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水库运行现状及除险加固措施

2021-12-07

农业科技与信息 2021年10期
关键词:除险砌筑坝基

张 姣

(甘肃省高台县水务局六坝水管所,甘肃高台734300)

水工行业在我国经济体系、社会体系中占据重要地位,是推动社会发展的重点工程设施。但从水库运行现状来看,很多即有水库建设时间相对久远,受到当时设计、技术、材料等因素影响,很多水库工程已经出现了病害问题。除险加固是确保水库正常运行的重要手段,可以通过止水与伸缩缝、防渗处理、砌体工程等方法解决水库病害问题,延长水库的使用寿命,充分发挥水库运行效益。

1 水库运行现状

某水库是集防洪、灌溉一体的小型水库,建设于20世纪70年代中期。该水库枢纽的主要建筑为拦河坝、溢洪道、输水洞,水库顶坝高程为10.5 m,坝体长度为110 m,坝顶宽度为3 m。该水库的水坝高度较低,建设初期设计的防洪标准无法满足现在使用需求,再加上工程使用、水文结构变化、水库缺乏管理等影响,导致水库的防洪性能进一步降低。水库上下游坡度高,不能满足抗滑标准。迎水坡施工材料粒径小,难以起到坝坡保护作用,下游无排水体。水库溢洪道侧无衬砌,末端无消能防护设施。针对水库运行现状,专家提出了以下几点除险加固建议:一是调整大坝病险位置厚度,采用加厚、削坡等技术;二是对迎水坡护石进行翻修,增大下游水流量;三是溢洪道衬砌,增设消能设施,加固运输通道。

2 加固思路

前期加强准备性工作,对工程管理有效规划,落实水库施工的安全制度和施工标准,做好施工方案审核和技术交底,确保除险加固施工可以有效落实。除险加固的一次性投资额度较大,并且多数都是地方性投资,但普遍存在资金匮乏问题[1]。因此,应多方筹措资金,如采取租赁、承包、拍卖、入股等方式,确保水库除险加固工程能够有效落实。同时,结合国家相关的法律法规、政策要求,积极改善和落实水库产权制度,保障资金利用率。建立健全岗位责任制度,加强后期管理工作的落实。

3 处理措施

3.1 加强大坝防洪能力

该水库最大的问题就是防洪能力较差,应采取有效措施进行处理。对水库防控完善方案进行论证,论证结果可增加坝高;也可以优化溢洪道结构,增加泄洪量,提升出口消能设备功能,减少其对下游的负面影响;也可以将以上2种技术措施整合应用,既能够满足防洪需求,同时降低工程施工成本。

3.2 放水洞除险加固

水库放水洞中有很多阶梯卧管,可能会产生浆砌石裂缝、水流冲刷底板、冻融破坏等情况。在除险加固中,应先将既有砌石清除,再进行二次砌筑,对于已经生锈的闸阀进行更换。

3.3 提升大坝结构稳定性

水库上下游坝坡较为陡峭,坝顶部位宽度小,会影响大坝整体的稳定性。因此,需要采取有效措施进行处理。为了保持上下游坝坡的平稳性,先清除坝顶表面上的杂物,洞顶洞穴反复夯实,根据实际情况适当拓宽坝顶部位。整修迎水坡,增加背水坡厚度。

3.4 健全管理机制

完成除险加固施工后,应设立专门负责水库管理的部门,配备相应的技术设备和人员,针对水库运行情况和需求,制定维护规程,落实相应的管护责任。部分病险水库电气设施老化严重,使用功能退化,甚至有些设备无法正常运行,与水库缺乏定期设备检查、养护有直接关系。因此,水库管理单位与人员应履行职责,定期对水库工程及其设备进行检查维护,及时发现水库及其设备存在的问题,对于不能维修、老旧严重的设备进行更新,对于存在故障的设备进行维修,并尽快投入使用,确保水库工程可以正常使用[2]。

4 技术措施

4.1 止水、伸缩缝施工

安装止水片之前,应开展相应的测绘工作,施工中借助钢筋支架保持稳固性,避免止水片出现位移情况。如果金属止水片不够平整、存在孔洞,则要进行平整、修复、更换处理,清除表面的杂物,合格之后再投入使用。止水片衔接应根据厚度进行分类,相同厚度进行搭接,可采用折叠搭接法、咬接法等,搭接长度应在20 mm以上,咬合搭接位置可用双面焊接方案连接。同时,施工中所有预埋件都要进行质量检测,合格后在仓面上安装。预埋件施工必须严格按照设计图纸标准进行,做好测量放线工作,确定预埋件安装精度。施工中注意预埋件加固,可以焊接钢材实现加固。

4.2 坝基渗漏处理

大部分存在病险的水库都建设于20世纪,受到当时技术限制、工艺水平较低等影响,坝体填筑施工质量较低,压实度无法满足水库长期运行要求。大部分水库坝基渗漏部位在坝基覆盖层上部,由于覆盖层的渗透系数更高,是容易出现渗漏的部位。在除险加固施工中,针对坝基渗漏问题,应提前测试土层含水率,深入了解黏土料物料特性。如果施工现场覆盖层较薄,可采用垂直渗透工艺进行防渗处理。如果坝基周围土壤为粉细砂,且厚度较小的情况下,可采用高压灌浆防渗工艺[3]。近些年,土工膜防渗施工技术在大坝防渗处理中应用非常广泛,可根据坝基渗漏情况考虑土工膜防渗技术,具有操作便捷、经济性强的优点。土工膜施工应提前确定坝基渗漏部位,将渗透缝挖出,之后注入泥浆加固,在表面覆盖一层土工膜即可。

4.3 砌体工程

根据水库工程除险加固要求,确定砌体工程石料类型,严格控制石料质量,要求强度高、不易风化、表面无裂痕、受自然环境影响小、具有较强的抗压强度,以满足砌体工程建设要求。在砌体工程施工过程中要做好以下几点工作:一是保证砌体工程平面的平整性。砌体平面材料应选择规格相近、分布均匀的材料,如果面层面积较大,需要二次修正。块石的形状应尽可能保持一致,如果块石棱角分明,则要切削后再使用。二是浆砌石在池槽开挖工作完成后,由监理工程师进行质量验收,验收合格再进行后续施工环节。砂浆搅拌应使用拌和机,将拌和机设置在砂浆制作场地的指定位置。三是浆砌石砌筑采用铺浆法进行,砌筑施工中应先铺设一层砂浆再进行砌筑,采用分层砌筑方法,每层砌筑应重点注意上下错缝量,保持内外衔接紧密性。四是铺筑施工正式开展前应做好养护工作,石料上均匀洒水保持湿润,灰缝厚度不得小于20 mm,最大不得超过35 mm,如果发现较宽的缝隙,则要进行填充处理。砌缝宽度严格按要求施工,平缝不得低于15 mm,不得超过20 mm,竖缝不得低于20 mm,不得超过30 mm,保持砂浆缝的饱满度,石块密度不得过大,保持勾缝自然[4]。五是砌体施工应满足施工设计规范标准,严控截面偏差,最大不得超过30 mm。

5 结束语

加强水库除险加固有助于排除水库工程的安全隐患,保证水库各项功能正常发挥。要结合水库工程运行现状,设计除险加固施工方案,通过止水、伸缩缝施工以及修复坝基渗漏部位、建设砌体工程,最大限度提升水库的运行效能。同时,还应加强水库工程的日常管理工作,定期对水库及其设备进行维修养护,延长水库使用寿命。

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