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水库除险加固以及质量控制综述

摘要:本文主要是从工程设计、施工等多个环节出发,分析了中型水库施工建设中存在的问题,阐述了中型水库除险加固施工技术,为中型水库施工面临的质量风险,提供指导意见和防范措施。 
关键词:中型水库;除险加固;质量控制 
  一、工程慨况 
  1.1 工程基本情况 
  某水库集水面积为32km2,原设计标准是50年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核。在投入使用两年后进行了主坝迎水坡滑裂的除险加固,通过质量监测验定,按照工程的设计方案,该工程为以灌溉为主,兼防洪、发电、水产养殖等综合性利用的中型水库。 
  1.2 工程运行情况 
  水库主坝除险加固开工于2007年11月,建设完工于2008年9月。水坝主要的建设项目有:主坝迎水坡堆石碾压、输水涵洞灌浆防渗、原碳化砼力管更换为压力钢管、溢洪道出口细石混凝土砌块石边墙护岸、溢洪道启闭设备,闸门改造更新以及备用电源配置等。自完工到现在该工程经受了台风的考验,在过程降水量达300mm的情况下,保证了防洪排水措施安全。经过近几年的运行,没有出现裂痕、滑坡等现象。由于大坝建立地段受地质条件的影响,造成坝体土质疏松,提高除险加固质量对水库的防洪防险有极大的帮助。通过除险加固施工,加强对主坝、副坝垂直、水平位移观测,施工和管理单位加强除险加固工程,对库水位的升降以及汛期初、中、末阶段的观测。经过相关数据的分析,使大坝垂直、水平位移控制在大坝移位能接受的范围内。 
  1.3 工程险情状况分析 
  大坝迎水坡在67.5m高程发生裂缝。平行坝轴扩大到110m,而且出现继续扩张的趋势,滑坡裂痕的最大位移值达到506.5mm,最大沉陷量达到490mm,后大坝迎水坡75~77.1m高程又先后三次发生平行坝轴线方向的滑裂,通过对历次滑裂材料的分析,发现存在共同之处是:历次滑裂均出现在当年汛期后,库水位降幅及降速都较大的时期,历次滑裂的拉裂隙的发育方向均平行于坝轴线。从勘察针对的土样试验可以看出迎水坡填筑土的自身性状,特别是填筑土的抗剪强度较低,是产生滑裂的根本原因,库水位的大幅、高速下降,坝体内孔隙水压力过大是滑裂的触发原因。 
  二、除险加固建设的施工技术 
  2.1 土坝测量 
  土坝测量施工建设是水库建设的第一步,保证测量数据的精确度是稳定水库除险加固建设的关键。土坝测量从现有的土坝轴线作为纵断面,根据施工设计确定桩点控制的分布。按照分布的桩点进行横断面测量,横断面的测量,保证纵断面的测量标准,相互监测、测量,保证土坝工程测量的准确度。 
  2.2 夯实水库建设点的土层 
  水库稳定性在于土质情况的稳定,施工前期进行检测,能及时避开地质薄弱的施工段。对于整体土质薄弱的情况,采取出险加固的措施。加强土质的稳固性,防止出现土体滑坡、裂缝的情况。 
  2.3 大坝迎水坡高度的测量 
  迎水坡的高度直接决定着水库能否起到排水、泄洪的作用,对迎水坡的高程建设以及土层的稳定性都需要严格的要求。由于该工程迎水坡土层质量不高,建筑填筑土的抗碱性较低,因此,容易出现土层裂缝和气孔的现象。应该改善迎水坡建筑填筑土的质量。经过土层监测,选择抗碱性较好的土质进行填土,加强除险加固措施。 
  2.4 施工建设中泄水建筑物 
  中小型水库工程泄水建筑物类型具体有两种,表面溢洪道和深式泄水,其中最主要的作用是输水和泄洪。不管采用哪一种泄水建筑类型,重点控制都由底板高程确定。具体有两方面的考虑:首先,根据国家的防洪标准要求,我国现阶段的防洪标准与前30年相比有所降低,在调洪演算中若以原底板高程作为标准,来确定坝顶高程会造成主坝工程建筑浪费。出于这样的考虑,在满足库区淹没线前提下,除险加固地板高程应适当抬高。同时对底板抬高进行前后对比,进行经济和技术方面的比较,确保现状坝高能充分地利用。其次,对泄水建筑物进口地形的测量需要做到精确无误,根据实测资料分析泄洪洞进口淤积程度。是否出现洞口堵塞的情况,会否影响水库排洪工作,对底板高度进行经济分析,同时分析下游河道排洪能力。 
  三、除险加固建设采用的措施 
  3.1 做好施工测量准备 
  1)除险加固措施需要经过大量的数据和实地的考察、测量,才能保证除险加固的建设质量。在进行工程建设前都无一例外需要先做好施工准备,对于防洪、防险设施的施工,更应该保证施工建设的精确度。除险加固先进行土坝测量,针对工程设计的大小,结合实际的地质情况,选择施工基准点。为了保证除险加固施工的稳定性,对于主坝体的土质要求,需要进行实际的检验。通过选定不同的监测点,抽取不同的样本进行分析比较,及时避开土层不牢固地段,或采取防护设施。 
  2)对排水河道的测量。测量河道的排水量先要通过水文计算分析,通过发生险情的具体境况加深排水道,通过监测计算排水到纵、横河道的长、宽度以及土质情况,了解坝体出现险情的原因,对除险加固施工提供依据。 
  3)泄水建筑物的输水、泄洪。根据国家的防洪标准建立的泄洪建筑物,工程质量有所下降。为了保证水库的稳定性应该根据当地的水文降雨情况,进行防洪加固。通过检测了解泄水建筑物的高程设置以及河道淤积的情况,进行相应措施的调整。 
  3.2 夯实土层,提高除险加固措施 
  根据实际情况分析了解到,该工程出现险情的主要原因是土层不稳定导致的滑坡、裂缝。出现这样的情况主要表现在两个方面:①水库主坝的土质疏松。出现这样的情况需要采取加固措施,采用混合物加固夯实土层。②迎水坡填筑土的土质情况。迎水坡填筑土可以选择抗碱性较好的土质,作为施工建筑填土。 
  结语 
  总之,中型水库除险加固工程建设受到经费少、地理位置不佳、交通不便以及施工条件差的影响,因此,加大了除险加固工作的难度。通过完善建设监管措施,认识除险加固建设对水库防汛的重要性,分析加强除险加固建设的具体措施,为中型水库除险加固质量建设提供基础准备。

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