江友尚
【摘要】水庫(kù)在水利建設(shè)中占有重要的地位,是我國(guó)防御江河洪水、發(fā)展農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)它還擔(dān)負(fù)著為城市提供生活用水的重要職責(zé)。然而水庫(kù)的狀況卻不容樂(lè)觀,很多水庫(kù)存在病險(xiǎn)問(wèn)題,對(duì)其進(jìn)行除險(xiǎn)加固就顯得尤為重要。國(guó)家對(duì)水利工程的建設(shè)向來(lái)極為重視,除了對(duì)防洪工程的堤防建設(shè)、對(duì)大中型水庫(kù)的建設(shè)進(jìn)行了較大幅度的投資外又開(kāi)展了對(duì)現(xiàn)有中小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固工作,保證水庫(kù)充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。本文對(duì)水庫(kù)出現(xiàn)病害的原因進(jìn)行了分析并簡(jiǎn)要論述了水庫(kù)的除險(xiǎn)加固措施,希望能對(duì)廣大水利工作者有所幫助。
【關(guān)鍵詞】水庫(kù);除險(xiǎn)加固;措施
一、引言
20世紀(jì)60年代我國(guó)修建了大量水庫(kù)。隨著時(shí)間的推移,水庫(kù)在長(zhǎng)期使用中卻得不到系統(tǒng)的維護(hù),導(dǎo)致其出現(xiàn)了許多病險(xiǎn)狀況,其應(yīng)有的作用并不能被有效發(fā)揮。有的病險(xiǎn)水庫(kù)甚至?xí){到其周邊居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固迫在眉睫,這項(xiàng)工作已經(jīng)成為水利工程發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
二、水庫(kù)出現(xiàn)病險(xiǎn)的原因分析
1、設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低
我國(guó)很多的中小型水庫(kù)建于上世紀(jì)60年代前后,由于歷史原因,當(dāng)時(shí)水利工程制定的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,雖然上世紀(jì)80年代后期完善了與水利工程相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,但之前建設(shè)的中小型水庫(kù)普遍存在防洪能力較低的情況。
2、勘測(cè)、設(shè)計(jì)存在缺陷
2.1 勘察缺陷
在絕大多數(shù)小型水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)行地質(zhì)勘探和取樣試驗(yàn)工作。由于工程技術(shù)人員對(duì)壩址的地質(zhì)情況缺乏了解,填土的物理以及力學(xué)指標(biāo)的取定完全憑借技術(shù)人員的工程經(jīng)驗(yàn);水庫(kù)的集雨面積大多未經(jīng)實(shí)測(cè),只是簡(jiǎn)單的從小比例地形圖量算,這將導(dǎo)致集雨面積和庫(kù)容量出現(xiàn)不配套的狀況。
2.2 設(shè)計(jì)缺陷
設(shè)計(jì)采用地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。由于上個(gè)世紀(jì)的生產(chǎn)力有限,工程洪水計(jì)算通常采用查圖法或參照鄰近工程的資料,這將導(dǎo)致計(jì)算成果與實(shí)際有很大出入;設(shè)計(jì)布局不合理。例如有些水庫(kù)的泄流采用輸水涵洞而沒(méi)有設(shè)置專門由于泄流的溢洪道;即使有的水庫(kù)布置了溢洪道,但是其位置也不理想;壩下涵作為輸水建筑物多布置地基處理不徹底的基礎(chǔ)上,隨著基礎(chǔ)的不均勻沉降,壩體將會(huì)產(chǎn)生裂縫進(jìn)而引發(fā)水庫(kù)滲漏。
3、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)
3.1 地基處理不徹底
由于缺乏對(duì)工程地質(zhì)的勘察,對(duì)壩體設(shè)計(jì)以及施工通常是在地質(zhì)情況不明的情況下進(jìn)行的。這會(huì)導(dǎo)致在基礎(chǔ)施工時(shí)忽略對(duì)地基的處理,基礎(chǔ)會(huì)發(fā)生不均勻沉降。對(duì)于壩基位于松散的土層上時(shí)其后果尤為嚴(yán)重,容易導(dǎo)致壩體發(fā)生滲漏或產(chǎn)生繞壩滲漏等多種問(wèn)題。
3.2 施工填土質(zhì)量問(wèn)題
當(dāng)時(shí)我國(guó)仍處于施工技術(shù)完善,施工機(jī)械短缺的年代,許多水庫(kù)工程對(duì)土體的處理無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。一般存在著土體碾壓、夯實(shí)不達(dá)標(biāo),填土的壓實(shí)度存在差異等各種問(wèn)題,這問(wèn)題累積起來(lái)就會(huì)導(dǎo)致水庫(kù)壩體出現(xiàn)滲漏甚至滑坡。
3.3 泄水建筑物的施工質(zhì)量問(wèn)題
受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)力量以及技術(shù)條件的約束,早期建設(shè)的水庫(kù)壩體主要采用砌體結(jié)構(gòu)。與如今的混凝土結(jié)構(gòu)相比,砌體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和抗腐蝕性都大大不如。水庫(kù)壩體在經(jīng)幾十年的腐蝕后容易產(chǎn)生裂縫,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)Х€(wěn)坍塌
3.4 缺少維護(hù)
病險(xiǎn)水庫(kù)中部分壩體為土壩,因于缺乏必要的養(yǎng)護(hù)和維修,容易出現(xiàn)白蟻和鼠害問(wèn)題,對(duì)水庫(kù)大壩的安全構(gòu)成危害。
三、水庫(kù)的除險(xiǎn)加固方針
1、籌措資金,保證除險(xiǎn)加固的開(kāi)展
資金是我國(guó)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固能夠順利開(kāi)展的保障。水庫(kù)與人們的生活密切相關(guān),很多城市的生活供水主要來(lái)自水庫(kù)。因此保證水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作順利進(jìn)行非常重要,這就離不開(kāi)除險(xiǎn)加固工程的資金投入。除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施者應(yīng)在國(guó)家的財(cái)政支持下利用各方面的資源,打通各方渠道籌措資金,建立專項(xiàng)資金用于水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工程。
2、確立合適的除險(xiǎn)加固方案
一個(gè)合格的工程除了資金的保障之外,還需要一個(gè)合理的施工方案。施工方案直接影響到工程的成敗,一個(gè)合理的施工的方案,不僅能夠節(jié)約資金和成本,還能提高工作人員的積極性,加快除險(xiǎn)加固方案的實(shí)施進(jìn)程。在進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程之前,應(yīng)安排專業(yè)的人員對(duì)水庫(kù)所處的地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè),在對(duì)工程進(jìn)行縝密研究后應(yīng)確立一個(gè)合適的處理方案。決定用什么樣的處理方法是除險(xiǎn)加固工程中最核心的問(wèn)題。
3、對(duì)水庫(kù)的安全進(jìn)行監(jiān)測(cè)
現(xiàn)在我國(guó)的很多小水庫(kù)的自動(dòng)控制能力比較低下,沒(méi)有配備合理的水文水情管理和安全的監(jiān)測(cè)設(shè)備,而是單純的憑借著管理人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行調(diào)度,這就造成了很大的資源浪費(fèi)的問(wèn)題。當(dāng)出現(xiàn)水位突然上漲的情況,如果沒(méi)有合適的通信和調(diào)度的設(shè)備,水庫(kù)與上一級(jí)單位的交流就存在困難,為水庫(kù)的安全埋下隱患,增加了水庫(kù)的危險(xiǎn)系數(shù)。因此,一個(gè)夠標(biāo)準(zhǔn)的水庫(kù)必須建立一個(gè)信息系統(tǒng),及時(shí)向上級(jí)匯報(bào)其水文水情,便于制定防洪計(jì)劃,為水庫(kù)的安全提供有力的保證。
四、水庫(kù)除險(xiǎn)加固的具體措施
水庫(kù)的除險(xiǎn)加固措施有很多種,可以具體情況具體分析。根據(jù)每個(gè)水庫(kù)的實(shí)際情況,分別采取切合實(shí)際的除險(xiǎn)加固措施。一定要靈活運(yùn)用,不要照搬某個(gè)水庫(kù)的樣板來(lái)進(jìn)行復(fù)制。以下列出幾種比較常見(jiàn)的病險(xiǎn)情況的處理方法,與大家共同交流討論。
對(duì)于壩基的滲漏可采用混凝土防滲墻帷幕灌漿對(duì)壩基進(jìn)行垂直截滲,可以將鋪蓋設(shè)置成水平或傾斜式,通過(guò)混凝土的堵塞和隔離降低滲透比和滲透壓力以達(dá)到排水減壓的目的。對(duì)于壩體的滲漏可以采用劈裂灌漿、壓力灌漿、加做粘土或混凝土連鎖截水墻以及套井回填對(duì)其進(jìn)行處理。如果出現(xiàn)涵管漏水的情況,可以采用環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)漏或采用化學(xué)灌漿法對(duì)其處理。對(duì)于抗?jié)B性較差的斷層破碎帶,通常是在斷層破碎帶與建筑物基巖防滲帷幕軸線的相交處,沿?cái)鄬拥淖呦蜷_(kāi)挖豎井或平洞,在清除完軟弱土層后回填混凝土。
對(duì)防滲體土料差透水性大的均質(zhì)土壩,尤其是小型水庫(kù)的壩體滲漏,如當(dāng)?shù)厣杏羞m宜做防滲體土料的,可以采取在壩上游做粘土斜墻的措施,形成一道新的防滲體,對(duì)于具有較薄透水層的壩基滲漏,也可以結(jié)合處理,這樣既能處理壩基涌漏又能降低造價(jià)。
對(duì)當(dāng)?shù)厝狈ψ銐虻恼惩亮匣虿荒芊趴账畮?kù)的土壩壩體滲漏,適宜采用壩體灌漿的方法來(lái)處理土壩壩體滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿兩種。一般來(lái)說(shuō),對(duì)性質(zhì)和范圍均比較明確的局部隱患可采用充填式灌漿方法,而遇到處理范圍較大,隱患部位不能完全確定的情況則應(yīng)當(dāng)采用劈裂式灌漿方法。
五、結(jié)束語(yǔ)
水庫(kù)的病險(xiǎn)狀況必須引起水利相關(guān)部門的足夠認(rèn)識(shí),如果不能及時(shí)、有效地處理,中小型病險(xiǎn)水庫(kù)就會(huì)成為 定時(shí)炸彈,引發(fā)各種不堪設(shè)想的后果。政府主管部門應(yīng)清醒認(rèn)識(shí)到:即使水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的工程量很小,也要把好除險(xiǎn)加固的工程質(zhì)量關(guān)。因?yàn)樗畮?kù)的安全運(yùn)行關(guān)系到人們的切身利益,絕對(duì)不能因?yàn)楣こ塘啃《雎再|(zhì)量。在施工過(guò)程中,各方要加強(qiáng)溝通交流,采取有效的措施杜絕質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),確保中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程質(zhì)量的萬(wàn)無(wú)一失。