王宏達(dá)

深圳市廣匯源環(huán)境水務(wù)有限公司梅州分公司 廣東 梅州 514000

現(xiàn)階段，一部分水庫在長時間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)以及連續(xù)應(yīng)用的狀況下，產(chǎn)生了堤頂高度不足、開裂、腐蝕等質(zhì)量問題，這些問題不但會對水庫外觀造成影響，還會降低水庫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及運(yùn)行安全性。對此，為了提升水庫質(zhì)量，保障水庫可以發(fā)揮出應(yīng)有的作用，相關(guān)工作人員就應(yīng)該提高對病險水庫的關(guān)注，做好對水庫加固除險設(shè)計工作，在多個方面著眼，把控設(shè)計要點(diǎn)，結(jié)合實際情況，進(jìn)行水庫所處區(qū)域環(huán)境的勘測分析，確保除險加固工作的進(jìn)行高質(zhì)高效，提升水庫運(yùn)行實效性。

1 加固設(shè)計需要注意的問題

1.1 原始資料不完善

水庫原始資料涵蓋了運(yùn)行管控監(jiān)測、地質(zhì)環(huán)境、水文信息等，因為我國大部分水庫都是在二十世紀(jì)五十至七十年代建設(shè)完成的，該階段建設(shè)的水庫沒有嚴(yán)格的規(guī)范要求，并且水庫工程也缺少科學(xué)高效的管控體系，水庫工程運(yùn)維責(zé)權(quán)不明確，這樣一來就使得病險水庫初始資料不齊全，基礎(chǔ)資料較少，甚至還會產(chǎn)生部分水庫根本沒有初始建設(shè)資料，亦或是只能憑借工作人員回憶整理的情況[1]。病險水庫基礎(chǔ)資料不完善，在一定程度上提升了水庫加固設(shè)計工作的復(fù)雜性與難度，導(dǎo)致水庫加固設(shè)計方案不科學(xué)。初始資料是評估水庫安全級別的關(guān)鍵指標(biāo)，不具備全面的基礎(chǔ)信息，也將沒有辦法精準(zhǔn)認(rèn)定與評價水庫險情，特別是水下環(huán)境以及地下建筑物資料信息的缺失，導(dǎo)致無法完善掌握建筑物實際情況與構(gòu)造模式，工作人員難以確定水庫的安全性；缺少完備的監(jiān)測信息，也無法分析確定水庫病因。

1.2 地質(zhì)勘察工作進(jìn)行不到位

對水庫展開地質(zhì)勘測工作，是加固設(shè)計與安全評估的基礎(chǔ)根據(jù)。在對水庫展開除險加固的進(jìn)程中，因為初期階段資金費(fèi)用不充足、工期緊張等因素，導(dǎo)致沒有展開良好高效的地質(zhì)勘測工作。勘測工作進(jìn)行不完善、深度不足，導(dǎo)致實際情況與地質(zhì)資料信息之間具有偏差，水庫加固設(shè)計不規(guī)范，嚴(yán)重情況下還會出現(xiàn)設(shè)計質(zhì)量問題?？睖y工作中主要存在的問題有：

因為水庫運(yùn)行管控不完備等原因，在一般情況下，溢洪道亦或是涵管等構(gòu)筑物運(yùn)行較少，沒有產(chǎn)生顯著的病險特征，這就使得工作人員對這些構(gòu)筑物的地質(zhì)勘測工作進(jìn)行不完善，最終造成無法精準(zhǔn)掌握這些建筑物存在的問題。

因為勘測工作周期較短，投放的資金費(fèi)用、人力資源較少，沒有規(guī)劃充足的勘測鉆孔，鉆孔設(shè)計不科學(xué)，使得地質(zhì)指標(biāo)不精準(zhǔn)。地質(zhì)勘測信息對于各類構(gòu)筑物的物理力學(xué)特點(diǎn)與實際的結(jié)構(gòu)沒有辦法精準(zhǔn)反應(yīng)，造成水庫加固施工階段產(chǎn)生較多次設(shè)計變更問題，使得水庫加固完畢后，沒有排除其病險情況，而出現(xiàn)嚴(yán)重的跨壩事故[2]。

因為時間緊任務(wù)重，并且因為水庫水位等原因的影響，使得工作人員無法全方位掌握庫區(qū)岸坡穩(wěn)定情況以及區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)，無法全方位對大壩基礎(chǔ)進(jìn)行勘測。

1.3 設(shè)計方案與實際情況不符

因為我國幅員寬廣，地質(zhì)遼闊，水庫分布也顯現(xiàn)出了廣泛性特點(diǎn)，水庫的壩基條件較為復(fù)雜，壩型較多，其中存有較大的水文特點(diǎn)差別，水庫加固措施也具有一定的不同，并且加固病險水庫的進(jìn)程中，是在水庫帶病運(yùn)行時進(jìn)行，加固條件較為特殊。在水庫加固設(shè)計、施工進(jìn)程中遇到的主要問題為：

近幾年以來，因為水庫加固工作任務(wù)繁重，很多區(qū)域環(huán)境的監(jiān)理以及施工力量較為薄弱，投放的物力資源與人力資源不足，無法滿足設(shè)計階段提出的要求，最終使得施工質(zhì)量難以保障。

不達(dá)標(biāo)的大壩加固方案導(dǎo)致大壩整體構(gòu)造產(chǎn)生了一定的隱患問題，一部分水庫在施工進(jìn)程中，將壩頂作為交通道路以及建設(shè)平臺，使得壩體出現(xiàn)開裂、下游滑坡等事故。

因為工作人員沒有全方位掌握大壩的滲漏狀況，導(dǎo)致水庫防滲加固的方案科學(xué)性較差，在水庫加固工作進(jìn)行完畢以后，依舊具有一定的滲漏問題，或者因為防滲加固方案太過保守，使得浪費(fèi)問題出現(xiàn)。

在展開除險加固工作時，部分水庫依舊需要進(jìn)行灌溉以及給水工作，沒有辦法全部放空，使得加固時水庫的管理與規(guī)劃、施工方案具有顯著矛盾與沖突。在展開一部分水庫的加固工作時，相應(yīng)部門要求水庫的水位不可降低，以此確保水庫下游人、畜用水與土地澆灌工作得以保證，這就對加固方案的落實造成了嚴(yán)重影響。

2 病險水庫除險加固設(shè)計措施

2.1 全面收集資料與信息

水庫基礎(chǔ)資料的全面收集與歸納，是病險水庫加固設(shè)計工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)根據(jù)。因為早年間進(jìn)行水庫工程建設(shè)時，會受到多方面內(nèi)容的影響與干擾，所建設(shè)完畢的水庫也大多為“三邊工程”。所謂三邊工程，簡而言之就是一邊勘察，一邊規(guī)劃，一邊建設(shè)，水庫的基礎(chǔ)資料不完備，建設(shè)信息不全面[3]。這些因素都會使得病險水庫在加固設(shè)計進(jìn)程中受到影響與制約，并且加固設(shè)計工作量較大，設(shè)計工作難度較大，提升了病險水庫設(shè)計工作困難性。由此可見，在加固設(shè)計前期階段做好對信息資料的全面收集與歸納是十分必要的，資料收集水平的高低將會直接關(guān)系著水庫設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣，相關(guān)工作者必須對資料收集與整理工作提高關(guān)注。

2.2 壩頂工程加固設(shè)計

在展開壩頂加固設(shè)計工作的進(jìn)程中，設(shè)計者應(yīng)該全面考量壩頂路面的排水能力，在壩頂下游位置側(cè)鋪路緣石，同時規(guī)劃與壩坡橫向排水溝相互連接的排水口，這樣一來可以使得壩頂路面向下游傾斜大概百分之三左右。依據(jù)壩頂高程的實際測量成果，如若設(shè)計壩頂高程小于當(dāng)前的壩頂高程，而寬度無法符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)時，工作人員可以使用削低壩頂?shù)拇胧源舜_保壩頂?shù)膶挾纫约案叱谭弦?guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

表1 壩頂寬度取值

2.3 壩坡工程加固

大壩邊坡比的確定，應(yīng)該依據(jù)壩體所承載的壓力、大壩基礎(chǔ)以及壩體所具備的物理力學(xué)特點(diǎn)、大壩高程、大壩類型這幾種因素來展開壩坡滲漏以及抗滑穩(wěn)固性的計算分析，確定是否可以達(dá)成壩坡穩(wěn)定性的要求。工作者可以結(jié)合實際情況，確定是否需要在上下游壩坡的位置規(guī)劃戧臺，對于小規(guī)模水庫來說，通常只需要在下游位置規(guī)劃一個戧臺即可[4]。展開大壩上游坡護(hù)坡設(shè)計工作的進(jìn)程中，設(shè)計者應(yīng)該秉持便于施工、安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)適用的原則，使用預(yù)制混凝土塊、干砌石等護(hù)坡方式；對于下游壩坡就可以應(yīng)用草皮作為護(hù)坡。工作者應(yīng)該結(jié)合反濾以及抵抗風(fēng)浪沖擊的標(biāo)準(zhǔn)來確定上游反濾層以及護(hù)坡的厚度。處于安全方面的考量，混凝土塊護(hù)坡應(yīng)該規(guī)劃充足的排水孔以及縱橫縫，迎水面混凝土塊應(yīng)該設(shè)置成為高低狀，上游壩坡應(yīng)該規(guī)劃護(hù)坡坡腳基座。

2.4 壩體以及壩基截滲加固設(shè)計

壩體應(yīng)該高效地將滲流量控制在允許的變化范圍中，還應(yīng)該確保滲流穩(wěn)定的目標(biāo)得以達(dá)成。對于壩基截滲的處理工作來說，一般可以選用將截水槽規(guī)劃在上游壩腳位置的措施，也可以應(yīng)用高壓旋噴土墻、混凝土防滲墻等措施展開處理。防滲墻的厚度主要經(jīng)由抗?jié)B性能、施工設(shè)施、墻體形變、應(yīng)力、防滲標(biāo)準(zhǔn)等多方面因素決定，其中最為關(guān)鍵的是構(gòu)造強(qiáng)度以及抗?jié)B持續(xù)度這兩個內(nèi)容。低水頭情況下防滲墻的厚度如若應(yīng)用高、中水頭條件的厚度，在工藝技術(shù)方面來看是完全沒必要的，在經(jīng)濟(jì)方面來看也是不合理的[5]。特別是在當(dāng)前時期，混凝土制備技術(shù)以及防滲墻技術(shù)都有了一定的優(yōu)化與進(jìn)步，高質(zhì)量、先進(jìn)設(shè)備的研究與應(yīng)用，特別是超薄型成槽機(jī)的產(chǎn)生，更加使得薄型防滲墻技術(shù)在實際應(yīng)用進(jìn)程中可以發(fā)揮出應(yīng)有的價值效用，其對于低水頭防滲工作而言有著效果優(yōu)異、經(jīng)濟(jì)適用的優(yōu)點(diǎn)，在病險水庫溢洪地基加固工作中有著良好的使用前景。

2.5 提升設(shè)計方案合理性

全方位掌握病險水庫的病險情況，在水庫整體規(guī)模、水庫功能方面來對加固水庫工作詳細(xì)分析，設(shè)計與施工方案應(yīng)該在全面研究水庫運(yùn)行調(diào)度的基礎(chǔ)上，做好可行性與科學(xué)性論證比對選擇。應(yīng)該強(qiáng)化對新技術(shù)、新工藝的推廣力度，特別是綜合治理技術(shù)。全方位意識到地方上對于水庫運(yùn)行調(diào)度的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計與施工建設(shè)方案應(yīng)該全面考慮當(dāng)?shù)氐貐^(qū)對于水庫加固進(jìn)程中灌溉以及給水的依賴性，為了規(guī)避因為水庫干旱缺水對廣大群眾實際生活造成的不良影響，應(yīng)該在輸水隧洞之中添加人畜用水管，之后展開設(shè)計方案科學(xué)性與實效性比對選擇，確保水庫加固設(shè)計、建設(shè)方案可以兼顧當(dāng)?shù)氐貐^(qū)要求，切實減少施工作業(yè)進(jìn)程中不必要的設(shè)計變更問題出現(xiàn)幾率[6]。

2.6 提高對水庫加固設(shè)計重要性的認(rèn)知

只有在思想認(rèn)知方面提高對水庫加固設(shè)計工作的理解，才可以在行動上更好地落實加固設(shè)計行為。應(yīng)該將提高水庫加固設(shè)計實效性為基礎(chǔ)，促使設(shè)計者更加自主地展開科學(xué)高效、嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的設(shè)計工作，在端正加固設(shè)計工作態(tài)度的前提下，高效規(guī)避與預(yù)防加固設(shè)計進(jìn)程中存在的隱患問題與漏洞問題，使用先進(jìn)新穎的措施與手段提高水庫設(shè)計工作整體質(zhì)量，力求水庫加固設(shè)計方案可以更好地指導(dǎo)后續(xù)工作的開展。

2.7 強(qiáng)化管理檢查力度

在加固設(shè)計工作開展進(jìn)程中，工作者應(yīng)該強(qiáng)化對現(xiàn)場的管控與檢查力度，創(chuàng)設(shè)現(xiàn)場管理工藝系統(tǒng)、走訪工作制度，全面了解水庫歷史情況，有指向性地提升水庫加固細(xì)節(jié)以及技術(shù)含量、管理含量，重點(diǎn)規(guī)范壩體施工、構(gòu)筑物建設(shè)、檢查測驗等多個環(huán)節(jié)與技術(shù)細(xì)節(jié)，促使現(xiàn)場的信息在設(shè)計途徑以及路徑方面形成技術(shù)控制體系，全方位掌握關(guān)于水庫病因內(nèi)容與相應(yīng)要素，提高水庫加固設(shè)計合理性。

2.8 重視安全鑒定報告的作用

在水庫加固設(shè)計進(jìn)程中，工作者應(yīng)該提高對安全鑒定報告的應(yīng)用力度，這是提高水庫加固設(shè)計實效性的基礎(chǔ)，也是提升水庫加固設(shè)計有效性的保障。應(yīng)該重點(diǎn)控制水庫安全深度的鑒定指標(biāo)，規(guī)范進(jìn)行水庫加固工程地質(zhì)環(huán)境勘測與水文監(jiān)察，將干擾與阻礙水庫加固工程的問題顯現(xiàn)出來，經(jīng)由質(zhì)量規(guī)劃以及解構(gòu)設(shè)計方式，提升除險加固工作的功能性與安全性。應(yīng)該將鑒定報告為核心，創(chuàng)設(shè)起設(shè)計優(yōu)化系統(tǒng)，對于病險水庫形成的特征與規(guī)則，合理認(rèn)識到病險的類別與不良影響，切實強(qiáng)化水庫加固設(shè)計中的質(zhì)量目標(biāo)以及安全目標(biāo)。在鑒定報告利用中，水庫加固設(shè)計應(yīng)該顯現(xiàn)出水庫所具備的功能、設(shè)計意圖以及病險類別等多種內(nèi)容，對工程建設(shè)人員以及管理人員提供清楚明確的參考，促使水庫除險加固工作順利進(jìn)行。

2.9 強(qiáng)化外部環(huán)境干預(yù)

外部環(huán)境因素是水庫加固設(shè)計工作開展進(jìn)程中必須考量的內(nèi)容，其對于水庫加固工程的質(zhì)量、成本有著重要影響。在水庫加固設(shè)計工作中，應(yīng)該分析市場波動、成本變化、施工環(huán)境等因素，在設(shè)計工作初期階段就需要分析外部環(huán)境帶來的影響，在水庫加固設(shè)計中達(dá)成對外部環(huán)境的初期干預(yù)。只有全面分析環(huán)境因素，將環(huán)境因素考慮進(jìn)來，才可以確保設(shè)計工作的進(jìn)行合理高效，促使設(shè)計與施工之間處于相適配的狀態(tài)，外部環(huán)境變化調(diào)整適宜的設(shè)計空間與范圍，提高水庫加固設(shè)計實效性[7]。

2.10 強(qiáng)化對加固設(shè)計的總結(jié)

對水庫加固工程設(shè)計展開歸納總結(jié)，是水庫加固工程建設(shè)的基礎(chǔ)要求，也是檢測水庫加固設(shè)計成效與效益的有效途徑，還是形成體系化、合理化水庫除險設(shè)計認(rèn)知的基礎(chǔ)保障。應(yīng)該重視設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)，重點(diǎn)對水庫隱患是否消除、水庫加固經(jīng)濟(jì)效益水平，加固設(shè)計與方案是否科學(xué)等環(huán)節(jié)進(jìn)行分析與歸納，指導(dǎo)后續(xù)水庫加固設(shè)計工作的開展與進(jìn)行。對于設(shè)計進(jìn)程中存在的缺陷與不足，應(yīng)該通過可觀嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，探求問題存在的邏輯因果與出現(xiàn)原因，規(guī)避此種問題在加固設(shè)計中再次發(fā)生。

2.11 強(qiáng)化地質(zhì)勘測工作

地質(zhì)勘測屬于水庫工程開展實效性與科學(xué)性分析論證的前提，也是對病險水庫加固展開安全性評估和設(shè)計工作的基礎(chǔ)根據(jù)。在地質(zhì)勘測工作之中，首先，應(yīng)該強(qiáng)化對勘測工作的資金投放力度，延長勘察工作周期，全方位精準(zhǔn)掌握區(qū)域地質(zhì)以及庫區(qū)岸坡穩(wěn)固性等情況，保障勘測成果與實際情況相符合，同時具有良好的精確度。其次，應(yīng)該科學(xué)規(guī)劃地質(zhì)勘測點(diǎn)，加大鉆孔深度，掌握更多地質(zhì)信息，全方位精準(zhǔn)掌握水庫大壩各個建筑構(gòu)造與物理指標(biāo)等基礎(chǔ)情況。最后，對于應(yīng)用較少的水工建筑來說，也應(yīng)該進(jìn)行全方位的地質(zhì)勘察工作。

3 結(jié)束語

綜上所述，在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的情況下，一部分水庫顯現(xiàn)出了病險問題，其不但影響水庫調(diào)蓄功能的發(fā)揮，還會導(dǎo)致水庫運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的安全隱患。對于病險水庫問題來說，在設(shè)計與規(guī)劃方面應(yīng)該加大力度，工作人員應(yīng)該結(jié)合實際情況，選擇適宜的設(shè)計措施，更進(jìn)一步掌握水庫信息，消除水庫病險危機(jī)，為水庫價值效用的全面發(fā)揮提供助益，本文也對于病險水庫加固設(shè)計的措施展開了研究，希望在筆者的研討下，可以為相關(guān)工作人員提供建議，并為社會的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。