中國的水庫大多數(shù)建于20世紀(jì)五六十年代,許多水庫建設(shè)采取了邊勘測、邊設(shè)計、邊施工的方式,投入不足,主要靠大搞群眾運動修建,質(zhì)量控制不嚴(yán),多數(shù)水庫工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差;在其后的運行中,工程缺少必要的維修養(yǎng)護(hù),同時,加固處理進(jìn)展緩慢,致使大量水庫帶病運行。
水庫病險問題主要有:
1、實際防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到國家的有關(guān)規(guī)定,其中許多是達(dá)不到部頒水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標(biāo)準(zhǔn)的三類水庫。
2、大壩及其他建筑物實際抗御地震的烈度達(dá)不到水庫所在地區(qū)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。
3、大壩及主要建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)不到有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
4、大壩滲流穩(wěn)定安全系數(shù)達(dá)不到有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
5、主要泄水建筑物水工金屬結(jié)構(gòu)老化失修等問題嚴(yán)重,不能正常使用。
6、大壩及主要建筑物存在其他嚴(yán)重質(zhì)量問題,不能正常運行。大壩安全分類和存在的各類病險問題必須通過大壩安全鑒定來確定。
病險水庫的危害
1、嚴(yán)重威脅下游人民生命財產(chǎn)的安全。
2、一般不能正常發(fā)揮其防洪作用,汛期需要降低水位,甚至有的水庫要空庫迎汛,嚴(yán)重影響防洪效益的發(fā)揮。
3、一般不能正常蓄水,不能按設(shè)計興利庫容運行,嚴(yán)重影響水庫原有的供水、灌溉、發(fā)電等效益的發(fā)揮。
除險加固措施
在現(xiàn)有工程基礎(chǔ)上,采取綜合治理措施,消除病險,保證工程安全使用。加固措施主要有 :
1、提高防洪能力,對達(dá)不到防洪標(biāo)準(zhǔn)的,采取加高大壩、擴(kuò)建泄洪設(shè)施或兩者結(jié)合的方法處理。
2、抗震加固,對壩坡不穩(wěn)定的,采取放緩壩坡或進(jìn)行防滲、排水等措施,增加壩坡抗震穩(wěn)定性。對壩體、壩基產(chǎn)生液化的,采取更換土料、打振沖碎石樁、振沖壓密土體或設(shè)置壓重等措施。
3、壩身加固,對土石壩壩坡不穩(wěn)定、裂縫、塌陷等,一般采取放坡、灌漿、開挖回填、加壓重等方法處理。對混凝土壩抗滑不穩(wěn)定的,可用加大壩體斷面或用預(yù)應(yīng)力錨索等方法處理。對混凝土壩裂縫,一般采取灌漿、錨固和表面封閉等方法處理。
4、大壩防滲,根據(jù)具體情況,采用不同形式和材料的灌漿或構(gòu)筑垂直防滲墻。水平防滲鋪蓋出現(xiàn)問題的,可進(jìn)行修補(bǔ)或用垂直防滲代替,另外,各種土工合成材料在壩體防滲工程中被廣泛使用。
5、泄水建筑物水工金屬結(jié)構(gòu)更新改造,應(yīng)根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果,進(jìn)行修補(bǔ)、更新或報廢。
病險水庫除險加固,首先由水庫主管部門組織進(jìn)行全面的安全鑒定,確定存在的各種問題,然后,由有資質(zhì)的單位進(jìn)行勘測、設(shè)計、施工。除險加固工程有時比新建工程更復(fù)雜,要因地制宜,采取合理的加固方案,使加固工程具有先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。
小型水庫除險加固的內(nèi)容:
主要有大壩加固,進(jìn)行壩體及壩基防滲處理,培厚壩體、加高壩頂,改建排水棱體;改建或重建溢洪道;改建放水設(shè)施,封堵舊涵管,新建放水塔或放水斜管,新建放水隧洞或放水箱涵酒套完善管理房等管理設(shè)施。
小型水庫主要的幾種除險加固技術(shù)
1、土石壩壩坡滑動破壞加固技術(shù)
土石壩壩坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移動的走勢。如果壩坡內(nèi)巖土的抗剪強(qiáng)度能夠抵抗住這種走勢,則此壩坡是穩(wěn)定的,否則就會失穩(wěn)而發(fā)生滑坡。
2、土石壩壩體灌注粘土漿加固技術(shù)
目前,壩體灌漿的方法可分為充填式和劈裂式兩種,前者是指自重灌漿(孔口壓力為零),后者是指利用灌漿壓力劈開壩體,形成一道近于垂直并連續(xù)的漿體帷幕。其實,兩種灌漿方法都是壓力灌漿,只是所用的壓力大小不同而已!
3、壩體和壩基的密實加固技術(shù)
小型水庫壩的最大隱患是壩體填筑質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計要求,以及對軟弱壩基處理不當(dāng),因此提高壩體和壩基密度是消除病險庫的首要課題。提高壩體和壩基密度更是興建小型水庫壩體的關(guān)鍵技術(shù)之一。壩體密度除用碾壓法進(jìn)行填筑施工外,也不排除采用振沖壓密法進(jìn)行填筑施工。新建壩的軟弱壩基的加固也有很多方法可以選擇,如振沖壓密法,排水砂井分期填筑法,深層攪拌法,強(qiáng)夯法,換填法以及化學(xué)灌漿法等等!
4、土工合成材料加固技術(shù)
隨著高分子化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展,自20世紀(jì)以來,相繼出現(xiàn)了各種不同的合成纖維,諸如:聚抓乙烯纖維、聚乙烯醉、聚酞胺纖維等等。由于合成纖維比人造纖維具有優(yōu)越的性能,逐漸被人們所接受,實踐也表明土工合成材料是一種理想的新穎工程材料。