雷智中
(湖北省恩施市芭蕉侗族鄉(xiāng)水利水產(chǎn)管理站,445000,恩施)
近年,湖北省恩施市以推進(jìn)現(xiàn)代防汛抗旱工程、現(xiàn)代農(nóng)村水利工程、現(xiàn)代水生態(tài)保護(hù)工程建設(shè)為重點(diǎn),加快水利示范區(qū)建設(shè)。在水資源保護(hù)利用和水利設(shè)施建設(shè)方面取得了優(yōu)異成績(jī)。作為現(xiàn)代水利示范區(qū),芭蕉鄉(xiāng)政府圍繞人口密集、農(nóng)田集中、產(chǎn)業(yè)集聚、交通便利、水資源富集等要素,大力加強(qiáng)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程管理,加快現(xiàn)代水利示范區(qū)建設(shè)。
恩施市小型水庫(kù)數(shù)量較多,目前大部分使用時(shí)間較長(zhǎng),且在建筑結(jié)構(gòu)方面均以土壩為主,由于受當(dāng)時(shí)施工條件和材料質(zhì)量的限制,工程質(zhì)量難以保證水庫(kù)長(zhǎng)久安全使用,加上在水庫(kù)多年運(yùn)行中得不到有效的管理和維護(hù),因此工程日趨老化,導(dǎo)致一部分小型水庫(kù)存有質(zhì)量問(wèn)題,給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)很大威脅。因此,近年恩施市加大對(duì)小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固治理力度。
由于小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程單項(xiàng)工程量小、工程項(xiàng)目多,在工程設(shè)計(jì)中一些工程技術(shù)人員不注重設(shè)計(jì)工作,在工程設(shè)計(jì)上也不是十分專業(yè),因此容易出現(xiàn)諸多問(wèn)題,比如工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不符合施工要求,最終的設(shè)計(jì)圖紙不能全面地對(duì)工程進(jìn)行描述等。一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,根本就沒(méi)有足夠的時(shí)間對(duì)突發(fā)情況進(jìn)行判斷和處理,導(dǎo)致除險(xiǎn)加固工程受到嚴(yán)重影響。
水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、設(shè)施不健全。由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)狀況的制約,一些小型水庫(kù)的原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低,不能滿足現(xiàn)行的實(shí)際需要和規(guī)范要求。有的水庫(kù)壩頂高程沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)行庫(kù)存容量的設(shè)計(jì)要求。在水庫(kù)泄洪方面,還有一些溢洪道寬度不夠,致使水庫(kù)不能夠及時(shí)泄洪,給水庫(kù)造成安全隱患。
一些壩體、壩基出現(xiàn)滲漏,成為不安全因素。出現(xiàn)這種情況的原因是由于大壩建造時(shí)壩體壓實(shí)度不夠,致使土料滲透系數(shù)偏高,工程長(zhǎng)期運(yùn)行后,下游壩坡便出現(xiàn)散浸、滲漏甚至爛壩等現(xiàn)象,由此給水庫(kù)造成安全隱患。有的土壩下游缺乏反濾排水體,導(dǎo)致壩坡出現(xiàn)流土、壩腳出現(xiàn)管涌等現(xiàn)象,也是安全隱患所在。有些水庫(kù)壩基和岸坡的真實(shí)地質(zhì)情況不清楚,也就是在建設(shè)之前,沒(méi)有嚴(yán)格地進(jìn)行地質(zhì)勘探,導(dǎo)致建后水庫(kù)存在安全隱患。
泄洪是水庫(kù)應(yīng)具備的一個(gè)重要功能,但個(gè)別水庫(kù)卻缺乏泄洪設(shè)施,導(dǎo)致水庫(kù)無(wú)法進(jìn)行正常的泄洪。有些水庫(kù)沒(méi)有對(duì)溢洪道進(jìn)行襯砌,降低了溢洪道的過(guò)流能力。有的溢洪道布置不合理,難以起到相應(yīng)的作用,甚至有的缺乏相應(yīng)的設(shè)施,泄洪功能無(wú)從談起,由此導(dǎo)致水體越出溢洪道造成水害。有些溢洪道存在設(shè)計(jì)缺陷,在建造時(shí)缺乏防滲措施,導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏。
在小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程開展前期,要組織設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的人員進(jìn)行研究,并對(duì)工程地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)地勘查,最好是委托一些具有較高資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)來(lái)進(jìn)行,重點(diǎn)查明水庫(kù)所處的水文、地質(zhì)情況,以便為小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程制訂科學(xué)的方案。
提高大壩的防洪能力可從兩個(gè)方面考慮,一方面增加大壩的高度。對(duì)于沒(méi)有防浪墻的大壩可以增加防浪墻,但前提是壩體結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定,其方式是在大壩頂端上游增加防浪墻,增加大壩的高度,但增加的高度需要專業(yè)論證,最好為1~1.2 m,最高不能超過(guò)2 m。另一方面增強(qiáng)泄洪能力。首先考慮拓寬溢洪道,但前提條件是在溢洪道兩側(cè)可以拓寬的情況下才能進(jìn)行,也可以在滿足用水量需求的前提下,降低控制段溢洪道底板高程以便達(dá)到降低正常蓄水位提高大壩的防洪能力,確保水庫(kù)的安全。另外可采取加大輸水設(shè)施的過(guò)水?dāng)嗝婊蚬軓?,在溢洪道突發(fā)狀況或滿足不了泄洪要求時(shí),較大的過(guò)水?dāng)嗝婊蚬軓娇膳浜陷o助泄洪。
對(duì)于土壩裂縫較小的處理方法,可以用沙壤土灌入裂縫中,然后振搗結(jié)實(shí)。對(duì)于防洪作用比較大的小型水庫(kù)出現(xiàn)的土壩裂縫不可以直接灌縫,要采取挖槽后回填的方式,但注意挖槽的深度,要在裂縫以下最少0.3m處挖槽。對(duì)于裂縫較深且寬度較大的處理方法,其挖槽的方式一般采用梯形斷面,注意在回填時(shí)對(duì)臺(tái)階進(jìn)行處理,以便保證完整的梯形斷面,使回填料和壩體結(jié)合更緊密。
土壩滑坡情況的處理可以采取以下措施:一是針對(duì)壩體地基牢固、容易出現(xiàn)局部坍塌的情況,可以適當(dāng)降低水庫(kù)蓄水水位,也可以采用排水導(dǎo)滲的方法解決,然后清除已經(jīng)松動(dòng)的土壤,再用新土料填補(bǔ)夯實(shí),注意要選擇滲水性強(qiáng)的土料填補(bǔ)。二是對(duì)于地基被淤泥覆蓋的土壩,可以在壩基以外修建一個(gè)防滑齒墻,然后用透水性強(qiáng)的土料進(jìn)行填補(bǔ)并壓實(shí)。
針對(duì)大壩抗滑穩(wěn)定性不夠的情況,采取加固的措施是將滑坡體松散的土挖掉,然后用新土料回填夯實(shí),這是比較常規(guī)的做法。但對(duì)于下游大壩坡度較大的情況時(shí),采取的方法是在大壩后方培厚加固。對(duì)于大壩前后坡之間穩(wěn)定系數(shù)不足的情況,所采取的措施是將壩體前坡進(jìn)行削減,同時(shí)對(duì)后坡培厚加固。對(duì)前坡穩(wěn)定系數(shù)不足的,可采用對(duì)前坡、護(hù)坡進(jìn)行加固的措施。
溢洪道的加固措施主要有兩種,一種是改變溢洪道的泄洪斷面,另一種是對(duì)溢洪道進(jìn)行襯砌。對(duì)于改變溢洪道的泄洪斷面,要根據(jù)溢洪道過(guò)流量等需求進(jìn)行。對(duì)溢洪道進(jìn)行襯砌保護(hù)時(shí),需采用現(xiàn)澆混凝土或漿砌石等方法進(jìn)行。調(diào)整配套設(shè)施不完善的溢洪道,可采用修正、調(diào)順轉(zhuǎn)彎角度等措施使過(guò)流順暢,或者在彎道上游增設(shè)消能設(shè)施等。在彌補(bǔ)溢洪道地基滲透性不足方面,可采取相應(yīng)的防滲措施。
針對(duì)管涵出現(xiàn)的裂縫,可分別采用挖除重建箱涵和新建輸水涵管兩種加固措施,但要根據(jù)壩體的高度來(lái)確定,壩體不高的可以挖除重建箱涵。壩體比較高的,則采用頂管法或拉管法新建輸水涵管,然后將舊涵管進(jìn)行封堵。注意新輸水涵管要建在壩肩兩岸山體上,并需要處理好管外壁與山體間的防滲和下游端的護(hù)坡及反濾等。此外,還要根據(jù)原輸水涵斷面情況采取措施,如果斷面較大,可以對(duì)原輸水涵進(jìn)行內(nèi)設(shè)套管,還可以根據(jù)情況新開挖輸水隧洞并封堵原輸水涵以斷后患。