论文部分内容阅读
摘要:本文结合水库土坝的自身特征,分坝面、排水设施、观测设施三个部分,分析了养护工作和维修工作的要点,提出了我国目前在这方面的问题和发展方向,希望有助于土坝管理水平的提高。
关键词:水库土坝;养护;维修
土坝是一种非常古老的水利工程,至今在我国的许多小型水库中仍被广泛应用。这种坝体不仅建造相对简单,而且养护与维修也并不复杂,但是这不代表其养护与维修不重要,正因为各方面的要求并不是很严格,所以土坝更容易出现质量问题,其养护与维修作为保证质量的重要措施,重要性自然也提高了。
一、水库土坝概述
土坝又称土石坝,建筑坝体的材料往往是当地既有的各种土料、砂石、石块等,不仅建筑要求低,而且工艺较为简单,普及度非常高[1]。但是由于受材料影响较大,所以质量参差不齐现象严重,而且稳固程度不高,容易受外界影响,必须长期实行较为完善的管理、养护和维修。
二、土坝坝面部分的养护与维修
(一)土坝的坝面养护要点
对水库土坝来说,坝面是最重要的部分,除了坚固度要求以外还有较高的平整度、完整度要求,因此其养护要点如下:
1.养护坝面时尽量保持坝面的平整,对不平部分及时整修,以避免积水的产生。尤其是在雨后,要巡视整个坝面,确认坝顶是否有积水存在,如有的话应及时排除。此外,为了令雨水能更流畅地排除出去,修整坝面时要注意保持一定的坡度[2]。
2.水库土坝在坝顶设置有防浪墙,防浪墙的性能与其完整性直接相关,一旦墙体或坝顶出现裂缝,整个坝体的性能都会急剧下降,造成安全隐患。因此,在进行养护巡视时要格外注意有无裂缝出现,如有裂缝,除了进行应急处理外还要及时制定维修方案。
3.坝面的性能和特征会受到周围环境的影响,因此具有较强的季节性。在这种情况下,我们往往将坝面养护分为日常养护和以后续维修为目的的检查养护。检查养护的时间通常定在冬季,水库放水之后,这个时期坝面产生松动、架空的可能较高,要仔细检查,为后续的维修提供参考[3]。此外,对粘土墙或粘土层之类的特殊部位,要额外设置厚砂石制的保护层进行养护,避免曝晒导致裂缝漏水现象。
(二)土坝的坝面维修方法
坝面维修方法不只一种,不同方法的适性和针对部位有所区别,需要根据土坝的实际性能需求、破损原因、周边环境条件等因素选择最适当的一种或几种维修方法。我国在维修坝面时的常用方法包括如下几种:
1.使用翻砌法进行坝面维修。土坝往往使用石料作为坝心,但在风浪冲击、水流冲刷等外力作用下,石料往往会暴露出来或产生松动,这种情况下需要以翻砌法进行维修,将坝面上原本松动、裸露的石块换掉,以体积更大的石块更换,保证坝面的紧密度[4]。此外,需要注意的是,北方地区的水库土坝有时会出现坝面石料冻毁现象,这些石块也要翻砌更换。
2.使用灌缝法进行坝面维修。灌缝的常用原材料有两种,一种是混凝土,应用于大型裂缝;另一种是砂浆,应用于小型裂缝。这种维修法常用于如下两种情况:第一种是前文提到的坝面裂缝,第二种是对翻砌法中石块不能完全填实的部分进行后续修补。这种方法在使用前要注意先对缝隙部分进行清理,不能留下杂物,还要用水加以清洗,保证灌缝质量。灌缝要配合捣实一起进行,否则难以确保灌缝的紧实度。
3.使用填石护坡法进行坝面维修。填石护坡是一种较为复杂的维修方式,工程量也较大,所以应用相对较少,但对所用石块多而较小的坝面来说,这是最有效的维修方式。使用填石护坡法进行维修前要先设置框格,框格有一定的规格参数要求,宽度要控制在0.5米左右,嵌入深度要控制在0.3米左右,框格面积控制在4平方米到5平方米之间。此外,该维修法对填石所用的石块尺寸也有一定的要求,如果石块过大有可能撑破框体,如果石块过小,紧实度会达不到要求,因此要依据尺寸规格谨慎选择。
4.使用粘土法进行坝面维修。粘土具有较好的防水性,因此经常覆盖于坝面浸水处,或者直接覆盖,或者建造成粘土斜墙。这些部位在冬季放水之后,设置保护层之前要先进行检查,对其中过薄或者损毁的部分以同质粘土材料进行修补。
其五,使用草皮再造法进行坝面维修。水库土坝往往会种植草皮进行护坡,基于草皮的植物特性,即使养护完善也会有一定的损毁,因此需要定期进行修复。具体来说,针对坝面草皮的维修法等同于对损毁的草皮进行再造,首先将破损的草皮挖出来,然后通过填土、夯实对破坏的坝体进行恢复,之后将坝面较浅的土层扒松并洒上水,把新草皮连原土一起铺植于其上。
三、土坝排水部分的养护与维修
(一)土坝的排水设施养护要点
土坝排水设施主要是指集水沟、截水沟、排水沟三种水沟,这些排水设施能够及时排除积水,减轻雨洪冲刷对坝面的不利影响。因此,针对排水设施的养护应以清淤、排杂为主,以保证排水设施的畅通无阻。尤其是水库水源杂质较多的土坝,坝面来水中夹杂的砂石、淤泥等很容易堵塞排水设施,需要定期予以清理,否则不仅堵塞所导致的冲击应力会破坏排水设施,在严重的情况下,坝后无法排除的积水甚至会形成沼泽,严重危害坝体的坚固度。此外,受酸雨等因素的影响,部分使用石制排水设施的土坝近些年来排水设施的腐蚀损毁非常严重,对这些排水设施还要注意进行防腐养护[5]。
(二)土坝的排水设施维修方法
首先需要明确一点,土坝排水设施属于损毁率相对较高的设施,尤其是在南方洪涝较为严重的地区,排水设施受到坝面来水、岩石渗水、山坡来水等多方面的冲击,非常容易产生损坏。因此,针对排水设施进行的维修应分为维修、加固、新建三个部分。维修是针对产生明显损坏的排水设施,尤其是截水沟这类受水流冲击较大的排水设施,基本每次雨洪结束后都要进行重修;加固是针对虽然没有产生明显损毁,但因水流冲击等因素导致稳固性下降的设施,需要以砖石之类的材料进行重加固,否则无法应对后续的水流冲刷;新建是针对产生新的排水需求的位置,或者现有排水设施无法满足排水需求的位置,这些位置要增设新的排水设施,例如在截水沟被严重冲毁的位置,可以考虑对原本的截水沟进行扩建,或者再增设一条截水沟。
四、土坝观测部分的养护与维修
(一)土坝的观测设施养护要点
出于功能性需求,水库土坝上往往会安装必要的观测设施,常见的包括各种基点和标点(用于观测土坝变形)、测压管(用于观测浸润线)、水尺(用于观测水位)、量水堰(用于观测渗漏)。这些设施通常具有怕磕碰、怕动摇、怕冲撞、怕堵塞的特点,因此在养护时要注意与外界进行一定程度的隔离,避免外界干扰。此外还要定期巡检,对损坏的设备及时维修或更换。
(二)土坝的观测设施维修方法
土坝观测设施大部分属于可更换设备,而且体积并不算巨大,因此在产生损毁时大多采用更换新部件的方法来代替维修。这其中比较特殊的是基点和标点,通常情况下,基点用于校核和变形观测,标点用于标注位移与沉陷,这些点都有严格的定位要求,因此在产生损毁需要更换时,必须要重新对安装位置进行校核。
结语
我国目前已经有针对水库土坝的养护和维修规范,但一来规范的完善性相对不足,二来规范的落实程度并不高,所以我国在土坝养护和土坝维修的工作上较为混乱。因此,一方面要对现有的技术规范做进一步的完善,另一方面要积极推进其落实,提高我国土坝养护和维修的规范性、科学性。
参考文献:
[1]余立平.水工建筑物维护[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]杨举元.浅谈芒市水库土坝渗漏成因及防渗处理技术方案[J].科技创新与应用,2013(2).
[3]龚艳光.水库土坝渗漏原因分析及防渗加固设计[J].建筑与文化,2013(7).
[4]邓泽华,李婕.彰湖水库王公庙土坝险情分析[J].资源环境与工程,2011(5).
[5]杨得武.浅谈水库土坝除险加固工程施工质量控制[J].民营科技,2013(12).
关键词:水库土坝;养护;维修
土坝是一种非常古老的水利工程,至今在我国的许多小型水库中仍被广泛应用。这种坝体不仅建造相对简单,而且养护与维修也并不复杂,但是这不代表其养护与维修不重要,正因为各方面的要求并不是很严格,所以土坝更容易出现质量问题,其养护与维修作为保证质量的重要措施,重要性自然也提高了。
一、水库土坝概述
土坝又称土石坝,建筑坝体的材料往往是当地既有的各种土料、砂石、石块等,不仅建筑要求低,而且工艺较为简单,普及度非常高[1]。但是由于受材料影响较大,所以质量参差不齐现象严重,而且稳固程度不高,容易受外界影响,必须长期实行较为完善的管理、养护和维修。
二、土坝坝面部分的养护与维修
(一)土坝的坝面养护要点
对水库土坝来说,坝面是最重要的部分,除了坚固度要求以外还有较高的平整度、完整度要求,因此其养护要点如下:
1.养护坝面时尽量保持坝面的平整,对不平部分及时整修,以避免积水的产生。尤其是在雨后,要巡视整个坝面,确认坝顶是否有积水存在,如有的话应及时排除。此外,为了令雨水能更流畅地排除出去,修整坝面时要注意保持一定的坡度[2]。
2.水库土坝在坝顶设置有防浪墙,防浪墙的性能与其完整性直接相关,一旦墙体或坝顶出现裂缝,整个坝体的性能都会急剧下降,造成安全隐患。因此,在进行养护巡视时要格外注意有无裂缝出现,如有裂缝,除了进行应急处理外还要及时制定维修方案。
3.坝面的性能和特征会受到周围环境的影响,因此具有较强的季节性。在这种情况下,我们往往将坝面养护分为日常养护和以后续维修为目的的检查养护。检查养护的时间通常定在冬季,水库放水之后,这个时期坝面产生松动、架空的可能较高,要仔细检查,为后续的维修提供参考[3]。此外,对粘土墙或粘土层之类的特殊部位,要额外设置厚砂石制的保护层进行养护,避免曝晒导致裂缝漏水现象。
(二)土坝的坝面维修方法
坝面维修方法不只一种,不同方法的适性和针对部位有所区别,需要根据土坝的实际性能需求、破损原因、周边环境条件等因素选择最适当的一种或几种维修方法。我国在维修坝面时的常用方法包括如下几种:
1.使用翻砌法进行坝面维修。土坝往往使用石料作为坝心,但在风浪冲击、水流冲刷等外力作用下,石料往往会暴露出来或产生松动,这种情况下需要以翻砌法进行维修,将坝面上原本松动、裸露的石块换掉,以体积更大的石块更换,保证坝面的紧密度[4]。此外,需要注意的是,北方地区的水库土坝有时会出现坝面石料冻毁现象,这些石块也要翻砌更换。
2.使用灌缝法进行坝面维修。灌缝的常用原材料有两种,一种是混凝土,应用于大型裂缝;另一种是砂浆,应用于小型裂缝。这种维修法常用于如下两种情况:第一种是前文提到的坝面裂缝,第二种是对翻砌法中石块不能完全填实的部分进行后续修补。这种方法在使用前要注意先对缝隙部分进行清理,不能留下杂物,还要用水加以清洗,保证灌缝质量。灌缝要配合捣实一起进行,否则难以确保灌缝的紧实度。
3.使用填石护坡法进行坝面维修。填石护坡是一种较为复杂的维修方式,工程量也较大,所以应用相对较少,但对所用石块多而较小的坝面来说,这是最有效的维修方式。使用填石护坡法进行维修前要先设置框格,框格有一定的规格参数要求,宽度要控制在0.5米左右,嵌入深度要控制在0.3米左右,框格面积控制在4平方米到5平方米之间。此外,该维修法对填石所用的石块尺寸也有一定的要求,如果石块过大有可能撑破框体,如果石块过小,紧实度会达不到要求,因此要依据尺寸规格谨慎选择。
4.使用粘土法进行坝面维修。粘土具有较好的防水性,因此经常覆盖于坝面浸水处,或者直接覆盖,或者建造成粘土斜墙。这些部位在冬季放水之后,设置保护层之前要先进行检查,对其中过薄或者损毁的部分以同质粘土材料进行修补。
其五,使用草皮再造法进行坝面维修。水库土坝往往会种植草皮进行护坡,基于草皮的植物特性,即使养护完善也会有一定的损毁,因此需要定期进行修复。具体来说,针对坝面草皮的维修法等同于对损毁的草皮进行再造,首先将破损的草皮挖出来,然后通过填土、夯实对破坏的坝体进行恢复,之后将坝面较浅的土层扒松并洒上水,把新草皮连原土一起铺植于其上。
三、土坝排水部分的养护与维修
(一)土坝的排水设施养护要点
土坝排水设施主要是指集水沟、截水沟、排水沟三种水沟,这些排水设施能够及时排除积水,减轻雨洪冲刷对坝面的不利影响。因此,针对排水设施的养护应以清淤、排杂为主,以保证排水设施的畅通无阻。尤其是水库水源杂质较多的土坝,坝面来水中夹杂的砂石、淤泥等很容易堵塞排水设施,需要定期予以清理,否则不仅堵塞所导致的冲击应力会破坏排水设施,在严重的情况下,坝后无法排除的积水甚至会形成沼泽,严重危害坝体的坚固度。此外,受酸雨等因素的影响,部分使用石制排水设施的土坝近些年来排水设施的腐蚀损毁非常严重,对这些排水设施还要注意进行防腐养护[5]。
(二)土坝的排水设施维修方法
首先需要明确一点,土坝排水设施属于损毁率相对较高的设施,尤其是在南方洪涝较为严重的地区,排水设施受到坝面来水、岩石渗水、山坡来水等多方面的冲击,非常容易产生损坏。因此,针对排水设施进行的维修应分为维修、加固、新建三个部分。维修是针对产生明显损坏的排水设施,尤其是截水沟这类受水流冲击较大的排水设施,基本每次雨洪结束后都要进行重修;加固是针对虽然没有产生明显损毁,但因水流冲击等因素导致稳固性下降的设施,需要以砖石之类的材料进行重加固,否则无法应对后续的水流冲刷;新建是针对产生新的排水需求的位置,或者现有排水设施无法满足排水需求的位置,这些位置要增设新的排水设施,例如在截水沟被严重冲毁的位置,可以考虑对原本的截水沟进行扩建,或者再增设一条截水沟。
四、土坝观测部分的养护与维修
(一)土坝的观测设施养护要点
出于功能性需求,水库土坝上往往会安装必要的观测设施,常见的包括各种基点和标点(用于观测土坝变形)、测压管(用于观测浸润线)、水尺(用于观测水位)、量水堰(用于观测渗漏)。这些设施通常具有怕磕碰、怕动摇、怕冲撞、怕堵塞的特点,因此在养护时要注意与外界进行一定程度的隔离,避免外界干扰。此外还要定期巡检,对损坏的设备及时维修或更换。
(二)土坝的观测设施维修方法
土坝观测设施大部分属于可更换设备,而且体积并不算巨大,因此在产生损毁时大多采用更换新部件的方法来代替维修。这其中比较特殊的是基点和标点,通常情况下,基点用于校核和变形观测,标点用于标注位移与沉陷,这些点都有严格的定位要求,因此在产生损毁需要更换时,必须要重新对安装位置进行校核。
结语
我国目前已经有针对水库土坝的养护和维修规范,但一来规范的完善性相对不足,二来规范的落实程度并不高,所以我国在土坝养护和土坝维修的工作上较为混乱。因此,一方面要对现有的技术规范做进一步的完善,另一方面要积极推进其落实,提高我国土坝养护和维修的规范性、科学性。
参考文献:
[1]余立平.水工建筑物维护[M].北京:中国电力出版社,2004.
[2]杨举元.浅谈芒市水库土坝渗漏成因及防渗处理技术方案[J].科技创新与应用,2013(2).
[3]龚艳光.水库土坝渗漏原因分析及防渗加固设计[J].建筑与文化,2013(7).
[4]邓泽华,李婕.彰湖水库王公庙土坝险情分析[J].资源环境与工程,2011(5).
[5]杨得武.浅谈水库土坝除险加固工程施工质量控制[J].民营科技,2013(12).