病险水库除险加固几点建议 - 水利施工

 工程材料     |      2019-12-02 06:25

随着我国的经济不断发展,水利工程也发展迅速,但是同时我国的病险水库数量较多,除险加固十分重要,需要及时治理和完善,本文将就水库除险加固的治理进行相关探讨。

土石坝坝坡滑动破坏加固技术

论文导读:目前,许多水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,以及工程本身质量差,工程老化失修等问题,形成了大量的病险水库,工程不能正常运行,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其效益。影响城镇安全的大、中型水库,这些险库急需抓紧除险加固。

水库;除险;加固;治理;安全;水利

一 土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势,则此坝坡是稳定的,否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果,是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素,实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质,包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。为此,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作,从而确定滑坡的性质及其主要原因,并定出滑坡加固设计,以便进行滑坡加固的施工与质量检查。土坝坝体是由人工填筑坝料而成,而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准,应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡,清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等;抛石固脚阻滑,稳住滑坡体;在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝;全面培厚,放缓坝坡;下游坝坡堆石压载,做贴坡式反滤层等等。二 土石坝坝体灌注粘土浆加固技术目前,坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种,前者是指自重灌浆,后者是指利用灌浆压力劈开坝体,形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实,两种灌浆方法都是压力灌浆,只是所用的压力大小不同而已。这两种灌浆加固技术,在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果,为我国的病险土石坝加固处理作出了贡献。坝体和坝基的密实加固技术三 土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求,以及对软弱坝基处理不当,因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。对于新建坝,坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证,精心设计,选择最优施工加固方案,精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量,包括坝料的选择,碾压试验,碾压方法及碾压施工各项参数等,均应严格按有关规范进行,以确保坝体填筑质量。新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外,也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择,如振冲压密法,排水砂井分期填筑法,深层搅拌法,强夯法,换填法以及化学灌浆法等等。已建坝,坝体与坝基已形成一个整体,假如坝体和坝基密实度都有问题,那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中,振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质都能进行加固处理。因此,振冲法不失为一个较优的加固方案。坝基为粘性土地基时,深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。四 土工合成材料加固技术随着高分子化学工业的迅速发展,自20世纪以来,相继出现了各种不同的合成纤维,诸如:聚抓乙烯纤维、聚乙烯醉、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能,逐渐被人们所接受,实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。作为崭新的土工建筑材料,土工合成材料历时甚短,但发展颇快。目前,已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为:①土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然纤维制成的透水的织物,主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等;②土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构,其开孔面积远大于张力元件,应用于加筋;③土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构,应用于液体和气体的输送;④土工膜为相对不透水的聚合物薄片,在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送;⑤土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫,用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物;⑥土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构,应用于侵蚀控制和保土;⑦土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体,用于排水、截水及加筋等。总之,土工膜具有十分突出的防渗性能,其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面:①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙;②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙;③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体;④渠道的衬砌防渗;⑤涵闸水平铺盖防渗;⑥隧道和堤坝内埋管的防渗;⑦施工围堰的防渗;许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便,有推广使用价值。目前SL/T225一98和GB50290一98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定,都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟,这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。近年来,土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是:首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔,并以泥浆护壁,然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内,倒转轴卷,使土工膜展开,相邻两幅之间用搭接的方式连接,最后进行膜两侧的填土,即形成防渗帷幕。回填时,在槽底回填粘土,厚度不小于1m,目的是密封,以防止水从下部绕渗,接着回填与原筑坝材料相同的土料,待其下沉稳定后,往槽内继续填土压实;待土工膜出槽后,将其与建筑物防渗体系连接,不得外露。在与建筑物连接处,土工膜应留有足够的富裕,以防建筑物变形时拉断土工膜。垂直铺塑防渗技术现已广泛应用于各种砂性土工建筑物和地基的防渗。从其应用形式上可以分为两种:一是平原水库、江河、湖泊的堤坝前防渗;二是坝体和地基的联体防渗

关键词:病险水库,除险加固,综合治理

一、我国水库除险加固的现状

1 前 言

目前我国来说,我国国土面积广阔,每年由于洪涝造成的损失也相当大,堤防的除险加固就显得尤为重要,经过近些年的研究和发展,我国在防洪减灾的工作上已经做出了一定的成果,我国的主要江河的水利工程中,基本上形成了以水库、堤防、蓄滞洪区或分洪河道为主体的拦、排、滞分相结合的防洪工程体系。这使得我国防御洪水的能力不断增强,改善了水利工程的防洪效果。但同时由于发展时间较短,经济受限,以及技术水平的制约,我国现有的防洪能力相比较其他国家而言,差距较大。国家政策对水利工程的重视大大地促进了水利工程的发展。在一些重要的城市以及地区,对于堤防工程中的除险加固已经提出了越来越高的要求。在我国,已有的堤防工程逐渐具备了一些特点:很多堤防都是建立在河流附近,并且堤基条件相对复杂,这给堤线选择工作带来了诸多不便,使其选择范围被大大地缩小。通常在堤基施工中,选用的材料多为砂性或卵砾石,它们都是没有经过处理的。堤身质量不满足施工要求,在目前绝大多数的水利工程中,堤防工程的施工是通过逐年加高增厚完成的。堤后坑塘多。当在进行堤防除险加固时,由于缺乏筑堤土料,一般在堤后取土筑堤,取土坑。由于在供应完材料之后,没有及时进行处理,导致洪水发生时,出现各种灾害。情节较为严重的,将会导致大河决堤。以上这些现象就对于堤防除险加固提出了更高的要求。

我国现有各类水库,这些水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥了重要作用。但由于各种原因,目前,许多水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,以及工程本身质量差,工程老化失修等问题,形成了大量的病险水库,工程不能正常运行,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其效益。有些病险水库下游是重要城镇、厂矿、交通干线,位置险要。影响城镇安全的大、中型水库,这些险库急需抓紧除险加固。

二、除险加固的意义

由于更改资金不足,绝大多数水库缺少正常的维修改善,工程不可避免地发生老化失修,以致新的险库又不断出现。按照目前的投入水平,许多病险水库短期内仍无法得到除险加固。

1、供水 水库在农村来说,是供水的重要源地,水库除险加固工程的建设,为大多数地区提供方便卫生的饮用水源小型水库的建设,既可以改善当地居民的生活环境,又可以促进社会主义的建设。多年来,我国一直是边发展,边污染,河水污染问题严重;而小型水库位置偏僻,水质好,无污染,逐渐成为重要的供水水源,但病险水库多,水库蓄水能力不足因此除险加固工程解决了病险水库多年的困扰,发挥了水库蓄水功能,改善了城乡供水丘陵地区原生自然植被破坏严重,加上对坡地的盲目耕种,丘陵山区只要遭遇暴雨就会形成山洪,山体滑坡,导致大量水土流失;但是降雨少了,又易形成干旱在频繁的旱灾以及经常性的水土流失下,农业生产水平自然较低,经济发展迟缓因此小水库是提供生活用水和农田灌溉的来源,通过水库的除险加固,解决了丘陵山区农业发展的阻碍。 2、防洪 小型水库的除险加固建设,是提升该建设地区防洪能力的可靠保证小型水库大多在丘陵山区,发生大暴雨时,汇流速度极快,会造成巨大损失,有些水库的抗滑稳定性不足,无法承担起防洪保安的重大责任水库只有除险加固,才能减轻防洪压力,提升地区防洪保障,为地方经济发展做出贡献。 3、环境 蓄水能力的增加,必然会润泽周围的生态环境;小水库周边农林渔业也得以大力发展,植被覆盖率将大幅增加;此外水库的除险加固,对防止水土流失,防止河道淤积起着重要作用 4、经济 水库通过治理,在水土资源上有了优势,多种多样的经营方式得以开展,如种植果树乡镇供水开办水泥厂水产养殖等,不仅改善了居民的生活环境,也为周边居民带来了商机,综合效益良好。

2 病险水库除险加固建议

三、除险加固的治理措施

为加快病险水库治理步伐,提高质量,宜从以下几个方面入手。

水库除险加固工程从前期工作到项目实施是一个较长的过程,从前期设计到投入使用中都必须高度重视施工过程中常见问题的预防和解决,从每一个细节出发,这样才能够更好的保障水库的除险加固。 1、设计上 在工程初步设计阶段,设计单位首先必须对要实施的加固工程进行实地考察,制定切合实际、行之有效的设计方案,这将有利于规避工程实施阶段中可能出现的一系列问题,做好科学的设计、施工方案。 2、材料上 料场的选择与开采是水库除险加固施工管理组织设计的重要环节。在水库除险加固施工管理中,料场的选择与开采,主要包括筑坝土料和砼骨料。在选择筑坝土料时,有必要对土料储量和质量进行勘察分析。施工导流方式选择对水库除险加固施工管理组织设计。为了使水工建筑物能保持在干地上施工,选用恰当的施工导流方式必不可少,一般来说,施工导流方法分为全段围堰法和分段围堰法两种。 3、施工上 注重选择符合实际的施工技术和方法,不同的水库除险加固工程,应当采取不同的施工技术和方法,只有施工技术和方法得当,才能避免出现问题,增容扩效改造都是在原来的机组设备上改造,不破坏水工建筑物方面,不影响机组的强度和稳定性。我们要根据病险水库、水闸的问题和原因,充分考虑新材料、新工艺和新技术的应用,对于工程等级、防洪标准及设计流量不满足要求但主体结构基本完好的水闸,尽量考虑保留原闸室,按规划批复的工程规模及设计水位,通过加高或增扩闸孔来提高过流能力,其余附属设施相应进行加固改造。 4、技术上 GIS水库管理信息系统是特殊的管理系统,以地图数据作为基础二维数据的信息,为管理者及时快速的查询和提取自己需要的信息内容这种管理系统改变了我国传统水利部门的工作管理方式,提高了工作效率,为政府决策部门及工程施工技术人员提供更详细的项目信息,准确了解项目周边环境,对水库的开发和利用,做出更准确合理的决策与规划。 5、监测上 水库大坝控制运用时管理人员的方便性、安全性,设备的可靠性,工作场所的舒适性都需要考虑。通过加固改造,是否减轻了管理人员的劳动强度,自动化监控实现的程度及其有效性,各病险水库是否根据实际情况制订了应急预案,防汛公路运行通畅是否得到保证,管理设施是否先进等。加固改造后维修的方便程度、维修空间、场所是否足够、拆卸吊装方案是否更简便易行且安全可靠。对于水库大坝的维修环境,应能得到明显改善。对大坝和附属建筑物,以及水库安全所必需的相关设备,在尽量保留原有监测设备的基础上,应按要求新增监测设备并使其处于安全和完整的工作状态。对于那些因为除险加固而必须拆除的原有监测设备,从而导致多年监测资料中断,应在被破坏之前,安装过渡性测点,延续监测资料。病险水库一般应有以下安全监测项目:表面变形、渗流量、上下游水位、降雨量、泄流量、放水量等观测设施。 6、验收上 监理部门必须负起责任来,对水库除险加固工程进行严格的检查,检查其资料是否真实和齐全;监理部门还要对水库除险加固工程竣工后的配套系统进行试运行,并且要由专业人员进场开展检查验收工作,对于发现的问题,哪怕是十分微小的问题,也要及时进行解决。建设单位同样要高度重视水库除险加固工程的验收,由专业公司的专业人员进行全面检查,确保没有任何问题方可投入运行,只有这样才能保证水库除险加固工程施工质量。

2.1 采取多层次、多渠道融资的办法,为病险水库加固提供资金保证

结语:对于水库来说除险加固不仅仅是修复作用,同时保障周围民众的生命以及财产安全,提高防洪能力,保障社会主义经济持续稳定发展。

病险水库加固工程投资大、周期长、社会效益显著,应以公共投入为主。按照“分级管理,分级负责”的原则,各级政府都应建立相应的专项治理资金。但是,要加快病险水库的治理步伐,仅靠政府的投入是不够的,必须建立和完善多元化、多层次、多渠道的投资体系。至于小型水库的除险加固,则应以地方投资为主,国家可给予一定数量的补贴或采用以奖代补的政策。同时,结合病险水库治理,积极稳妥地搞好小型水库的产权制度改革。在防汛责任制得到切实落实的前提下,可采取拍卖、租赁、承包、股份合作等方式筹集治理资金。对病险水库较多且加固进展缓慢的地方,在除险加固任务未完成前,尽量少建或不建新水库,尽可能将资金投向现有病险水库的治理。

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2.2 强化病险水库加固的前期工作,为搞好病险库加固夯实基础

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