許丙星
(安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000)
病險水庫治理施工技術要點探析
許丙星
(安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000)
洪水的發生會為我國經濟建設以及人民的生命財產安全帶來極大的損害,因此為了增強對災害的抵御能力,必須對病險水庫進行綜合治理,以確保社會的穩定。本文將針對目前我國病險水庫存在的問題以及治理水庫的施工技術進行分析,以期待為治理病險水庫提供有效建議。
病險水庫;施工技術;有效建議
我國擁有大大小小的水庫無數,它們在農田灌溉、集中供水、水利旅游以及抗洪防險等方面發揮著重要的作用,為國家的發展帶來了巨大的經濟效益與社會效益。由于許多的水庫在我國修建時間較長,因此受當時施工技術、設計規劃限制等因素的影響,在現代社會的運行中大都存在著病險狀態,為了使其能夠繼續更好的發揮作用必須對其進行綜合治理。
1.1 病險水庫水閘的建設不符合要求
水閘的穩定問題是引起水庫使用問題的主要因素,具體出現的問題主要表現在水庫防洪能力標準降低和閘室結構不穩定兩方面。引起此方面的問題主要是由于閘室使用時間較長閘機老化,致使兩側的滲流能力不穩定,主體結構已經不能滿足抗震抗險的基本要求。與此同時閘室結構多為混凝土構造,長時間的水流侵蝕致使其嚴重損壞、風化,致使水庫整體結構不穩。閘室下游的消能防沖設施也被嚴重損害,致使其泄水能力降低,進而導致河道淤積[1]。閘門、水庫電氣設備、啟閉設施以及防汛通道等的損害,也使水庫無法及時獲得補充電源和相關的通訊設施。
1.2 病險水庫建設標準不符合要求
在建造水庫之初,由于對水庫大小以及功能的考慮過多,在加上當時的設計、建造水平等因素的限制,致使水庫在防洪抗震方面的能力有所欠缺,經過長時間的使用形成病險水庫。主要表現為建筑水庫主體結構不穩,壩體和壩基滲水嚴重,大壩安全受到威脅。水庫的整體質量不過關,因此在泄洪能力方面有所欠缺。與此同時由于水庫設備設計位置不合理,導致長時間的使用下設備開始出現老化、漏水、破損等問題。其中閘門、電氣設備以及啟閉設施等也會由于年久失修的問題,造成運轉不靈等情況。還有當時的設計施工中,沒有將水庫的維修養護設施、管理設施以及安全檢測設施等考慮在內,這些都是造成病險水庫形成的原因。
2.1 注重材料的選用
(1)壩殼料的選用
壩殼的建筑質量,是整個水庫質量的保證與前提條件,因此
在進行壩殼料的選擇上一定要仔細考慮,科學分析。首先在進行水庫治理時,一定要依據國家規定的壩殼料質量標準進行選擇,并且要依據水庫的類型與具體情況進行綜合考慮。除此之外,水庫的主要功能的排水性能,也是進行壩殼料選擇時要考慮的必然因素。因為排水性能好的壩殼料才能夠保障水庫的整體質量,并延長其使用壽命,進而達到水庫經濟效益與社會效益的良好統一。
(2)反濾料的選用
在病險水庫的治理時,對于反濾料的選擇也是極為重要的。①根據水庫工作的自然環境,反濾料必須具備極強的抗水性以及抗風化能力,才能夠起到修護作用。②選取的反濾料要盡可能的質地堅硬緊密,并且一定要符合水庫治理的相關標準才可使用。一般水庫的治理施工中,要求反濾料的顆粒直徑要小于0.075mm。
2.2 提高防洪和標準的施工技術
過硬的施工技術是保障水庫治理質量的前提,因此要不斷的對施工技術進行提升,運用科學技術進行病險水庫治理,提高其防洪標準以發揮其最大價值。在對水庫進行治理的施工時,可以通過對壩體高度的加高來提升其調洪能力,也可以通過對溢洪道的加深與加寬來增強其泄洪能力。
(1)大壩加高
進行病險水庫治理施工時,可以通過大壩加高的辦法來提升水庫的防洪蓄水的能力。標準的施工要求是將大壩的壩頂進行加高1m,將防浪墻的高度同時增加1.2m[2]。大壩的加高部分,其中的迎水面主要是利用防浪墻的垂直面加高進行加固的,而背水面則是通過將其上部的坡度加陡的方式進行的,詳情見圖1。

圖1
(2)溢洪道拓寬
病險水庫中一項重要的施工技術就是溢洪道的拓寬,通過此種辦法可以有效的對水庫的病險現狀進行改善。在施工中可以在原有的溢洪道的基礎上進行拓寬,以對其泄洪能力進行提升。在治理時一定要對水庫的情況進行詳細的了解,如其所處地形、地質條件等方面,不僅可以提升對其治理的效果還能夠節約成本。與此同時還要注意對水庫下游的排水量進行科學的分析,來確保在溢洪道加寬之后不會對下游河道增加負擔。
(3)溢洪道加深,并安設閘門
目前存在的病險水庫中,在建設之初并沒有依據相關的要求來建設溢洪道,因此導致其溢洪功能無法發揮形成風險。因此在對其進行技術施工時,可以依據當地的地形特征以及對水庫防洪能力的需求,進行溢洪道的加深或是建設新的溢洪道。除此之外還要依據建設溢洪道的實際狀況,在水庫中增設閘門,以增強其對水庫防洪能力的控制。
2.3 提高水庫防滲的施工措施
水庫的滲漏是造成災害的主要因素,因此進行病險水庫治理時要將防滲工作作為主要施工內容進行。目前我國病險水庫的治理技術已經有所提升,土壩壩體劈裂現象的灌漿應用范圍已經有所提升。由原來的中低土壩已經向70m以上的高壩方向發展;在進行大壩裂縫的修補技術中,充填灌漿通常采用的是黏土漿或是黏土與水泥混合的泥漿;而防滲板墻的修補,則已經采用較為先進的雙模版沉模灌漿的技術進行,能夠達到板墻的無縫連接實現防滲性能的極大提升。其中板墻所采用的填充料為砂性土和粘性土,其修補深度可達到20m左右。水庫的防滲剖面圖可見圖2。

圖2
(1)接觸帶滲漏處理
水庫的接觸帶主要包括岸坡段的截水槽,基巖和河槽段之間的接觸以及剛性建筑物與壩體內的防滲土體之間的接觸。在對接觸帶進行滲漏處理時一般采用的是壓力灌入水泥漿的辦法或是高壓噴射技術等,在接觸帶上建造防滲的帷幕,進而將壩上的軟土與基巖隔開防治滲水。
(2)滲透穩定計算
該技術主要是用來對壩體土壤的變形程度進行計算的來確保治理時水庫的穩定性。主要是通過對滲流進行計算,進而獲得對壩體、壩基和下游滲流的出逸段的滲透變形的滲透比降數據,可以為鋪設反濾料以及加重蓋等措施提供技術指導。
2.4 水庫排水的施工技術
通過對病險水庫的排水功能進行治理,可以降低壩體在水中的浸潤線,進而減少壩體的孔縫承受的水體壓力。使水庫的壩坡更加的穩固,能夠抵抗滲透、凍脹破壞等。
(1)貼坡排水
治理中的水庫無論處于何種狀態,即浸潤線是否夠高、水庫下游的壩殼是土料還是砂礫料構成以及壩基是否透水等狀況[3]。都可以采用貼坡排水的方式進行治理,且建造的貼坡的頂點高度一定要高于水庫浸潤線的溢出點方可。
(2)壩內排水
壩內排水技術主要適用于水庫下游無水的情況進行。該技術主要是將壩體中的水平褥墊排水系統以卵礫石與堆石進行組合,之后對其外部進行反慮包裝。從水庫下游的壩趾開始將壩體與壩基的接觸面進行相連并將其水平深入壩體內部。具體的伸入長度則要依據水壩具體情況計算得出,如不滲水的基上均質土壩,進行施工時深入的長度要不低于壩底寬的50%左右。
目前隨著社會發展需求的不斷增多,水庫數量也逐漸變多,在實際的建設中也產生了許多的問題。因此為了使水庫發揮其應有的作用,就要對其中產生的問題進行不斷的分析,并結合現代科技手段與技術進行有效的治理。水庫的治理工作關系著國家的發展與人民安穩的生活,因此要時刻加強對病險水庫施工技術的提升,保證水庫抗洪防險能力。
[1]韋小柏.淺談水庫除險加固工程現場施工技術——以葫蘆山水庫為例[J].中國高新技術企業,2013,23:131~132.
[2]甘霖.塑性混凝土防滲心墻施工技術在喬音水庫除險加固工程的應用[J].科技與企業,2013,15:158+160.
[3]張帶娣.水庫除險加固工程中高壓擺噴灌漿的施工技術[J].中國水能及電氣化,2013,09:8~10+19.
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2015-11-2