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摘要:小型水库的除险加固设计是其防洪体系的关键,因此,要重视小型水库除险加固设计。本文主要对小型水库除险加固工程的主要特点进行了论述,分析了小型水库除险加固设计中的常见问题,并其具体的除险的加固设计进行了探讨。
关键词:小型水库;除险;加固设计
中图分类号:TV69 文献标识码:A
引言
我国经济与农业的发展离不开小型水库的供水,因此,确保小型水库的质量安全非常重要。但是,当前我国的小型水库除险加固设计还存在一些的问题,所以,我们应该及时解决解决这些问题,进而保证小型水库的供水安全,保证我国经济建设与发展。
小型水库除险加固工程的主要特点
1.1工程项目比较多
小型水库的规模有限,然而和许多大、中型水库建设一样,小型水库的工程项目建设也包括了大坝、溢洪道输水隧洞(涵洞)等相关设计,虽然项目总工程量不大,其除险加固工程却相对繁杂。
1.2工期紧张、变动相对较大
小型水库承担了一定地域范围类的灌溉、防汛任务,所以施工要求进了能降低工程对水库正常运转的影响,这就决定了加固除险措施需要在一定时间内完成,加上很多水库已经年久失修,缺乏正确的历史资料,在对工程进行设计时,需要结合实际状况做出变动,这就决定了加固工程的变更相对较大。
1.3施工条件不好
小型水库的建设一般是为了满足基础的农田灌溉要求,因此多半位于穷乡僻壤,由于管理人员缺乏必要的知识培训,往往对坝体的养护不到位,这对施工造成了不利影响,工程材料、设备的运输,工程人员的出入、生活都难以保证,难以满足工程安全施工要求。
1.4防渗处理困难
小型水库因为资金限制,多以土石作为坝体建筑材料,而渗漏问题是土石坝最容易出现的水库病险,主要表现在土石坝背水渗漏不均匀,在土石坝的防渗处理措施中,以高喷灌浆、机械造槽防渗等技术为主,其防渗处理措施相对困难,而且对防渗工程质量控制没有明确的标准,难以正确判断。
2、小型水库除险加固设计中的常见问题
2.1、水库溢洪道的泄洪能力问题
在小型水库除险加固设计中要对水库溢洪道的泄洪能力进行精确计算,只有这样才能保证小型水库的整体加固设计施工质量,若水库溢洪道的泄洪能力存在偏差,会对后期除险加固设计施工造成一定的影响。然而由于部分溢洪道的泄洪能力计算人员对工作不够负责,并没有对小型水库的实际泄洪能力进行调查,影响了整个后期除险加固设计施工的安全及质量。
2.2、缺少对于除险加固工程设计的合理性复查
目前对小型水库除险加固工程进行设计时,会根据以往对于小型水库除险加固的经验进行工程设计,而缺少对于小型水库的实地考察和除险加固工程设计合理性的理论论证,这样经常会造成施工中一些意想不到的问题发生,影响除险加固工程的进行,甚至导致除险加固工程的失败,因此,在小型水库的除险加固工程施工之前,对除险加固的设计方案进行复查,认真对除险加固措施的相关参数进行校核,在满足除险加固工程质量的前提下,应该尽量的减少工程的资金投入,杜绝该处理地方漏设,安全地方设计处理现象发生。
2.3、一些方案的防渗漏措施施工不当
在对于水库的除险加固工程设计中,往往会很重视坝体的防渗措施,但是对于坝体和两端山体之间的接触部分却很少考虑到防渗措施,因此很多水库的坝体并没有问题,但是在大坝与两端山体结合部位却经常会出现渗漏问题,所以在采取土工膜进行防渗施工时应该足够重视,尤其是在大坝体和两端山体之间的接触部分,应该把土工膜一直锚固至山体里,这样才可以有效防止渗漏。
3、小型水库除险的加固设计分析
3.1、前期的工程勘察
地质勘探深度难以达到设计要求是小型水库除险加固设计中地质勘察的一个非常重要的问题。有的水库土工试验组数太少或工程钻孔太少,就会使它的成果代表性不够:有的水库分析成果资料不齐全或不符合常规;个别水库的安全鉴定作了补充报告,补充了新的地勘资料,因此,物理系数与当时作安全鉴定时发生了变化,但却没有及时调整初设,所以不能确保加固方案的可靠性。针对这一类问题提出以下建议。
(1)在初设除险加固工程时,对可溶岩地区的土石坝进行地质勘察工作的补充,勘察主要通道的位置、主要渗水地段或形态和规模,估计其渗漏量,提出防渗处理深度和范围的要求。根据水库运用水位预测浸没区的范围对水库浸没区进行设置,同时提出相关的地质处理建议。
(2)对存在坝基渗漏及绕坝渗漏的土石坝,除险加固应进行补充地质勘察工作,查明河床坝基及两岸基岩与覆盖层的层次、厚度和分布。
3.2、测量与参数分析
地质钻探勘测时,对回填土料、坝址区基岩进行取样,通过专业实验,得出相关物理力学参数指标,对回填坝土料及坝基岩做出定性分析,找准病因,确定合理的渗漏底界。
小型水库除险加固测量工作设计的方面相对较多,主要涉及到库区地形测量、坝体纵横断面测量、坝址地形图测量和排洪河道纵横断面测量等。在进行测量时,我们必须要注意以下几个方面的问题:首先,进行土坝测量时,必须要采取相关的措施使得测量精度能够得到保证。在进行测量时,一般都以土坝的轴线为纵断,每隔50m设置一个控制点,这样才能使得土坝测量的精度能够得到保证,从而以免造成土坝横断面偏离轴线,使得工程计算不准确,从而对整个小型水库除险加固设计造成影响;其次,在进行每隔50m设置控制点的工作时,如果在设置的过程中遇到危险断面或者建筑物等,都要根据实际情况进行处理,适当的增加施测断面;再次,输水道和溢洪道下游衔接河道的测量也是进行除险加固设计不可缺少的部分。对其进行测量时,对其测量的距离非常重要,在进行测量时要对距离进行控制,其测量的线路越长,进行设计时就越来越精确。然而在进行测量时,其测量距离也不能超过一定的限度,要根据实际情况科学合理的进行测量,才能使得其作用充分的发挥,从而使得测量工作有更高的精度,使得除险加固工作能够顺利的进行下去;最后,排洪河道纵断面测量。排洪河道纵断面也是测量中非常关键的工作。纵断面的点也就是河床的最低点。
在进行现场的工程测量时,应该注意在对照一些现有资料的同时,采取多次测量取平均值的方法,保证测量结果的准确性,这样测量的结果才能为小型水库的除险加固设计提供一个准确和详细的参数。
3.3、具体施工设计
3.3.1、坝坡滑动破坏加固
滑坡加固工程的施工设计主要包括以下内容:
(1)对水库的坝基和岸坡进行清理,避免树根、泉眼、洞穴以及风化岩石等问题成为水库坝体的安全隐患;
(2)可以利用抛石固脚阻止坝体移动,稳住滑坡体;③处理好滑坡裂缝;④全面培厚,使水库坝体坡度放缓。
3.3.2、坝体灌注粘土浆加固
在小型水库的除险加固施工中,灌浆是最常采用的一种除险加固的方式,而针对不同的小型病险水库对于灌浆的施工工艺也不一样,例如针对一些小型水库的大坝坝体漏水等问题的处理,就最适合采用坝顶心墙垂直钻孔灌浆进行处理,而无论采用何种灌浆方式对小型病险水库进行处理,都应该注意在钻孔作业中,应对孔斜、孔深及时进行检查,保证钻孔质量,还应该让监理工程师参加最后的检查,检查时必須有钻孔原始记录,提供完整岩心,钻孔结束后,施工单位应及时将钻孔冲洗干净,并做好孔口保护直至灌浆完成。
在对小型病险水库进行灌浆之前,必须按相关的技术规范要求先做钻孔清洗及压水试验,灌浆段长和压力必须符合设计要求与规范规定,不允许超长、超压或欠压,在灌浆过程中各孔的灌浆必须连续进行,开始灌浆前必须根据压水试验成果备足灌浆材料,灌浆结束后,必须采用“机械压浆封孔法”封孔,并有闭浆措施。
在钻孔与灌浆作业过程中,施工企业必须认真做好原始记录,原始记录资料应真实、齐全、清晰、准确,严禁重抄或擦改,其内容应包括:钻孔、冲洗、压水、灌浆以及必要的取岩芯和观测记录。监理工程师可对原始记录随时进行检查,在灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大,或当采用最大浓度浆液灌浆吸浆量很大而不见减少时,应立即查明原因,采取相应的措施处理。
3.3.3、坝体和坝基的密实加固
当坝体填筑质量无法达到工程设计要求,或是对软弱坝基处理不当时,坝体和坝基的密实度就会受到影响,导致土石坝工程质量偏低,形成安全隐患。
提高坝体和坝基密度是兴建土石坝的关键技术之一。以新建坝体为例,在项目开工前一定要就坝体与坝基的密度进行严格的论证,精心设计施工图纸,选择适合的施工加固方案。填筑质量是影响坝体密度的关键,其中坝料的选取和碾压试验以及碾压施工各项参数等,均应严格按照相关的法律法规进行,以确保坝体填筑质量。
小型水库坝体可以采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的坝基往往过于软弱,对其进行加固处理,可以选择如振冲压密法、化学灌浆法、排水砂井分期填筑法、深层搅拌法,强夯法以及换填法等等。如果是已经建成的小型水库,坝体与坝基是统一的整体。假如在测验中发现坝体和坝基的密实度不够,那么应当选用同一种方法进行加固处理。
在多种除险加固工程中,振冲法的适用性较强。这种方法不仅可以处理筑坝所用的砂石、土料,还能就坝基的软弱土质进行加固处理,当坝基为粘性土地时,深层搅拌法也是可选择的加固。
3.4、严格执行除险加固设计复查
除险加固设计施工程序具有一定的复杂性,当除险加固设计施工完成后要进行全方位的复查,把握加固设计施工中的各个环节,只有这样才能确保除险加固设计施工的整体质量。对于除险加固设计中存在问题要及时进行解决,避免影响小型水库的安全,实现防洪的目的。复查时相关负责人员要对每个人做好分工,保证复查各个环节的安全及质量。
结语
总而言之,我们要加强对型水库除险的加固设计的重视,分析其常出现的问题,并对其进行合理严密的设计。加强对前期的勘测与分析,掌握准确的数据,为设计的科学性提供一份保证,从小型水库设计涉及的各个方面进行考虑,进而保证小型水库的质量安全。
参考文献:
[1]潘海军. 小型水库除险加固设计易发问题分析处理[J]. 小水电,2012,04:52-54.
[2]張紫燕. 小型水库除险加固设计刍议[J]. 水利技术监督,2009,04:59-60.
关键词:小型水库;除险;加固设计
中图分类号:TV69 文献标识码:A
引言
我国经济与农业的发展离不开小型水库的供水,因此,确保小型水库的质量安全非常重要。但是,当前我国的小型水库除险加固设计还存在一些的问题,所以,我们应该及时解决解决这些问题,进而保证小型水库的供水安全,保证我国经济建设与发展。
小型水库除险加固工程的主要特点
1.1工程项目比较多
小型水库的规模有限,然而和许多大、中型水库建设一样,小型水库的工程项目建设也包括了大坝、溢洪道输水隧洞(涵洞)等相关设计,虽然项目总工程量不大,其除险加固工程却相对繁杂。
1.2工期紧张、变动相对较大
小型水库承担了一定地域范围类的灌溉、防汛任务,所以施工要求进了能降低工程对水库正常运转的影响,这就决定了加固除险措施需要在一定时间内完成,加上很多水库已经年久失修,缺乏正确的历史资料,在对工程进行设计时,需要结合实际状况做出变动,这就决定了加固工程的变更相对较大。
1.3施工条件不好
小型水库的建设一般是为了满足基础的农田灌溉要求,因此多半位于穷乡僻壤,由于管理人员缺乏必要的知识培训,往往对坝体的养护不到位,这对施工造成了不利影响,工程材料、设备的运输,工程人员的出入、生活都难以保证,难以满足工程安全施工要求。
1.4防渗处理困难
小型水库因为资金限制,多以土石作为坝体建筑材料,而渗漏问题是土石坝最容易出现的水库病险,主要表现在土石坝背水渗漏不均匀,在土石坝的防渗处理措施中,以高喷灌浆、机械造槽防渗等技术为主,其防渗处理措施相对困难,而且对防渗工程质量控制没有明确的标准,难以正确判断。
2、小型水库除险加固设计中的常见问题
2.1、水库溢洪道的泄洪能力问题
在小型水库除险加固设计中要对水库溢洪道的泄洪能力进行精确计算,只有这样才能保证小型水库的整体加固设计施工质量,若水库溢洪道的泄洪能力存在偏差,会对后期除险加固设计施工造成一定的影响。然而由于部分溢洪道的泄洪能力计算人员对工作不够负责,并没有对小型水库的实际泄洪能力进行调查,影响了整个后期除险加固设计施工的安全及质量。
2.2、缺少对于除险加固工程设计的合理性复查
目前对小型水库除险加固工程进行设计时,会根据以往对于小型水库除险加固的经验进行工程设计,而缺少对于小型水库的实地考察和除险加固工程设计合理性的理论论证,这样经常会造成施工中一些意想不到的问题发生,影响除险加固工程的进行,甚至导致除险加固工程的失败,因此,在小型水库的除险加固工程施工之前,对除险加固的设计方案进行复查,认真对除险加固措施的相关参数进行校核,在满足除险加固工程质量的前提下,应该尽量的减少工程的资金投入,杜绝该处理地方漏设,安全地方设计处理现象发生。
2.3、一些方案的防渗漏措施施工不当
在对于水库的除险加固工程设计中,往往会很重视坝体的防渗措施,但是对于坝体和两端山体之间的接触部分却很少考虑到防渗措施,因此很多水库的坝体并没有问题,但是在大坝与两端山体结合部位却经常会出现渗漏问题,所以在采取土工膜进行防渗施工时应该足够重视,尤其是在大坝体和两端山体之间的接触部分,应该把土工膜一直锚固至山体里,这样才可以有效防止渗漏。
3、小型水库除险的加固设计分析
3.1、前期的工程勘察
地质勘探深度难以达到设计要求是小型水库除险加固设计中地质勘察的一个非常重要的问题。有的水库土工试验组数太少或工程钻孔太少,就会使它的成果代表性不够:有的水库分析成果资料不齐全或不符合常规;个别水库的安全鉴定作了补充报告,补充了新的地勘资料,因此,物理系数与当时作安全鉴定时发生了变化,但却没有及时调整初设,所以不能确保加固方案的可靠性。针对这一类问题提出以下建议。
(1)在初设除险加固工程时,对可溶岩地区的土石坝进行地质勘察工作的补充,勘察主要通道的位置、主要渗水地段或形态和规模,估计其渗漏量,提出防渗处理深度和范围的要求。根据水库运用水位预测浸没区的范围对水库浸没区进行设置,同时提出相关的地质处理建议。
(2)对存在坝基渗漏及绕坝渗漏的土石坝,除险加固应进行补充地质勘察工作,查明河床坝基及两岸基岩与覆盖层的层次、厚度和分布。
3.2、测量与参数分析
地质钻探勘测时,对回填土料、坝址区基岩进行取样,通过专业实验,得出相关物理力学参数指标,对回填坝土料及坝基岩做出定性分析,找准病因,确定合理的渗漏底界。
小型水库除险加固测量工作设计的方面相对较多,主要涉及到库区地形测量、坝体纵横断面测量、坝址地形图测量和排洪河道纵横断面测量等。在进行测量时,我们必须要注意以下几个方面的问题:首先,进行土坝测量时,必须要采取相关的措施使得测量精度能够得到保证。在进行测量时,一般都以土坝的轴线为纵断,每隔50m设置一个控制点,这样才能使得土坝测量的精度能够得到保证,从而以免造成土坝横断面偏离轴线,使得工程计算不准确,从而对整个小型水库除险加固设计造成影响;其次,在进行每隔50m设置控制点的工作时,如果在设置的过程中遇到危险断面或者建筑物等,都要根据实际情况进行处理,适当的增加施测断面;再次,输水道和溢洪道下游衔接河道的测量也是进行除险加固设计不可缺少的部分。对其进行测量时,对其测量的距离非常重要,在进行测量时要对距离进行控制,其测量的线路越长,进行设计时就越来越精确。然而在进行测量时,其测量距离也不能超过一定的限度,要根据实际情况科学合理的进行测量,才能使得其作用充分的发挥,从而使得测量工作有更高的精度,使得除险加固工作能够顺利的进行下去;最后,排洪河道纵断面测量。排洪河道纵断面也是测量中非常关键的工作。纵断面的点也就是河床的最低点。
在进行现场的工程测量时,应该注意在对照一些现有资料的同时,采取多次测量取平均值的方法,保证测量结果的准确性,这样测量的结果才能为小型水库的除险加固设计提供一个准确和详细的参数。
3.3、具体施工设计
3.3.1、坝坡滑动破坏加固
滑坡加固工程的施工设计主要包括以下内容:
(1)对水库的坝基和岸坡进行清理,避免树根、泉眼、洞穴以及风化岩石等问题成为水库坝体的安全隐患;
(2)可以利用抛石固脚阻止坝体移动,稳住滑坡体;③处理好滑坡裂缝;④全面培厚,使水库坝体坡度放缓。
3.3.2、坝体灌注粘土浆加固
在小型水库的除险加固施工中,灌浆是最常采用的一种除险加固的方式,而针对不同的小型病险水库对于灌浆的施工工艺也不一样,例如针对一些小型水库的大坝坝体漏水等问题的处理,就最适合采用坝顶心墙垂直钻孔灌浆进行处理,而无论采用何种灌浆方式对小型病险水库进行处理,都应该注意在钻孔作业中,应对孔斜、孔深及时进行检查,保证钻孔质量,还应该让监理工程师参加最后的检查,检查时必須有钻孔原始记录,提供完整岩心,钻孔结束后,施工单位应及时将钻孔冲洗干净,并做好孔口保护直至灌浆完成。
在对小型病险水库进行灌浆之前,必须按相关的技术规范要求先做钻孔清洗及压水试验,灌浆段长和压力必须符合设计要求与规范规定,不允许超长、超压或欠压,在灌浆过程中各孔的灌浆必须连续进行,开始灌浆前必须根据压水试验成果备足灌浆材料,灌浆结束后,必须采用“机械压浆封孔法”封孔,并有闭浆措施。
在钻孔与灌浆作业过程中,施工企业必须认真做好原始记录,原始记录资料应真实、齐全、清晰、准确,严禁重抄或擦改,其内容应包括:钻孔、冲洗、压水、灌浆以及必要的取岩芯和观测记录。监理工程师可对原始记录随时进行检查,在灌浆过程中,灌浆压力或注入率突然改变较大,或当采用最大浓度浆液灌浆吸浆量很大而不见减少时,应立即查明原因,采取相应的措施处理。
3.3.3、坝体和坝基的密实加固
当坝体填筑质量无法达到工程设计要求,或是对软弱坝基处理不当时,坝体和坝基的密实度就会受到影响,导致土石坝工程质量偏低,形成安全隐患。
提高坝体和坝基密度是兴建土石坝的关键技术之一。以新建坝体为例,在项目开工前一定要就坝体与坝基的密度进行严格的论证,精心设计施工图纸,选择适合的施工加固方案。填筑质量是影响坝体密度的关键,其中坝料的选取和碾压试验以及碾压施工各项参数等,均应严格按照相关的法律法规进行,以确保坝体填筑质量。
小型水库坝体可以采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的坝基往往过于软弱,对其进行加固处理,可以选择如振冲压密法、化学灌浆法、排水砂井分期填筑法、深层搅拌法,强夯法以及换填法等等。如果是已经建成的小型水库,坝体与坝基是统一的整体。假如在测验中发现坝体和坝基的密实度不够,那么应当选用同一种方法进行加固处理。
在多种除险加固工程中,振冲法的适用性较强。这种方法不仅可以处理筑坝所用的砂石、土料,还能就坝基的软弱土质进行加固处理,当坝基为粘性土地时,深层搅拌法也是可选择的加固。
3.4、严格执行除险加固设计复查
除险加固设计施工程序具有一定的复杂性,当除险加固设计施工完成后要进行全方位的复查,把握加固设计施工中的各个环节,只有这样才能确保除险加固设计施工的整体质量。对于除险加固设计中存在问题要及时进行解决,避免影响小型水库的安全,实现防洪的目的。复查时相关负责人员要对每个人做好分工,保证复查各个环节的安全及质量。
结语
总而言之,我们要加强对型水库除险的加固设计的重视,分析其常出现的问题,并对其进行合理严密的设计。加强对前期的勘测与分析,掌握准确的数据,为设计的科学性提供一份保证,从小型水库设计涉及的各个方面进行考虑,进而保证小型水库的质量安全。
参考文献:
[1]潘海军. 小型水库除险加固设计易发问题分析处理[J]. 小水电,2012,04:52-54.
[2]張紫燕. 小型水库除险加固设计刍议[J]. 水利技术监督,2009,04:59-60.