(一)做好水庫(kù)大壩安全鑒定工作
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,甚至幾十年后,每座水庫(kù)大壩幾乎都會(huì)出現(xiàn)不同程度的病險(xiǎn),就像人生病一樣。但并不是所有的病都是致命的,都是需要?jiǎng)哟笫中g(shù)的。關(guān)鍵在于確定是什么病,判別其有多嚴(yán)重,也就是要判斷病險(xiǎn)的嚴(yán)重程度。不同嚴(yán)重程度的病險(xiǎn)應(yīng)該用不同的處置辦法,這是病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的深化和需要。對(duì)于我國(guó)如此眾多的病險(xiǎn)水庫(kù)來(lái)說(shuō),病險(xiǎn)嚴(yán)重程度的評(píng)定技術(shù)顯得十分重要,對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固有著特別的意義。病險(xiǎn)水庫(kù)加固前期工作開(kāi)始時(shí),大壩安全鑒定主管部門(mén)應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的資深專(zhuān)家,嚴(yán)格按此導(dǎo)則認(rèn)真做好病險(xiǎn)水庫(kù)安全鑒定工作,查清工程存在的問(wèn)題;要全面考慮,按照輕重緩急和投入能力,做好除險(xiǎn)加固規(guī)劃,安排好加固項(xiàng)目的先后次序,優(yōu)化加固方案,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,嚴(yán)格設(shè)計(jì)審批。
(二)做好地勘工作
在工程建設(shè)前期,主管部門(mén)一般都會(huì)組織設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的知情人員座談水庫(kù)的有關(guān)事項(xiàng)情況。這對(duì)水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)有脾益的,但要作出一個(gè)完好的設(shè)計(jì)方案,工程地質(zhì)勘察也是必不可少的。委托具有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)進(jìn)行一次全面的探查,為設(shè)計(jì)提供第一手資料,只有這樣才能做到有的放矢。在這里要說(shuō)明的一點(diǎn)是,地勘工作只是查明建筑體及其地基的基本情況,有時(shí)也能夠準(zhǔn)確找到病因所在。但不能過(guò)高地要求地質(zhì)勘察能在查明工程地質(zhì)基本條件的同時(shí),一定要準(zhǔn)確地找到病癥所在,一旦在有限的勘探工作量之內(nèi)沒(méi)有完全查明隱患所在,就否定地質(zhì)勘察工作的必要性,甚至認(rèn)為沒(méi)有地勘工作也同樣能搞設(shè)計(jì),這對(duì)除險(xiǎn)加固處理方案的出臺(tái)是極為不利的。工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察員。對(duì)于小型工程由于資金限制,其實(shí),地勘工作可以簡(jiǎn)化一些,沒(méi)必要作過(guò)多的土樣試驗(yàn)。這樣就可以利用人工鉆現(xiàn)場(chǎng)查明土壩體及土基的基本情況,特別是對(duì)交通不便的小型水庫(kù),機(jī)械鉆難以進(jìn)場(chǎng),采取人工鉆和試坑取樣,也能達(dá)到勘察目的。
應(yīng)重點(diǎn)注意以下五個(gè)方面的勘察:
(1)增加壩體和壩基中滲透處的鉆孔數(shù)量,并為壩體壩基滲流的計(jì)算提供數(shù)據(jù)。
(2)增加對(duì)主要建筑物輸水洞和溢洪道處壩體橫斷面的勘察,并為輸水洞和溢洪道設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。
(3)增加對(duì)庫(kù)區(qū)山體中可能出現(xiàn)崩塌或滑坡處的勘察并為崩塌或滑坡設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。
(4)增加土壩兩側(cè)壩頭和山體連接處的鉆孔數(shù),防止壩頭滲漏并為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
(5)明確土壩壩體縱橫向裂縫產(chǎn)生的原因,并分析是否需要進(jìn)行處理,提出處理意見(jiàn)。
(三)選擇合理的施工技術(shù)
多年水庫(kù)大壩建設(shè)及病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的工程實(shí)踐,開(kāi)發(fā)了一系列先進(jìn)的病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固實(shí)用技術(shù),積累了大量豐富的除險(xiǎn)加固成功經(jīng)驗(yàn)。但由于我國(guó)的水庫(kù)分布廣泛,壩型眾多,壩基條件復(fù)雜,水文特征差別很大,水庫(kù)除險(xiǎn)加固的技術(shù)也不盡相同。如果不加分析盲目使用,不滿足工程的適用條件,其結(jié)果是除險(xiǎn)效果有限,達(dá)不到加固除險(xiǎn)的目的,也可能會(huì)導(dǎo)致除險(xiǎn)加固方案的過(guò)于保守,造成除險(xiǎn)加固資金的過(guò)度浪費(fèi),延緩水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的進(jìn)程。因此,有必要對(duì)我國(guó)現(xiàn)有大壩除險(xiǎn)加固技術(shù)進(jìn)行分析比較,篩選出既能實(shí)現(xiàn)除險(xiǎn)目的、又經(jīng)濟(jì)合理的除險(xiǎn)加固方案。
1.滲漏的處理
病險(xiǎn)水庫(kù)最主要的就是滲透問(wèn)題,有地基(包括壩肩)滲透和壩體滲透。根據(jù)不同的壩型、壩基和病因情況,采取不同的處理方法。較常見(jiàn)的是均質(zhì)和芯墻土壩的滲漏,常用的處理方法有沖挖、劈裂灌漿、壓力灌漿。病因有清基不徹底,防滲料抗?jié)B性差,蟻窩等。在了解水庫(kù)的基本地質(zhì)情況的前提下,可根據(jù)實(shí)際情況采取合適可靠的辦法處理隱患。但在實(shí)際工作中,往往對(duì)方案的爭(zhēng)議較大。例如小型水庫(kù)心墻和均質(zhì)土壩防滲處理大多采用沖挖法,成功的事例較多,但失敗的例子也不少。使人們對(duì)其產(chǎn)生懷疑。其實(shí)沖挖對(duì)處理隱患的效果是不應(yīng)懷疑的,懷疑的是具體設(shè)計(jì)與施工的問(wèn)題。我們?cè)趯?shí)踐中發(fā)現(xiàn),單排孔往往出問(wèn)題較多,而雙排孔的問(wèn)題出的少。單排孔即使有問(wèn)題,但處理后比未處理癥狀要減輕。這就說(shuō)明沖挖是有效的。因?yàn)橘Y金問(wèn)題,不便作雙排沖挖,我們可在出水較多的孔段加作雙排孔,相當(dāng)于做了一個(gè)施工圍堰,以保證主要防滲體的施工質(zhì)量。這樣即增加不了多少開(kāi)支,又達(dá)到設(shè)計(jì)效果。我們不能因一些設(shè)計(jì),施工不當(dāng)造成沖挖效果不好的現(xiàn)象,而放棄了小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固的一個(gè)最好的處理方法。當(dāng)然有些情況下,反濾層法可以代替沖挖法,也是有其理論根據(jù)的,即經(jīng)過(guò)反濾效果,將粘粒留住,逐漸生成一道防滲體。但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)其投資比沖挖大得多,對(duì)國(guó)家投資為主的工程采用無(wú)妨,但對(duì)私營(yíng)投入則難以實(shí)施,這里存在一個(gè)除險(xiǎn)加固工程的經(jīng)濟(jì)效益問(wèn)題,效益不好,則影響到拍賣(mài),拍賣(mài)不成功,則無(wú)法籌資修庫(kù)。
2.滑坡的處理
滑坡處理應(yīng)盡量增加抗滑力,減小下滑力,使壩坡滿足穩(wěn)定要求。處理時(shí)要放空水庫(kù)或降低庫(kù)水位,力求徹底處理。一是削坡減載,減少滑動(dòng)力;二是放緩壩坡,加大壩體斷面尺寸,增加抗滑力;三是干砌固腳,保證滑動(dòng)體穩(wěn)定;四是襯砌護(hù)坡,保護(hù)壩體。
3.提高水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)的處理
加大溢洪道斷面尺寸,加寬溢洪道或降低溢洪道底板高程,增加溢洪道的泄洪能力。對(duì)有可能加高壩頂?shù)乃畮?kù),采取加高壩體措施,以提高水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)。
可見(jiàn),為了確保病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固質(zhì)量,選擇合理的處理方法十分必要,這也是做好病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的重要基礎(chǔ)。
(四)加固測(cè)量應(yīng)注意的問(wèn)題
水庫(kù)除險(xiǎn)加固測(cè)量包括以下幾項(xiàng):庫(kù)區(qū)地形測(cè)量,壩址地形圖測(cè)量,壩體縱橫斷面測(cè)量,排洪河道縱橫斷面測(cè)量,灌溉渠道縱橫斷面測(cè)量。在這些測(cè)量中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)土壩測(cè)量時(shí),應(yīng)首先以現(xiàn)有土壩軸線為縱斷,以小于50m一個(gè)里程樁號(hào)布設(shè),控制點(diǎn)然后以各里程樁為斷面進(jìn)行橫斷面施測(cè),并且在測(cè)量橫斷面時(shí)橫斷面上應(yīng)有土壩縱斷點(diǎn)。其目的保證土壩工程測(cè)量精度,防止土壩橫斷面偏離壩軸線,工程量計(jì)算不準(zhǔn)確。
(2)當(dāng)以50m一個(gè)里程樁布設(shè)縱斷面控制點(diǎn)時(shí),遇有輸水洞、溢洪道等建筑物、在壩體壩基滲漏處、最危險(xiǎn)斷面,增加施測(cè)斷面。為土壩滲流穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定計(jì)算提供可靠斷面。
(3)輸水洞、溢洪道下游銜接河道施測(cè)是除險(xiǎn)加固不可缺少的步驟。但其測(cè)量距離長(zhǎng)短十分重要,其線路越長(zhǎng),對(duì)除險(xiǎn)加固中消能防沖計(jì)算越精確。但也有一定的限度。具體來(lái)講,水庫(kù)工程多修建在河道支流上,那么溢洪道下游河道測(cè)量必須測(cè)至該河道與下級(jí)河道交匯處。對(duì)渠道而言,應(yīng)沿渠道水流方向,測(cè)至下一個(gè)控制性建筑物。
(4)排洪河道縱斷面測(cè)量中,縱斷面點(diǎn)為河道深泓點(diǎn),即河床最低點(diǎn)。切記不是河床的中心點(diǎn)。如果測(cè)錯(cuò),則在測(cè)量資料應(yīng)用中就會(huì)出現(xiàn)河道比降忽高忽低,造成測(cè)量成果的錯(cuò)誤。