對水庫大壩的觀測與維修工作的探討

馮應(yīng)偉

（酒泉市金塔縣鴛鴦池水庫管理所， 甘肅 酒泉 735300）

按照功能水庫大壩可分為專門性水工建筑物和通用性水工建筑物兩種，水庫與大壩的關(guān)系就像是房間和門，水庫能夠蓄水，進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖，具有蓄水防洪、調(diào)節(jié)氣候、改善航運(yùn)條件、供給生產(chǎn)生活用水等功能。大壩就像是房間上的門，能夠攔截洪峰、發(fā)電、調(diào)節(jié)蓄水量、調(diào)節(jié)水位適應(yīng)航船上下游等等。所以說，水庫大壩與人民的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，尤其是對下游居民的生產(chǎn)生活及安全起到了保障作用。

1 做好水庫大壩觀測與維修工作的重要性

隨著經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的發(fā)展，水庫大壩的作用逐漸顯著起來。在生產(chǎn)生活中，水庫大壩能夠有很強(qiáng)的蓄水功能，解決地區(qū)水資源短缺的問題，確保水資源的安全使用。另外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還可以運(yùn)用水庫大壩的水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)放水灌溉，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，還可以完善水運(yùn)運(yùn)輸系統(tǒng)，促進(jìn)東西方經(jīng)濟(jì)的往來。最重要的，水庫大壩可以在有水災(zāi)時(shí)，及時(shí)泄洪，起到保護(hù)下游人民生產(chǎn)生活安全的作用。當(dāng)然，只有庫大壩在正常運(yùn)行工作，沒有故障損壞時(shí)，才可以起到很重要的作用。

2 現(xiàn)階段水庫大壩的觀測工作

2.1 沉陷觀測

沉陷觀測是在高度不同的地面與多種有代表性斷面中，設(shè)立出固定的一個標(biāo)點(diǎn)，采用專門的特殊測量儀器來對設(shè)立的標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行沉陷量的測量。在對變形壩體進(jìn)行測量時(shí)，設(shè)立的標(biāo)點(diǎn)要在下游坡上，距離大概是十到二十米設(shè)立一個。在測量縱斷面的沉降量時(shí)，把設(shè)立的標(biāo)點(diǎn)固定在壩頂上，盡量保持一定的距離，最好距離二十五到三十米左右。當(dāng)測量結(jié)果顯示測出而低處的標(biāo)點(diǎn)下沉多，高處的標(biāo)點(diǎn)下沉少時(shí)，就說明土壩的沉陷不正常。當(dāng)上部標(biāo)點(diǎn)下降，低處標(biāo)點(diǎn)反而上升時(shí)，這可能是基礎(chǔ)斷層產(chǎn)生不均勻沉陷或發(fā)生滑坡的危險(xiǎn)。土壩的固結(jié)觀測是在壩體選擇有代表性的地點(diǎn)，設(shè)立固結(jié)管或深式標(biāo)點(diǎn)組，測量出每個測點(diǎn)的高程變化，進(jìn)而計(jì)算出固結(jié)量。在觀測過程中，要及時(shí)按照要求對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，針對問題要及時(shí)解決，并且做好記錄便于后期的維修使用[1]。

2.2 滲透觀測

在對水庫大壩的實(shí)際觀測工作中，從水庫大壩的滲透現(xiàn)象來說，分為白散浸和集中兩種；從水庫大壩的滲透部位來劃分，包括壩體，壩基，接觸和繞壩四種。為了解大壩在運(yùn)行時(shí)的滲透變化，確定浸潤線的具體位置的情況，要密切注意繞壩滲流、壩體浸潤線的變化、壩基的滲水壓力等。通過對這些情況的測量的數(shù)據(jù)分析，就能夠?qū)櫨€位置的變化有足夠的了解。不僅如此，在做好以上工作的同時(shí)，還要把測量深水壓力的測壓管設(shè)置好，也能夠促進(jìn)對浸潤線位置變化的觀測工作[2]。

2.3 裂縫觀測

裂縫觀測是對土壩的各種裂縫的一種觀測行為。土壩根據(jù)裂縫的成形成原因來看，有滑坡裂縫、凍裂裂縫、振動裂縫等；從走向上分為橫向裂縫、水平裂縫、龜紋裂縫；根據(jù)土壩裂縫的位置來劃分，包括內(nèi)部裂縫，表面裂縫。在對水庫大壩進(jìn)行裂縫觀測的工作時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)問題：一是在對大壩裂縫的寬度深度進(jìn)行測量時(shí)，如果裂縫很深，可以用鉆孔的方法來測量，寬度可以用特殊鋼尺測量。二是對垂直軸壩線的裂縫進(jìn)行測量時(shí)，要對上游下游的所有漏水管道進(jìn)行檢查與保護(hù)，避免動物破壞及水流流入。三是對平行軸壩線的裂縫進(jìn)行測量時(shí)，要對其滑坡的現(xiàn)行進(jìn)行詳細(xì)檢查[3]。做好這些值得注意的測量，對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，這樣才可以對裂縫實(shí)施解決的辦法。

2.4 變形觀測

在水庫大壩的使用過程中，當(dāng)土壩受到巨大的壓力后，很可能會出此變形的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種變形現(xiàn)象的發(fā)生主要還是因?yàn)橥馏w中的孔隙水被排出使孔隙變小而導(dǎo)致的，這個變小的過程被稱作土體固結(jié)。土體固結(jié)會到時(shí)地面沉降，同時(shí)，又因壩體填土厚度不同，壩基土面也不是個水平面，在水壓影響下，土體上面的顆粒會出現(xiàn)水平移動的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象被稱作水平位移。變形觀測具體指的就是這兩種變形的現(xiàn)。

3 現(xiàn)階段水庫大壩的維修工作

3.1 裂縫的種類與形成原因

1.縱向滑坡裂縫

縱向滑坡裂縫一般在山丘丘陵地帶比較常見。縱向滑坡裂縫成因是在壓縮性較小的地基上進(jìn)行建筑，使得壩體的壓實(shí)不夠好，壓實(shí)度較低，蓄水后發(fā)生驟降庫水位，就造成了縱向滑坡裂縫。施工時(shí)的上土速度和填土質(zhì)量，也很容易導(dǎo)致縱向滑坡裂縫。

2.縱向沉陷裂縫

縱向沉陷裂縫，主要還是因?yàn)樵诮ㄖ^程中的壓實(shí)工作沒有做好而造成的。

3.干縮裂縫

干縮裂縫，干縮裂縫一般是在表層出現(xiàn)，一般是由于施工時(shí)壩面暴曬，填土由濕變干的體積收縮，而施工方?jīng)]有做好相應(yīng)的壩面保護(hù)工作造成的。最常見就是無規(guī)則龜裂[6]。

4.橫向沉陷裂縫

橫向沉陷裂縫一般會在兩岸土壩與大壩結(jié)合不良的地段出現(xiàn)。由于結(jié)合不良，壓實(shí)不密，出現(xiàn)岸坡與壩身坡度差距很大的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致橫向沉陷裂縫。

3.2 裂縫的維修與處理方法

水庫大壩的維修方式有兩種，即開挖回填、灌注黃泥漿，具體方法的使用還是要根據(jù)水庫大壩的問題來選擇。首先，對于水庫大壩裂縫較嚴(yán)重的縫隙，可以采用灌注黏土漿的方法，具體的操作方法是，在裂縫較寬的地方，埋入一英寸的鋼管，每隔兩到三米，再埋一根管子，然后進(jìn)行觀察。值得注意的是，在使用灌漿機(jī)進(jìn)行光灌漿時(shí)，要控制好灌漿機(jī)的壓力，避免時(shí)灌漿沒有發(fā)揮全部的作用效果。另外，在進(jìn)行灌注工作時(shí)，要封閉作業(yè)，避免漿液流出外漏。對于程度較輕的裂縫，可以采用開挖回填的方法。具體操作為：沿著裂縫的方向，挖一條梯形的溝槽。識別裂縫方向時(shí)可以對裂縫灌入石灰水以便觀察方向。一般來說，溝槽的深度要比裂縫深50 厘米，寬度要比裂縫寬50 厘米，之后運(yùn)用分層回填的方式，往縫隙中填入土料。對浸潤線以下的裂縫進(jìn)行維修時(shí)，可以粘土水泥漿的方法，水泥滲入后，要求為干料的10%-30%之間，相較于其它方法來說，粘土水泥漿維修的輕度較高，凝固速度也較快，對浸潤線以下的裂縫來說這種方法最合適不過。當(dāng)然，在實(shí)際的維修工作中，還是要根據(jù)水庫大壩的裂縫的具體情況來采取措施，或許兩種方法都不合適，有或許兩種方式結(jié)合會有更好的效果，都只要具體情況具體分析的[4]。

4 結(jié)語

水庫大壩沒有做好觀測及維修工作，很容易造成巨大的問題。現(xiàn)階段我國只有做好對水庫大壩的觀測與維修管理工作，使得水庫大壩沒有問題與故障，有效延長水庫大壩的使用壽命，才能夠保障我國水庫大壩充分發(fā)揮其職能作用。做好水利大壩的觀測與維修工作，離不開社會每個人的努力，尤其是政府及相關(guān)部門，政府及相關(guān)部門要重視及加強(qiáng)水庫大壩的相關(guān)工作，對水庫大壩的工作不斷進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，促進(jìn)我國水庫工程的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)人民生產(chǎn)生活的發(fā)展。