)量不高,壩體載體的承載能力超過了其材料承載能力的范圍,最終會(huì)導(dǎo)致壩體開裂。
(三)輸水建筑物結(jié)構(gòu)不安全以及滲流
大部分小型水庫輸水建筑物多是壩下涵管,而這種涵管很多都是砼預(yù)制與漿砌石涵管結(jié)構(gòu),因?yàn)槟昃美匣?、基礎(chǔ)沉降變形、施工質(zhì)量差等原因,導(dǎo)致涵管出現(xiàn)斷裂、老化開裂、洞身洞壁漏水等問題,對(duì)大壩本身的安全造成較大影響。小型水路本身的防水設(shè)施極為簡陋,多見的是斜拉閘、梯級(jí)放水等,其特征為無維修條件、維修條件差、規(guī)模小等。就涵管閘門的水庫,多年運(yùn)行中缺乏必要的維護(hù),其啟閉設(shè)備、埋件、閘門已嚴(yán)重銹蝕老化,出現(xiàn)了漏水嚴(yán)重、止水失效、啟閉困難等諸多問題[1],難以發(fā)揮出其具體的功能。
三、小型水庫除險(xiǎn)加固工程的施工質(zhì)量控制措施
(一)保證基礎(chǔ)資料的完整、準(zhǔn)確和可靠
水庫加固工程設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要課題是根據(jù)新的水文資料對(duì)水庫的規(guī)模進(jìn)行評(píng)估。這就要求水文氣象資料、水文地質(zhì)工程資料、工程勘察資料等基礎(chǔ)資料必須完整、準(zhǔn)確、可靠。這些基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性將直接影響水庫加固工程的設(shè)計(jì),特別是收集的資料在使用前必須經(jīng)過驗(yàn)證。對(duì)不完整的地質(zhì)資料和調(diào)查要及時(shí)補(bǔ)充和完善。
(二)優(yōu)化管理組織結(jié)構(gòu)
小型水庫除險(xiǎn)加固施工,要不斷完善管理組織結(jié)構(gòu),為各項(xiàng)管理工作的實(shí)施創(chuàng)造條件。結(jié)合小型水庫除險(xiǎn)加固的特征,一般是在項(xiàng)目運(yùn)行的過程中進(jìn)行加固,兩者同步運(yùn)行,不僅能保證小型水庫正常供水,還可以優(yōu)化水利工程質(zhì)量。基于該特征,除險(xiǎn)加固管理組織施工期間,應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善,提高運(yùn)行與管理效率。
一方面加強(qiáng)組織機(jī)構(gòu)建設(shè),小型水庫工程運(yùn)行、加固深度融合,在原有組織機(jī)構(gòu)框架中組建除險(xiǎn)加固管理團(tuán)隊(duì)。另一方面,現(xiàn)場引進(jìn)分工責(zé)任制,使所有責(zé)任落實(shí)在具體的工作崗位與工作人員身上,嚴(yán)格管理、落實(shí),促使小型水庫項(xiàng)目運(yùn)行、除險(xiǎn)加固同步展開,滿足水利工程供水要求,加強(qiáng)除險(xiǎn)加固施工質(zhì)量。
(三)滑坡處理
在中小型水庫除險(xiǎn)加固滑坡問題處理時(shí),應(yīng)該把控造成滑坡問題的根本原因。之所以出現(xiàn)滑坡問題,是因?yàn)榛瑒?dòng)力大于抗滑力,為此在進(jìn)行滑坡處理時(shí),必須要深入了解滑坡出現(xiàn)的原理,對(duì)滑坡問題進(jìn)行管控,使滑坡滿足穩(wěn)定性要求。在進(jìn)行滑坡處理時(shí),應(yīng)該將水庫的水位降低,放空水庫當(dāng)中的水,以便于對(duì)滑坡問題進(jìn)行徹底治理。放緩壩坡,加大壩體斷面的尺寸,做好護(hù)坡襯砌工作,干砌固腳,是不錯(cuò)的處理手段。若遇到山區(qū)水庫,那么可以結(jié)合山區(qū)中小型水庫的特點(diǎn),加大風(fēng)化石修建,對(duì)丘陵地區(qū)水庫的上游進(jìn)行護(hù)坡處理[2],采用塊石或者混凝土襯砌手段,在中小型水庫周圍以及河流周圍種植樹木,在物理治理和生態(tài)治理的手段下,實(shí)現(xiàn)滑坡加固目的。
(四)采用新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備
針對(duì)小型危險(xiǎn)水庫的建設(shè),其時(shí)間可追溯到二十世紀(jì)五六十年代。在當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)、設(shè)施以及相關(guān)技術(shù)比較落后的背景下,嚴(yán)重缺乏新材料以及相關(guān)新工藝,導(dǎo)致水庫的建設(shè)方法比較落后,在加固方面無法采取相關(guān)的技術(shù)以及設(shè)施,僅采用人工計(jì)算的方式開展建設(shè)工作,嚴(yán)重影響了水庫的建設(shè)質(zhì)量。同時(shí),針對(duì)壩基鋸切處理、過濾處理以及壩體鋸切防護(hù)方面未能采用新材料以及新技術(shù),也是小型水庫存在問題的主要原因。為實(shí)現(xiàn)水資源的有效利用,需要強(qiáng)化采用現(xiàn)代水利工程的主要設(shè)計(jì)以及規(guī)劃理念[3],有效消除小型水庫存在的災(zāi)害問題,強(qiáng)化對(duì)水資源的科學(xué)管理。
(五)加強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
小型水庫的加固對(duì)策主要內(nèi)容是加強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,并提高水庫的強(qiáng)度。在加固堤壩之前,首先應(yīng)該調(diào)查和分析堤壩滑坡原因、掌握影響因素、確保加強(qiáng)技術(shù)等。對(duì)地基巖坡的山體滑坡加固技術(shù),一般來說,如果坡度過急,水體的前端阻力就會(huì)減弱,如果下游壩的傾斜度不能滿足防滑要求,可按照上卸下加的原則采用平傾。其方法是對(duì)滑坡體的所有突出部位或滑坡體下部進(jìn)行開挖,計(jì)算出安全臨界傾角,并及時(shí)修復(fù)或減小厚度。
(六)溢洪道安全加固
針對(duì)溢洪道中存在的系列病險(xiǎn)問題,應(yīng)把握以下四點(diǎn)內(nèi)容。
第一,過流能力難以滿足實(shí)際需求的溢洪道,應(yīng)按照其實(shí)際狀況進(jìn)行拓寬。第二,論述其必要性與可行性后,對(duì)過流面裸露出來的溢洪道,通過清淤襯砌實(shí)施保護(hù),襯砌多選擇漿砌石結(jié)構(gòu)與混凝土現(xiàn)澆的形式進(jìn)行。第三,結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化,避免消能段與陡槽段有彎道出現(xiàn),避免溢洪道通過位置較差的地質(zhì)條件地段[4]。第四,綜合考慮水庫的長遠(yuǎn)運(yùn)行,進(jìn)行溢洪道的重新布置。
(七)溢洪道消能處理
溢洪道消能處理是有效增強(qiáng)中小型水庫泄洪能力的關(guān)鍵。溢洪道消能處理工作開展時(shí),需要對(duì)土質(zhì)河道進(jìn)行分析,借助底流能耗消力池的手段,計(jì)算出溢洪道長度和深度,通過水利公式計(jì)算的手段,對(duì)溢洪道消能力學(xué)進(jìn)行計(jì)算。一般情況下,溢洪道陡坡段出口的河床,都是巖石或者砂礫石覆蓋,深度相對(duì)較淺,挑流消能相對(duì)較好。可以借助整體鼻式壩以及混凝土鋼筋砼結(jié)構(gòu)開展溢洪道陡坡段處理。針對(duì)高流速水流混凝土面層,布置鋼筋網(wǎng),挑流消能下游受到兩岸地形以及河床的影響,具備一定的水深[4]。那么在條件允許的情況下,可以增加下游控制工程,借助面流消能的手段,減少溢洪道沖刷,確保小型堤壩的穩(wěn)定性。
(八)加強(qiáng)對(duì)水庫的監(jiān)管維護(hù)日常管理和后期維護(hù)工作
一是完善管理體制,管理有序、權(quán)責(zé)明確、問責(zé)明確。二是增加水庫基礎(chǔ)資本投入,升級(jí)換代設(shè)備,為了保障舊的組件不會(huì)導(dǎo)致并發(fā)癥誘導(dǎo)出重大事故。三是有必要引入先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備,對(duì)水庫的操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,過程中發(fā)現(xiàn)病害應(yīng)立即解決。
四、小型水庫除險(xiǎn)加固時(shí)的注意事項(xiàng)
在對(duì)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固之前,應(yīng)充分對(duì)其必要性進(jìn)行論證,避免出現(xiàn)水庫加固后也無法發(fā)揮其水庫主要功能的情況。淤積是水庫的常見問題,水庫在運(yùn)行的過程中應(yīng)及時(shí)做好清淤和沖淤工作。對(duì)于淤積情況嚴(yán)重的水庫[5],可以考慮減少水庫的使用或進(jìn)行報(bào)廢處理。對(duì)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理時(shí)需要與水庫防洪使用相互協(xié)調(diào),應(yīng)盡量將工期安排在非汛期。
五、結(jié)束語
綜上所述,我國小型水庫建設(shè)量較多,且分布極為廣泛,壩型豐富,由于各地建設(shè)狀況不同,其受到的影響亦有所不同。為保障小型水庫的長久使用,很多行業(yè)研究者開始研討與分析水庫中存在的病險(xiǎn)問題,并以此為基礎(chǔ)制定個(gè)性化的除險(xiǎn)加固技術(shù),在解決相應(yīng)病險(xiǎn)問題的基礎(chǔ)上,促進(jìn)小型水庫利用程度的再次加深。實(shí)現(xiàn)小型水庫病險(xiǎn)問題及除險(xiǎn)加固的施工技術(shù)分析,利于解決水庫中的各項(xiàng)問題以及潛在隱患,避免問題發(fā)生時(shí)經(jīng)濟(jì)損失的進(jìn)一步擴(kuò)大,從而有效提升水庫運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]曹愛玲.淺議中小河流治理及中小型水庫除險(xiǎn)加固后的管理[J].江淮水利科技, 2020,No.89(05):18-19.
[2]李輝.中小型水庫除險(xiǎn)加固施工中存在的問題及其改進(jìn)措施探討[J].南方農(nóng)業(yè), 2020,v.14(08):184-185.
[3]王新林.如何加強(qiáng)中小型水庫除險(xiǎn)加固工程施工管理的措施[J].建筑與裝飾, 2020,000(003):P.77-77.
[4]鐘立君.中小型水庫除險(xiǎn)加固工程施工管理措施探析[J].地下水, 2020,v.42;No.203(02):242-243.
[5]臧少慧,張明占,劉仲秋,章青,夏曉舟.我國水庫除險(xiǎn)加固研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2019,50(006):1097-1103.