技术创新

水库除险加固施工技术管理

日期：2016-8-12 14:52:48　来源：互联网　浏览数：
　

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0 ·引言
    某水库位于新疆天山坡某河流出口处平原上的边缘地带，隶属某河流域并且是该流域内最大的平原拦河式水库。1956 年开始建设，1963 年竣工，库容比规划650 × 104 m3 总库存减少了200 × 104 m3 ，实际总库容为450 × 104 m3。50 多年以来，为新疆某河流流域下游地区防洪工作和地区发展带来了社会和经济的双重效益。但由于某河流域植被稀疏、质量较差，当地水土流失情况十分严重，导致该水库失去了基本的蓄洪、防洪能力，加重了该地区的防洪工作压力，整体防洪能力减弱。
    1· 水库现状
    某水库的大坝为均质土坝，总长2 100 m。迎水坡比为1∶ 2，背水坡比为1∶ 1. 5。年调节水量为1 200 × 104 m3 以上，属小型水库。由于某水库所处河流流域地区，降雨稀少，植被长势差，水土流失情况十分严重。在经过50 多年的不间断运行之后，该水库终于不堪重负，水库淤积情况严重。据资料显示，截止2010 年水库蓄水量为30 × 104 m3 ，仅占原总库容的15%。由于亚欧铁路、乌奎高速、312 国道、输油管道这些对国家、地区有重要经济作用的建设都位于该水库的3 ～ 5 km范围内，加之水库下游有将近7 万多人口以及十几万亩耕地，因此必须加快某某水库除险加固施工建设。一旦出现状况，将会带来无法估量的人员伤亡以及经济财产损失。
    参照我国《中国地震动峰值加速度区划图》( GB18306 － 2001) 可知，该水库的加速度为0. 1 g，属Ⅸ度地震烈度区域内。因此，当地地震局要求该水库按Ⅸ度对大坝及主要建筑进行除险加固施工。2010 年，当地政府组织专家对水库开展安全鉴定工作，得出水坝实际防洪标准未达到20 年一遇。坝体厚度不够、坝顶宽度狭窄、大坝超高不够、坝内无排水设施都是导致水库大坝无法正常、安全运行的主要原因。
    2· 水库存在问题
    新疆某水库属小型水库，距今已有50 余年。由于修建时间过早，修建期间的资金有限，在建设施工工程中多数选择采取人工填土的施工方式，导致水库碾压工程达不到规范要求。加上多年投入使用，大坝已存在大量险情。经由专家鉴定，该水库在施工设计方面极其不规范，工程质量不符合固定，属三类坝。其中大坝输水涵洞存在的问题在于坝体施工质量不高、砂浆强度过低以及砌体之间的空隙较多。
    通过鉴定可知，水库砌石体的平均容重为18. 5 kN/m，低于一般水平。由于常年累月受水库水和雨水的侵蚀，坝体内部渗透侵蚀情况严重; 当侵蚀现象不断加剧之后，就会造成坝体内部抗剪力下降，最严重时会使抗剪力低于坝体自重因此产生下滑力; 水库坝体出现裂缝，这是危害水库安全的重要隐患，较为明显的裂缝甚至会危及大坝体整体的安全; 又由于该水库经过一段较长时间的运行，坝体、坝基的密实度已达不到设计要求等等问题。
    为消除该水库存在隐患，保证国家、人民的财产安全，促进新疆该地区经济可持续发展，必须立刻对该水库开展除险加固工作。其中将重点对坝体、坝基密度以及对产生安全隐患的坝体裂缝进行填补。在工程施工过程中，为确保工程能按时按量的完成，必须加强对施工技术的综合管理力度。
    3· 除险加固工程技术管理措施
    针对水库技术管理中存在的问题，提出以下几点管理建议:
    3. 1 严格勘察施工现场
    在进行施工之前，对水库所在地进行实地勘察。为确定坝体设计强度，进行土木试验的过程须保持严谨、科学的态度。在水库除险加固过程中，正确分析滑坡原因，找出造成滑坡的泉眼和空洞。在进行施工时，可采用抛石施工的方法，对坝体整体进行固脚施工防止滑坡现象的发生。当坝体逐渐趋于稳定状态时增厚坝体，放缓坡度。对处于河流下游的坝体则用堆石法压载坝体，降低雨水对坝体的侵蚀。在施工过程中，严格按照设计强度对坝体进行除险加固施工工作，通过上述方法提高坝体抗剪能力、密实度和整体性。
    3. 2 灌浆技术在处理坝体裂缝中的应用
    近年来，灌浆技术的不断发展为水库坝体裂缝处理提供了更加可靠的保障，在工程中有着极其丰富的应用，使我国水利工程在灌浆技术施工中得到了一些宝贵经验。利用灌浆技术处理坝体裂缝时，要对裂缝进行细致研究分析得出产生原因的科学结论，确定适合的灌浆技术。多数情况下产生裂缝的根本原因是水分的渗流，若坝体裂缝超出设计所允许的范围就可开始对裂缝进行灌浆处理。灌浆处理可分两种，分别为填充式灌浆和劈裂式灌浆。在选择施工处理之间，分析坝体内部承受力大小，因为二者唯一的区别就在于浆液进入时产生的冲力不一样，即是否会对灌浆口造成压力。
    3. 3 提高坝体、坝基密度
    对于新疆某水库存在的坝体、坝基密度不符合设计要求的问题，可采用换填法、深层搅拌法以及振冲压密法。无论选择哪种施工方法，都要准确判断坝体、坝基当前密实度，再结合实际情况确定出最合适的施工方式，避免出现因选择不当造成水库坝体、坝基密度再一次降低的情况发生。当坝体、坝基同时出现密度低的情况时，最好采用相同的加固方式，才能最大程度地保证大坝整体的密度一致。振冲法是最为常见的一种增加坝体、坝基的方法，因为能对砂石、土料等坝体、坝基有非常显著的加固效果。对于黏性土、砂性土等以软质结构为主的坝基也能利用振冲法进行加固处理。
    3. 4 新型材料的运用
    在对水库进行除险加固施工技术管理进行分析之后，可知近几年新型材料的使用越发频繁。施工效果显著是其在施工中备受青睐的重要原因。在对新型材料的运用时，首先明确各材料的适用范围。例如对土木合成的水库而言，最适宜的材料就是土木膜，属于一种新型的土木合成材料。这种材料为高聚合成物，经过特殊的工序制造而成，具有极强耐水性，能有效减少土坝石的渗流，对内部抗剪力起到良好保护作用。
    3. 5 加强施工中的监管力度，完善施工人员培训机制
    对承包单位而言，在实施水利工程之前首先须建立健全各项施工技术管理控制体系，加强施工质量控制力度。在施工中发现的违规行为，必须马上勒令其进行施工手段整改。对工程信息一手掌握，建立科学、完整、有组织的施工技术管理信息反馈机制。对于施工人员而言，具有丰富水库建设水平是保障施工质量的重要因素。由于时代变化的速度越来越快，对施工人员的要求也在不断提高。作为水库施工人员，对施工技术必须完全掌握。
    4· 结语
    近年来随着我国水利工程不断发展与改革，除了上述施工技术以外，新型材料也在不断增加其在各项工程中的使用程度，收到的效果显著是其得到频繁使用的重要原因之一。对于新疆某水库所存在的问题，在对其进行除险加固工程时，必须加强对技术的管理手段，完善整个施工工程中的监管体制。只有经过不断的探索与研究，找到适合新疆地区水库除险加固方案，才能有效促进新疆地区的水利工程发展。