摘要:水利工程在我國(guó)現(xiàn)階段的建設(shè)中占有重要地位。本文對(duì)水利工程除險(xiǎn)加固的必要性、存在的問(wèn)題以及水利工程的加固措施進(jìn)行了具體分析。
關(guān)鍵字:水利工程、加固設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展,水利工程的發(fā)展也上升到了新的高度。水利工程為人們生活和企業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。水利工程是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活質(zhì)量的重要工程。
二、水利工程除險(xiǎn)加固措施的必要性
水利設(shè)施在國(guó)內(nèi)是一種非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施以及基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),它與我國(guó)經(jīng)濟(jì)命脈有著密切關(guān)系,并且對(duì)農(nóng)業(yè)和氣候以及發(fā)電等方面的發(fā)展產(chǎn)生著間接性的影響。在對(duì)水利工程圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,因?yàn)橛幸恍┧こ淘谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中自身平均流量和實(shí)際流量有著較大的差距,從而使水利工程自身在實(shí)際使用相關(guān)過(guò)程中所存在的危險(xiǎn)大大增加。
另一方面,我國(guó)平原地區(qū)中所使用的水利工程大多都是在沒(méi)有經(jīng)過(guò)全面的考慮情況下進(jìn)行建設(shè)的,又因?yàn)槠皆貐^(qū)中對(duì)應(yīng)的水利工程使用強(qiáng)度普遍較大,所以,國(guó)內(nèi)很多水利工程中都存在著許多的隱患。同時(shí)許多的工程在開(kāi)始進(jìn)行使用之后對(duì)其進(jìn)行的維護(hù)工作非常少之又少,從而提高了工程自身存在隱患的可能幾率,這對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們自身生命財(cái)產(chǎn)方面的安全造成嚴(yán)重的威脅。所以,我國(guó)水利設(shè)施方面的除險(xiǎn)加固相關(guān)問(wèn)題已經(jīng)成為了當(dāng)今水利工程相關(guān)工作人員最為關(guān)注的問(wèn)題。
三、水利工程中加固項(xiàng)目存在的問(wèn)題
1.病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固所需的基本資料缺乏
對(duì)有些病險(xiǎn)水庫(kù)由于投入經(jīng)費(fèi)少,資金緊張,無(wú)法開(kāi)展必要的地質(zhì)勘探等技術(shù)工作。這就造成工程地質(zhì)勘探工作量和深度不夠,勘探試驗(yàn)的針對(duì)性較差,部分工作有重大遺漏或缺陷,與實(shí)際地質(zhì)條件差異較大,難以滿(mǎn)足正常設(shè)計(jì)要求。
由于工程地質(zhì)勘探工作不到位,造成一些病險(xiǎn)水庫(kù)所需的水文地質(zhì)資料等普遍缺乏,往往使堤防的安全復(fù)核以及除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)和施工無(wú)法順利進(jìn)行。
2.病險(xiǎn)水庫(kù)大壩安全鑒定工作存在缺陷
有些病險(xiǎn)水庫(kù)在未做安全鑒定的前提下直接進(jìn)行除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì),使初步設(shè)計(jì)缺乏依據(jù),所采取的除險(xiǎn)加固措施不能完全消除病險(xiǎn)水庫(kù)存在的問(wèn)題和安全隱患。還有一些水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)低、淤積嚴(yán)重、原設(shè)計(jì)功能基本喪失、病險(xiǎn)嚴(yán)重,除險(xiǎn)加固技術(shù)上不可行,經(jīng)濟(jì)上不合理,完全可以用降等報(bào)廢的辦法保證安全,但為了爭(zhēng)取財(cái)政資金,也作為病險(xiǎn)加固項(xiàng)目上報(bào)。由此可見(jiàn),在安全鑒定中對(duì)除險(xiǎn)加固的必要性未進(jìn)行充分論證。
3.除險(xiǎn)加固工程的建設(shè)管理不到位
有些除險(xiǎn)加固建設(shè)項(xiàng)目,項(xiàng)目法人責(zé)任單位虛化或責(zé)任主體不明確。再加上機(jī)構(gòu)不健全,人員不落實(shí),管理制度缺失或執(zhí)行不力,使得項(xiàng)目法人責(zé)任制難以落實(shí)。這就對(duì)工程的質(zhì)量、進(jìn)度、資金使用不能有效地控制和管理,履行職責(zé)不到位。有些監(jiān)理工作不規(guī)范、不認(rèn)真履行職責(zé),監(jiān)理控制不力,不能發(fā)揮相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)控制與管理作用,致使除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目存在許多問(wèn)題。
四、水利工程除險(xiǎn)加固的重要措施
1、做好前期情況勘察
只要是需要進(jìn)行灌漿處理的水庫(kù)壩面,一般都是受到壩面自身變形的影響和滲透穩(wěn)定性能被周?chē)h(huán)境破壞,水壩表面會(huì)會(huì)出現(xiàn)部分的裂痕、集中滲漏或者是浸潤(rùn)線(xiàn)出逸點(diǎn)等。對(duì)于出現(xiàn)問(wèn)題的危害程度大小和破壞的表面積,在進(jìn)行灌漿工程之前必須做好萬(wàn)全的預(yù)算和考察工作。考察的內(nèi)容一般有水文地質(zhì)的情況、土壩壓實(shí)的程度、裂縫情況和滲漏情況、土壩土料的特性等。但是在調(diào)查水庫(kù)土壩的時(shí)候,還需要將山體和壩頭之間的塔觸和滲漏情況記錄在內(nèi),壩面有沒(méi)有雜質(zhì)和附著物,比如說(shuō)迎水坡有沒(méi)有護(hù)砌,壩頂部位有沒(méi)有非常平整的道路等。
2、注意新、舊設(shè)計(jì)規(guī)范的銜接
隨著新規(guī)范的相繼頒布,如土工織物、抗凍、高噴等方面規(guī)范;水庫(kù)規(guī)模、防洪標(biāo)準(zhǔn)、工程管理、土壩、水工混凝土結(jié)構(gòu)、水土保持、溢洪道等規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)理論和方法等方面的補(bǔ)充和更新,在部分工程初設(shè)和所有工程的施工圖階段,一定要采用新規(guī)范,并對(duì)其中與新規(guī)范不符的內(nèi)容要進(jìn)行修正。各級(jí)水利建設(shè)行政主管部門(mén)要高度重視勘察設(shè)計(jì)工作、加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)、強(qiáng)化管理和培訓(xùn)、抓好勘察設(shè)計(jì)人員對(duì)新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的學(xué)習(xí),使他們理解并正確使用。
3、做好環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì)工作
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)自然資源的開(kāi)發(fā)更加頻繁,如肆意開(kāi)山炸石和任意棄渣等,且在開(kāi)發(fā)過(guò)程中未采取有效的水土流失防治措施和開(kāi)發(fā)后未進(jìn)行生態(tài)恢復(fù),造成了嚴(yán)重的水土流失,如開(kāi)采使大量泥沙俱下,堵塞下游河道,削弱河道泄洪能力,降低了水庫(kù)調(diào)蓄洪水能力,加劇了防洪壓力等,嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。在這種情況下,小水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)必須重視做好環(huán)境保護(hù)與水土保持設(shè)計(jì)工作,采取工程措施和生物防治措施相結(jié)合,全面規(guī)劃、綜合治理,同時(shí)盡量與施工同步進(jìn)行,避免施工過(guò)程中的水土流失。
4.加固處理的技術(shù)方法
(1)護(hù)岸墻體垮塌加固措施。若地基不穩(wěn)定土層出現(xiàn)沿弧形裂縫整體下滑,則用基礎(chǔ)換土處理或采用樁基處理方法;崩塌險(xiǎn)情嚴(yán)重時(shí),除拋石固腳外,還要進(jìn)行外削內(nèi)幫。將崩塌堤岸水上部分的土進(jìn)行外削以減輕上部重量,并在內(nèi)坡加大堤身斷面,以增強(qiáng)抗洪能力。
(2)土方流失的除險(xiǎn)加固措施。壩堤土方流失多因地基被水流淘空,因而在堤壩背后加混凝土防滲,即在淘空的堤壩背處加一層混凝土內(nèi)幫,再用粘土填實(shí)。
(3)土壩裂縫的除險(xiǎn)加固措施。常用開(kāi)挖回填、灌漿以及兩者結(jié)合的辦法。即表層開(kāi)挖回填,深層灌漿。
(4)土壩滑坡的除險(xiǎn)加固措施。土壩滑坡是由于土體的滑動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了抗滑力所引起,關(guān)于滑坡處理的原則是設(shè)法減小滑動(dòng)力,增大抗滑力,結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出以下幾種處理措施:一是放緩堤壩坡度。設(shè)計(jì)壩坡度比土體的穩(wěn)定邊坡度陡引起的滑坡,在處理過(guò)程中應(yīng)考慮如何放緩壩坡,并將原來(lái)排水體連接在新壩體上。二是開(kāi)挖回填堤壩。遵守滑動(dòng)體重面積的大小而定的開(kāi)挖原則,如果體積較小應(yīng)采取全部開(kāi)挖;如果土方量過(guò)大,可采取部分開(kāi)挖,即將松土挖掉,然后再進(jìn)行回填夯。三是堤壩裂縫處理。對(duì)裂縫采用灌漿處理過(guò)程中,在灌漿前首先要實(shí)行壓重固腳處理,固定住壩坡體以后,再行灌漿務(wù)實(shí)。
五、水利工程加固措施中的灌漿技術(shù)
本文針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的水庫(kù)壩體進(jìn)行分析,現(xiàn)階段設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的時(shí)候,一般只要設(shè)計(jì)好漿液的位置和鉆孔位置即可,其余部分只要按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行就可以,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單和粗糙。根據(jù)水壩建設(shè)的內(nèi)容和特點(diǎn),把灌漿設(shè)計(jì)的分為以下幾部分:
1、灌漿類(lèi)型的選用。依據(jù)現(xiàn)階段已經(jīng)結(jié)束的水庫(kù)壩體工程,劈裂灌漿法并不是適用于所有的除險(xiǎn)加固建設(shè),所以說(shuō)需要根據(jù)現(xiàn)階段的調(diào)查情況,選擇合理的灌漿法非常重要。通過(guò)分析現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的水庫(kù)壩體設(shè)計(jì),我們將其分成兩種不同的情況:第一種,當(dāng)大壩頂部存在整體性的瀝青路面的時(shí)候,劈裂灌漿法沒(méi)有辦法將壩體劈裂,會(huì)形成帷幕,這個(gè)時(shí)候就需要本文提到的充填灌漿法加固。第二種,當(dāng)山體和壩體接觸的地方出現(xiàn)滲漏情況的時(shí)候,應(yīng)該先深度勘察現(xiàn)場(chǎng)情況,找準(zhǔn)滲透的特性和位置,依然利用充填灌漿法解決滲透問(wèn)題。
2、鉆孔位置的設(shè)置。灌漿鉆孔的設(shè)置必須根據(jù)壩體內(nèi)部的隱患位置、應(yīng)力情況和特性確定,可分為岸坡段和河槽段。水庫(kù)土壩的直線(xiàn)部分就是河槽段,可以利用壩軸線(xiàn)設(shè)置單排的鉆孔,而岸坡段需要用梅花形布孔先灌漿,在后期工程中沿著壩軸線(xiàn)布設(shè)鉆孔,建造帷幕的連接,一般情況下這個(gè)點(diǎn)都會(huì)被設(shè)計(jì)師忽略。單孔灌漿的時(shí)間間隔一般不能低于5天,但是根據(jù)近幾年國(guó)家頒布的成文規(guī)定中知道,間隔時(shí)間主要依據(jù)是灌漿進(jìn)入到裂縫中形成固結(jié)狀態(tài)為準(zhǔn),固結(jié)情況可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)縮短。
六、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本文的分析可知,水利工程的加固措施對(duì)水利工程的質(zhì)量有很大的意義。在水利過(guò)程加固的過(guò)程中要注意灌注樁的施工,還要做好前期勘察工作、做好新舊設(shè)計(jì)的銜接、做好設(shè)計(jì)工作。
參考文獻(xiàn):
[1] 董舒.水利工程加固改造若干問(wèn)題探析[J]. 中國(guó)水利. 2009(14)
[2] 李玉山.水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)優(yōu)化與投資控制[J]. 河南水利. 2009(01)
[3] 謝吉亭,李靖.岳城水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程檔案管理工作綜述與思考[J]. 海河水利. 2011(05)