【摘 要】隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,水利工程在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中有著十分重要的意義,它不僅有利于我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),還有效的改善了人們的生活環(huán)境,提高了人們的生活質(zhì)量。但是,由于在水利工程施工的過(guò)程中,其施工技術(shù)不夠成熟,因此導(dǎo)致其水利壩體結(jié)構(gòu)存在著許多安全隱患,從而使得水利設(shè)施無(wú)法正常的運(yùn)行。為此,相關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該采用相應(yīng)的技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的施工加固處理。本文根據(jù)實(shí)際案例,對(duì)水庫(kù)主壩中存在的主要的安全隱患進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹,討論了相關(guān)的加固措施,以供相關(guān)人士參考。 
【關(guān)鍵詞】水庫(kù)主壩;安全隱患;加固措施 
  目前,在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中,水庫(kù)主壩的安全隱患不僅影響了水庫(kù)的正常運(yùn)行,還阻礙了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),嚴(yán)重的話還可能會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此為了有效的解決水庫(kù)主壩中存在的安全隱患,技術(shù)人員就必須要從水庫(kù)主壩安全隱患產(chǎn)生的原因入手,采用相應(yīng)的加固措施對(duì)其進(jìn)行處理,以確保水庫(kù)主壩的正常工作。下面我們就對(duì)水庫(kù)主壩主要安全隱患和加固措施進(jìn)行介紹。 
  0.工程概況 
  某個(gè)水庫(kù)的總庫(kù)容量有 2.55億立方米作用。這一座 以防洪、農(nóng)用灌溉為主的水庫(kù),其中還起著對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖、發(fā)電等綜合項(xiàng)目的作用。這座水庫(kù)的主要由幾個(gè)部分構(gòu)成:主壩、副壩、泄洪發(fā)電隧道、溢洪道和發(fā)電站等等。主壩的主要建設(shè)材料是粘土木板心墻構(gòu)成的砂殼壩,長(zhǎng)四百六十米。壩頂高程達(dá)一百二十八點(diǎn)四米,最大高度為四十八米。其泄洪發(fā)電隧洞處于水壩的左岸,由進(jìn)口、洞身和出口這三個(gè)部分構(gòu)成,發(fā)電隧洞 自身具有泄洪、發(fā)電、輸水等等多個(gè)較大的用途 溢洪道則在主壩左邊的兩千米處,由粘土構(gòu)成的斜墻壩。 
  該水庫(kù)自建設(shè)完成成功運(yùn)行以來(lái),在防洪、發(fā)電、灌溉和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)方面都做出了巨大的貢獻(xiàn),不僅防治了水患,還利用水資源對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)起著巨大的推動(dòng)作用,還對(duì)下游的幾十個(gè)鄉(xiāng)村和城鎮(zhèn),以及交通道路等帶來(lái)了安全保障 但是該水壩以及使用了40余年,并且當(dāng)初建設(shè)之時(shí)所使用的施工技術(shù)一般,經(jīng)過(guò)多年的使用,目前該水壩的防滲墻、發(fā)電隧洞、溢洪道等多個(gè)關(guān)鍵性的不穩(wěn)都開(kāi)始出現(xiàn)了安全隱患,不經(jīng)影響到整個(gè)水壩的正常運(yùn)行,還對(duì)周遭環(huán)境和下游帶來(lái)巨大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失所以必須采取相應(yīng)的措施防止任何可能發(fā)生的安全事故。 
  1.存在著主要問(wèn)題 
  目前,在我國(guó)水庫(kù)正常運(yùn)行的過(guò)程中,常見(jiàn)的問(wèn)題有很多,其中主要表現(xiàn)在主壩、泄洪發(fā)電隧道以及溢洪道這三個(gè)方面。 
  1.1主壩存在的問(wèn)題 
  根據(jù)該水庫(kù)的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我們發(fā)現(xiàn)在該水庫(kù)中,施工人員主要是采用粘土木板作為主要的施工材料,并且施工人員為了保障水利主壩的防滲功能,就將粘土木板材料和混凝土心墻緊密的結(jié)合在一起,對(duì)其該水庫(kù)工程的相關(guān)數(shù)據(jù)錄入到檔案當(dāng)中。但是,在水庫(kù)主壩工程施工的過(guò)程中,由于所采用的施工技術(shù)不當(dāng),再加上施工材料的現(xiàn)在,因此導(dǎo)致該水庫(kù)的主壩結(jié)構(gòu)溢流了許多質(zhì)量問(wèn)題。而在長(zhǎng)期使用和周?chē)h(huán)境的影響,水庫(kù)主壩的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越突出,這就直接的影響了下有居民的生命財(cái)產(chǎn)安全,使得水庫(kù)無(wú)法正常的運(yùn)行。其中水庫(kù)主壩的質(zhì)量問(wèn)題主要體現(xiàn)著以下幾個(gè)方面: 
  1.2主壩心墻不符合工程施工的標(biāo)準(zhǔn) 
  1.2.1心墻不連續(xù),其墻體的高度不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn) 
  為了讓人們對(duì)水庫(kù)主壩結(jié)構(gòu)粘土木板心墻的現(xiàn)狀進(jìn)行了解,人們對(duì)采用的地質(zhì)測(cè)量方法對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理。而根據(jù)相關(guān)檢測(cè)結(jié)果表明,該水庫(kù)主壩粘土心墻存在著不連續(xù)性,并且其墻體的高度不滿足工程設(shè)計(jì)的要求,使得水庫(kù)的壩體的整體性和穩(wěn)定性達(dá)不到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這就是使得水庫(kù)主壩的安全系數(shù)在水流的沖擊下逐漸的降低,其實(shí)壩體結(jié)構(gòu)存在著一定的安全隱患。 
  1.2.2心墻太薄, 滲透比降大于心墻土的允許滲透比降 
  根據(jù)《 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“:土石壩心墻厚度不宜小于水頭的l/4”。當(dāng)庫(kù)水位處于校核洪水位126.66m時(shí),主壩粘土心墻底部厚度約為水頭的l/12(水庫(kù)主河床底高程88.6m,主壩心墻底寬3m),與規(guī)范的要求相差甚遠(yuǎn)雖然粘土中間放有一層木板,但木板心墻接縫太多,防腐處理不規(guī)范,采用木板心墻是受當(dāng)時(shí)材料限制的臨時(shí)防滲措施,缺少理論基礎(chǔ)依據(jù),而木板的防滲作用、使用年限目前也只能定性分析,無(wú)法定量研究 由于粘土心墻薄,致使水庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中主壩心墻的滲透比降一直大于其允許滲透比降,滲透變形破壞的隱患一直存在。經(jīng)滲流分析計(jì)算,設(shè)計(jì)洪水位124.92m工況下,粘土心墻的計(jì)算滲透比降為9.6根據(jù)粘土心墻室內(nèi)滲透變形實(shí)驗(yàn)成果,粘土心墻的允許滲透坡降為 2.0左右,其臨界滲透比降為 l0左右,心墻滲透比降遠(yuǎn)大于其允許滲透比降,滲透穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求。 
  1.3主壩主河床段清基較徹底 
  通過(guò)對(duì)水庫(kù)主壩壩基的巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查,人們?cè)趯?duì)把壩基施工的過(guò)程中,沒(méi)有對(duì)主壩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中存在的積土進(jìn)行徹底的情況,就是使得巖層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度無(wú)法滿足基礎(chǔ)施工的要求,從而導(dǎo)致水庫(kù)主壩的壩基在長(zhǎng)期施工的過(guò)程中存在著一定的質(zhì)量問(wèn)題。 
  1.4泄洪發(fā)電隧洞存在的問(wèn)題 
  泄洪發(fā)電隧洞主要存在以下問(wèn)題:①隧洞進(jìn)水閘后陡坡段及消力池上游陡坡段底部存在多處混凝土剝落、鋼筋外露,外露鋼筋銹蝕嚴(yán)重;②出口處鋼板襯砌銹蝕嚴(yán)重,部分鋼板與混凝土脫落分離。 
  1.5溢洪道存在的問(wèn)題 
  一級(jí)消力池緩坡段后的二級(jí)消力池及尾水渠至今未建,不具備大量泄洪能力,如強(qiáng)行泄洪將對(duì)下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)造成嚴(yán)重危害。 
  2.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 
  2.1主壩加固設(shè)計(jì) 
  由于主壩缺少連續(xù)的防滲體,并且現(xiàn)有的粘土木板心墻太薄,不 滿足現(xiàn)有規(guī)范要求,同時(shí)考慮水庫(kù)在防洪等方面的重要性,主壩必須 增設(shè)新的防滲體。加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了塑性混凝土防滲墻和高壓旋噴防滲墻兩個(gè)方案的比較,最終采用主壩全壩線增設(shè)塑性混凝土防滲墻方 案。由于風(fēng)化巖層中造孔較困難,故右壩肩壩基 5-20m厚風(fēng)化巖石層 采用帷幕灌漿處理 塑性混凝土防滲墻位于原粘土木板心墻上游側(cè), 距原心墻軸線4.0m,防滲墻施工過(guò)程中不應(yīng)破壞原有粘土木板心墻塑性混凝土防滲墻全長(zhǎng)430m,墻頂高程127.0m,高于校核洪水位126.66m,主河床墻底高程88.6m,最大墻高 47m。左壩段及主河床段風(fēng)化巖石厚度很小,塑性混凝土防滲墻應(yīng)進(jìn)入弱風(fēng)化、微風(fēng)化巖石層。右壩段風(fēng)化巖石較厚,塑性混凝土防滲墻應(yīng)進(jìn)入風(fēng)化巖石 0,5m, 墻底部風(fēng)化巖石層采用帷幕灌漿處理,帷幕灌漿采用單排孔,孔距2m,灌漿孔深入巖石弱風(fēng)化巖層5m。防滲墻設(shè)計(jì)水頭在 38m以上,根據(jù)國(guó)內(nèi)已建的類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),塑性混凝土防滲墻允許滲透坡降為60~80,考慮到防滲墻深度和現(xiàn)有的施工機(jī)械性能,在參照近年來(lái)國(guó)內(nèi)已建的類(lèi)似工程防滲墻基礎(chǔ)上,確定防滲墻有效厚度為 0.6m 塑性混凝土防滲墻主要性能指標(biāo)為:彈性模量小于800~1000MPa,抗壓強(qiáng)度不低于2.0~3.0MPa。 
  2.2防滲墻結(jié)構(gòu)計(jì)算 
  防滲墻結(jié)構(gòu)計(jì)算中采用以下假定:防滲墻與壩體土的關(guān)系采用文克爾假定,防滲墻受荷載作用后直接支撐在壩體土上,防滲墻和壩體土之間變位相互協(xié)調(diào),墻上各點(diǎn)的反力與在該點(diǎn)的變位成正比,壩體 土反力系數(shù)隨深度直線變化并隨不同地層變化。 
  3.結(jié)語(yǔ) 
  總而言之,在對(duì)水庫(kù)主壩進(jìn)行施工的過(guò)程中,由于受到施工材料和施工技術(shù)的限制,使得人們?cè)趯?duì)水庫(kù)主壩進(jìn)行施工處理的工程中存在著許多的質(zhì)量問(wèn)題,從而帶著水庫(kù)主壩在使用過(guò)程中村存在著一定的安全隱患,這不僅影響了水庫(kù)的正常運(yùn)行,還時(shí)刻威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,我們就要這些安全隱患產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,進(jìn)而采用相應(yīng)的加固措施對(duì)其進(jìn)行處理,以確保水庫(kù)主壩的正常工作。 
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