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水工建筑物安全施工技术的管理研究

2013-08-15

黑龙江水利科技 2013年11期
关键词:海城市水工软土

郭 浩

(辽宁省海城市水务局水资源水工程管理处,辽宁海城114200)

水工建筑物是水利工程最为关键的组成部分,用其可以引导水资源调度的流通方向,保证农业灌区作业的有序进行。近年来海城市深刻认识到农业经济的发展优势,开始借助水利设施对固有水资源进行优化调控,不仅满足了水资源分配与使用的控制要求,也能达到防范自然界水灾害的功能。由于水工建筑物与内部结构形式相对复杂,且现场作业可能遇到软土等特殊地基的影响,必须拟定安全可靠的施工技术方案。

1 海城市水利概况

建国以来50多年文字记载统计,海城市发生过20多次大洪水,平均每3~5 a就发生一次大洪水,西部沿河地区,地势低洼,海拔只有1~10 m,每当汛期,防洪任务严重,洪涝灾害频繁,内涝严重。东部山区地区,降雨量小,小型引水上山工程、节水灌溉工程配套不足,旱灾严重。气象资料记载,旱涝灾害发生的频率为大涝10 a一遇,偏涝3 a一遇,大旱20 a一遇,偏旱5 a一遇。灾害天气也时常出现大风、冰雹天气造成农业经济损失达8 000多万元。

2 软土地基对水工建筑的危险性

2.1 结构变形

对于地质土层来说,其有一个固定的液限范围,即土从流动状态变为可塑状态过程中的界限含水率。当软土层液限超出标准数值之后,软土路段便会出现明显的压缩变形,软土结构状态也呈现了不均匀变形、稳定性变形。无论是哪一种变形状态,都会对水工建筑物结构产生相应的破坏作用,集中表现于裂缝病害的发生[1]。变形是造成建筑裂缝的主要因素之一,异常变形破坏了混凝土结构的完整性。软土层液限值超标或临界状态,直接影响了软土结构的牢固性。

2.2 结构渗漏

软土在自然界地质中形成了相对稳定的模式,软土层不仅有其独特的物理性质,更是具备了破坏地质完整性的特质。渗水性是软土地段的主要特点之一,软土层不仅天然含水量较大,且可以将外在水分聚集到一起,进而扩大了水工建筑物的渗水性能。软土层渗水会对水工建筑物设施造成致命性的危害,混凝土结构渗入过多的水分,减弱了水工结构的耐久性,混凝土内黏合力变得松散。例如,水工建筑物的地基结构等,常会有间隙渗漏现象的发生,坝体、渠道、水闸等结构孔隙扩大而渗入更多的水分,破坏了水工建筑物的抗害能力。

3 水工建筑病害的安全处理技术

3.1 岩基渗漏处理

首先要根据渗漏现象查清有关部位的排水孔和测压孔的工作情况,然后再根据原设计要求和施工情况进行综合分析判别渗漏原因,确定处理方法。①如查明原帷幕深度不够,可加深帷幕,加深后如下部孔距不满足要求时,则还要加密钻孔。②若有断层破碎带垂直或斜交于坝轴线、贯穿坝基而造成渗漏,除在该处适当加深或加厚阻水帷幕外,并根据破碎带构造情况增设钻孔,进行固结灌浆[2]。③如查明是排水设备不畅或堵塞,可设法疏通,必要时增设排水孔或导渗平洞。

3.2 坝体渗漏

3.2.1 混凝土坝(闸)坝体渗漏处理

包括3个方面:①裂缝渗漏:处理方法见水工建筑物裂缝处理,但对渗漏量较大、渗透压力不影响建筑物正常运用的漏水裂缝,如在漏水出口进行处理时,应采取埋管或钻孔导渗措施。②散渗或集中渗漏:处理方法有灌浆、上游表面涂抹、筑防渗层、用快凝胶泥堵塞孔洞等。③止水、结构缝渗漏:处理方法有补灌沥青、化学灌浆、补做止水设施等。

3.2.2 砌石坝坝体渗漏处理

根据坝体材料、渗漏原因和程度的不同,可分别采用截、排或两者结合的措施。常用方法有:①上游面涂抹环氧材料;②麻丝填塞砌缝后再用水泥砂浆勾缝;③砌缝灌注水泥浆与坝面涂抹水泥砂浆相结合;④上游面增做混凝土防渗墙或刚性防水层等。

4 水工建筑物安全施工的管理措施

4.1 把握重点

根据海域市农村经济发展的特点,按照“先急后缓、先重后轻、突出重点、分步实施”的原则制定出分阶段目标、重点放在粮食生产区及生态环境脆弱的地方,包括粮食增产潜力大,提高农业综合生产能力明显的区域。针对农田水利建设存在的问题,把握水工建筑物安全施工的重点内容,并且按照行业规定逐一落实到具体的作业方案中,这样才能从根本上解决水工建筑的病害问题。

4.2 统筹兼顾

充分考虑水资源承载能力,实行总量控制,定额管理,协调各行业的用水需求,促进农业结构调整、实行改造与改革、骨干与田间、溉灌与排水相结合。根据各地实际情况,制定适宜的改造方案,同时积极采用新技术、新材料、新工艺。例如,针对水工建筑物常见的裂缝问题,施工单位可编制填充法、修补法、灌浆法等不同的处理措施,选用最合适的方式处理病害。

4.3 加强改革

根据国家财政投入及地方财力的可能和当地经济发展的实际需要,制定切实可行的规划建设目标和操作性较强的措施,全面降低水工建筑物病害的发生率。进一步深化农田水利工程建设和管理体制改革,加强农田水利工程投资、融资体制、水价形成机制、工程产权制度等方面的改革,充分发挥小型农村水利工程的效益,促进农村水利基础设施建设的优化改造。

5 结论

尽管海城市农田水利有了很大的发展,但由于工程年久失修、管理不善等多方面原因,支撑和保障能力明显不足,工程设施完好率低,防洪、除涝、灌溉标准不高。农田水利发展仍然处在爬坡阶段,在一定程度上制约了农业生产和农村经济的发展。新时期应加强对水工建筑物安全施工的综合管理,引用先进的工程作业技术以控制病害率,同时执行综合性的施工管理方案,降低建筑病害风险的发生率。

[1]贾喜梅.水利工程测量管理的不足与改进措施[J].科技传播,2010(14):57-58.

[2]段佰威.试论水利工程施工安全监理的重要性[J].现代商业,2012(26):123.

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