永仁县水务局云南楚雄永仁651499
摘要:这篇文章主要探讨了小二型病险水库加固中较经济合理的施工处理方法,为相关水利人员提供参考依据。
关键词:小二型水库;除险加固;低造价;工程措施
前言
水库大坝安全关系到人们群众的生产生活,是大众关注的焦点,也是这些年水利工程的重点。在“十一五”期间改善水库病险的基础上,中央加强了对大规模水库的除险加固资金支持,然而小型水库分布较广泛,依据分级管理的原则,除险加固资金要以地方筹资为主,尤其是小二型病险水库要由市县级负责。因该区小二型水库分布广、缺乏必要的除险加固资金,所以采取低造价除险加固措施时技术方面改善资金不足的关键途径之一。
一、除险加固措施
对小型水库进行除险加固措施就是为了缓解建筑物的险情。为了达到较低的除险加固工程造价,不是要降低建筑物标准和质量水平,而是要从实际出发,有针对性的分析,结合各小二型水库的具体情况,采取对应的除险加固措施。以下就对小二型水库存在的问题,进行工程处理措施介绍。
1.1大坝防渗措施
在进行大坝坝基防渗工程时,人们一般的防渗措施就是:一,帷幕灌浆;二,截水机;三,铺盖。对于帷幕灌浆,我们就要对灌浆两侧采取顺延措施,保证位置到达一般水位交界处,避免突发意外。要么就是工程人员结合具体的地形特点为基础向两端顺延,保证能和坝体防渗体达到无缝连接,避免新的情况发生,又或是质量不合格情况。对于斜墙坝就能运用土工膜,在均质坝的前提下就可运用冲抓套井及高喷方式,进而确保稳定性。要实现加固除险措施的高效性,工程人员应该建设完善好上下游的坡比,避免安全问题的发生。对于水库坝坡不满足标准条件的,我们要进行下游回填措施,增设排水棱体。并且,工程人员一定要足够关注下游坝坡的结构情况和排水设施的设计标准,完善水库排水效果。
然而这些施工措施,造价成本高,施工要求高,对于综合效益低的小型水库也不够经济实用,所以利用以前的黏土截渗墙实施防渗处理是科学合理的。如,云南省某县的水库是一座灌溉水库,集防洪与养殖于一身的小(二)型水库,水库位置以上把握流域范围在1.014km2,总库容量为85万m3,最大坝高在6.25米,坝长144米;坝型属于均质土坝,建设于20世纪60年代。受当时施工条件和施工技术限制,水库施工效果较差。水库面临的主要问题:①坝基裂缝渗漏,大坝清基不完善,也未进行开挖截水槽等施工操作,蓄水当年就出现渗漏情况;②坝体填筑土一般是为全、强风化千枚岩类型,土质及碾压性能都不好,工程运行几年后,坝体到处出现散浸和集中渗漏情况。为避免坝体和坝基出现渗漏情况,确保大坝能够安全稳定运行,在2005年利用的传统粘土截渗墙对坝体、坝基采取了防渗处理,使渗漏情况有所缓解,工程效益显著增强。
(1)垂直防渗措施。在上游位置挖设截渗槽装置,深挖到相对水分较少的基岩以下0.5米处,截渗墙厚则是坝前水深的0.2倍;利用人工回填粘土措施并实施分层夯实操作,确保截渗墙与原粘土斜墙充分协调,最终厚度在1.5米。
(2)水平防渗措施。先处理上游斜墙表层的杂质,斜墙削成台阶状,接着从最低处向上平行设置1m米厚优质性能的粘土,分层进行碾压,层厚达0.3米,按具体规定的压实度把握碾压性能,粘土层与原粘土斜墙要充分协调,最后在粘土层上设置8~10厘米厚的C15混凝土预制块,并进行勾缝处理。若是工程区域块石充足,价格合理经济,也可利用块石采取干砌操作。
1.2输水管除险加固
我们这里提到的涵管工程需要用到灌浆加固措施,它是在小型水库涵管建设中运用的较为普遍的一种工艺。小型水库通常会受到长期雨水冲刷浸泡,使得涵管结构受到影响,引起内部的水泥变形、裂缝、渗水等,甚至会出现被掏空,在面临来势凶猛的洪涝灾害时,小型水库将难以抗衡。此时对涵管结构采取灌浆工具就能有效的弥补裂缝,填充空余部分,同时在涵管表层部分采取灌浆操作,能够在一定程度上减少雨水渗透,降低内部损坏程度。并且,采取灌浆措施能够增强抗压力和承受力,提高涵管利用率。
云南省小(二)型水库建筑物通常是平卧管结构,这种结构主要是能进行分层取水,能适应水稻生长对水温的需求,成本经济合理,施工操作也简单。所以,对输水涵管除险加固期间,利用新建平卧管措施适合在广大农村推行,经济合理。对当前的输水建筑物深入检测,向水库管理人员询问平、斜涵管面临的安全问题以及破损情况,进而制定改建或新建策略,一般的以改建为主,对于渗漏情况加剧或管体断裂的通常作新建分析。新建时一般涉及到平管、斜管、消能水柜三环节,在平管的操作中,对土方进行开挖及回填是重点,应明确依据“V”型缺口进行开挖,坡比在1∶2.5最合适,开挖土方转移占地区域较大时,可分段操作;在选择涵管时,应分析其输水水平,可利用管流公式进行计算。施工策略:统一管径后,埋设期间要设置0.2m米厚的混凝土垫层,再进行外包混凝土,并在管外周每5~6米位置建立长×宽×厚规格为0.4m×0.4m×0.3m的截水环装置。在新建卧管期间,台阶的高度要依据人体工学设置,单级高度要适宜,避免太高,要保持在0.5米位置,宽度保持在0.6~1.0m。在输水体系装置中它的功能是转向连接平、卧管,以及卧管分级取水后流经平管前进行消能,了解到其承压较大,应利用钢筋混凝土结构,并借助活动钢筋混凝土盖板,以便清掏,尺寸以内腔1.5m×1.5m×1.5m(长×宽×高)为宜。
1.3溢洪道除险加固措施
深入研究我国的小型水库溢洪道工程,其中溢洪道建设最为普遍的结构就是砌石结构,闸门通常使用的是混凝土。然而在由砌石建成的溢洪道工程中,由于长期的环境影响,雨水冲刷浸泡,风化情况较为常见,损害程度较深;由混凝土建成的闸门来说,裂缝和碳化情况也总会出现,因此要加大力度的对小型水库溢洪道工程的加固和保护。对于小型水库溢洪道工程的除险加固期间,要进行全方面的监测,采取合理实用的规划方案,以实际出发,选择合适的措施。
在设计溢洪道衬护期间,为确保建筑物的安全运行,结构计算是必不可少的,不仅要利用常规方法对护及挡土墙的稳定性进行核算,还要采取一定的陡坡面砌护厚度与消力池底板的稳定分析,陡坡护砌厚度要复符合滑动安全,通常不低于30毫米。在消力池设计期间,消力池底板厚度要适应抗浮稳定标准,因底板边界的约束性,通常不会出现滑动问题,所以只需对抗浮稳定采取复核计算。作用在底板上的上浮力涉及到渗透压力、脉动压力、底板上凸出体产生的上举力,以及下游消力池水深与水跃段内压力差。抗浮力包括底板的浮重和底板上的水重。
二、总结
我们以上分析的除险加固措施,往往都比较陈旧,或者原始方案你,然而从造价及施工方面分析,就小二型水库除险加固来说,经济合理,简单操作,尤其是经济状况差的市县进行病险水库除险加固有积极作用。
参考文献:
[1]龚忠辉,杨海金.浅谈小(二)型水库除险加固的低造价工程措施[J].江西水利科技,2008,34(2):140-141.
[2]靳佩琛.浅析河北省小(2)型水库除险加固工程造价注意事项[J].城市建设理论研究,2014.
[3]吴强,石峰.浅谈小型水库除险加固中应注意的问题与施工质量控制措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报,2009(2).