摘要:加強(qiáng)水庫(kù)的管理,確保有效地利用水資源,通過(guò)水資源的可持續(xù)利用來(lái)支持經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。本文分析了水庫(kù)病險(xiǎn)發(fā)生原因,探討了水利工程水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)的重要作用以及水庫(kù)加固設(shè)計(jì)的依據(jù),研究了水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)需考慮的因素,提出了水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的處理措施,以及水利除險(xiǎn)施工進(jìn)度的主要保證措施,以供參考。
關(guān)鍵詞:水庫(kù) 除險(xiǎn)加固 工程施工 對(duì)策
Discussion on Construction Schedule Guarantee Countermeasures of Reservoir Danger Elimination and Reinforcement Project
HU Zhibin
(Ji'an County Water Resources Protection Center, Ji'an, Jiangxi Province, 343100 China)
Abstract: Strengthen the management of reservoirs, ensure the effective use of water resources, and support the sustainable development of economy and society through the sustainable utilization of water resources. This paper analyzes the causes of reservoir diseases, discusses the important role of reservoir reinforcement design of hydraulic engineering and the basis of reservoir reinforcement design, studies the factors to be considered in reservoir reinforcement design, and puts forward the treatment measures for reservoir dam reinforcement design and the main guarantee measures for water conservancy construction progress, for reference.
Key Words: Reservoir; Danger removal and reinforcement; Engineering construction; Countermeasure
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來(lái)越高。因此,我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施和公共設(shè)施的建設(shè),特別是近年來(lái)水庫(kù)的建設(shè),是社會(huì)和國(guó)家關(guān)注的重大問(wèn)題。毫不夸張地說(shuō),這是關(guān)系中國(guó)民生發(fā)展的重大事件,與中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是緊密相連。同時(shí),在水庫(kù)工程的具體建設(shè)過(guò)程中,必須特別注意質(zhì)量安全,消除水庫(kù)工程風(fēng)險(xiǎn),只有這樣,才能兼顧質(zhì)量、效率和成本效益。
1 水庫(kù)病險(xiǎn)發(fā)生原因
1.1 庫(kù)區(qū)、壩區(qū)的滲漏
滲漏是水庫(kù)安全的常見(jiàn)隱患,可分為庫(kù)區(qū)、壩區(qū)滲漏。其中,水庫(kù)滲漏主要是由于水庫(kù)壁選擇不當(dāng)、清洗不徹底或粘土層厚度不足造成的。例如,如果選擇無(wú)沙障巖石結(jié)構(gòu)的區(qū)域,由于階地上的水分布,儲(chǔ)層內(nèi)的水可能會(huì)降至洼地;如果土層過(guò)薄,水就會(huì)從水庫(kù)底部流出,進(jìn)入較低的出口區(qū)域,即形成水庫(kù)滲漏。壩區(qū)滲漏主要是由于大壩施工質(zhì)量差造成的[1]。
1.2 水庫(kù)大壩壩體裂縫
大壩裂縫的形成主要是由于大壩控制不力造成的,原因是多方面的。如果大壩材料的質(zhì)量不能滿足要求,大壩的建設(shè)就沒(méi)有科學(xué)依據(jù),影響大壩墻體質(zhì)量?;炷撩芊夂髸?huì)出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)壩體和邊坡的松弛。此外,大壩長(zhǎng)期運(yùn)行后,大壩的可靠性受到破壞,大壩裂縫由于熱脹冷縮容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
1.3 水庫(kù)大壩壩體失穩(wěn)
大壩失穩(wěn)的直接表現(xiàn)形式主要是堆積壩的大坡度和低滲透系數(shù)引起的滑坡。壩體上升時(shí),淤積壩體內(nèi)的水不能及時(shí)清除。此外,濕度的增加降低了粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)摩擦角,降低了上游蒸汽管道的穩(wěn)定性,導(dǎo)致大壩滑坡,這是在長(zhǎng)時(shí)間浸泡、波浪沖刷、動(dòng)水壓力、靜水壓力和孔隙度效應(yīng)的影響下發(fā)生的。
2 水利工程水庫(kù)的加固設(shè)計(jì)的重要作用
2.1 提升水庫(kù)整體工程質(zhì)量
水庫(kù)是中國(guó)水利工程的重要組成部分之一,它的任務(wù)是分配水源,并在調(diào)節(jié)中發(fā)揮特定的作用。水利工程是我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。在雨季及其他季節(jié)起充洪作用,支持雨水排水。在旱季等季節(jié),可以合理配置水資源,支持地表作物的灌溉,隨著我國(guó)水利工程技術(shù)的發(fā)展,一些水庫(kù)與現(xiàn)代化的差距越來(lái)越大,特別是在長(zhǎng)期使用方面,水庫(kù)老化,未能達(dá)到最佳利用,要及時(shí)加固水庫(kù)薄弱連接,確保雨季應(yīng)用效果,最大化利用水庫(kù),將水庫(kù)內(nèi)的危險(xiǎn)因素降到最低,有利于進(jìn)一步提高水庫(kù)的使用壽命。
2.2 保障水利工程建設(shè)施工進(jìn)度
滲漏是水庫(kù)使用中最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一,如果滲漏嚴(yán)重,在施工過(guò)程中容易造成人身傷害。因此,為了加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)的加固,必須進(jìn)行深入的研究和分析。水庫(kù)加固還必須結(jié)合實(shí)際需要,審查大壩在不同條件下存在的問(wèn)題,并組織有效的修復(fù)和改進(jìn)措施[2]。
3 水庫(kù)加固設(shè)計(jì)的依據(jù)
水利工程的目的是利用水庫(kù)進(jìn)行防洪和分配有限的水資源。目前,我國(guó)部分水庫(kù),特別是老水庫(kù),由于使用壽命長(zhǎng),出現(xiàn)了老化現(xiàn)象,應(yīng)通過(guò)及時(shí)加固,從而降低潛在的安全風(fēng)險(xiǎn),使水庫(kù)高效運(yùn)行。為了解決水庫(kù)滲漏問(wèn)題,必須結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,對(duì)水庫(kù)滲漏的特點(diǎn)進(jìn)行分析,水庫(kù)加固應(yīng)充分結(jié)合國(guó)家的規(guī)章制度,確保施工的合理性和穩(wěn)定性。同時(shí)對(duì)水庫(kù)等后續(xù)設(shè)備及施工質(zhì)量進(jìn)行分析,確保施工成本低,滿足當(dāng)前加固發(fā)展的要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要對(duì)已有的信息進(jìn)行分析,特別是對(duì)權(quán)重系數(shù)的定量分析和數(shù)據(jù)需求的動(dòng)態(tài)計(jì)算,建立一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分析水庫(kù)位置,模擬施工后的效果,為未來(lái)的工作奠定基礎(chǔ)。
4 水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)需考慮的因素
4.1 地質(zhì)因素
在水庫(kù)改造過(guò)程中,地質(zhì)因素是影響水庫(kù)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,也是影響未來(lái)整個(gè)水庫(kù)安全利用的重要因素。如果土壤疏松,必須加強(qiáng)加固措施,以保證水庫(kù)的質(zhì)量。地質(zhì)問(wèn)題將影響水庫(kù)的安全,為了保證水庫(kù)的正常使用,必須對(duì)水庫(kù)進(jìn)行加固。
4.2 水文因素
除地質(zhì)因素外,水文因素是水庫(kù)加固最重要的要求,水庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免地受到侵蝕,特別是當(dāng)土壤或巖石溶解度高時(shí),如果不適當(dāng)考慮水文因素,可能會(huì)產(chǎn)生不利影響。因此,在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)水文環(huán)境進(jìn)行深入的研究,研究?jī)?nèi)容包括但不限于局部水文條件分布、流量變化等。只有充分考慮水文因素,才能保證水庫(kù)后續(xù)利用的效率和安全性。
4.3 技術(shù)因素
加固水庫(kù)時(shí),技術(shù)因素是指能否直接實(shí)現(xiàn)實(shí)用價(jià)值和功能,能否達(dá)到相應(yīng)的效果。最常用的加固措施,例如對(duì)于松散的土壤和地質(zhì)條件較差的地區(qū),必須使用混凝土殼進(jìn)行加固,以提高土壤強(qiáng)度??傊?,必須考慮到相關(guān)的技術(shù)因素,才能保證水庫(kù)發(fā)揮其作用和意義。
5 水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的處理措施
5.1 混凝土加固設(shè)計(jì)
混凝土加固是加固水庫(kù)最常用的方法之一。水庫(kù)滲水是造成水庫(kù)安全隱患的主要原因。由于混凝土成本低、設(shè)計(jì)難度低,在大壩入滲中經(jīng)常采用混凝土來(lái)改善其性能?;炷良庸烫幚泶胧┓浅V泛,需要專(zhuān)業(yè)設(shè)備,在規(guī)定的鉆孔位置填充混凝土。需要注意的是,這一技術(shù)要求在整個(gè)過(guò)程中操作不能中斷,以免發(fā)生事故。
5.2 高壓噴射灌漿加固
對(duì)于高壓噴嘴的加固,相應(yīng)的高壓設(shè)備已成為決定工程質(zhì)量的先決條件,噴淋污泥可以覆蓋漏洞、裂縫等,從而加固庫(kù)到原始穩(wěn)定狀態(tài)。在實(shí)際施工過(guò)程中,施工人員還必須增加水庫(kù)周?chē)耐寥烂芏?,高壓噴射灌漿加固的優(yōu)點(diǎn)是不需要二次地下開(kāi)挖,大大降低了技術(shù)難度和成本,從而加強(qiáng)了水庫(kù)的穩(wěn)定性[3]。
5.3 泄水建筑物的加固設(shè)計(jì)
在水庫(kù)實(shí)際使用中,防洪管網(wǎng)已成為決定水庫(kù)使用的關(guān)鍵組成部分之一。因此,在加固處理過(guò)程中,泄水建筑物是整個(gè)水庫(kù)加固的核心連接。加固泄水建筑物之前,要充分了解水庫(kù)的環(huán)境條件,明確水流的流量、流向等因素,避免水流對(duì)泄水建筑物的直接影響,充分計(jì)算泄洪量。需要指出的是,在加強(qiáng)水庫(kù)的過(guò)程中,任何方法和技術(shù)都必須避免經(jīng)驗(yàn)主義,要適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件。目前,水庫(kù)最常見(jiàn)的病害是滑坡、裂縫和孔洞,在加固水庫(kù)的過(guò)程中,要做好堵漏,保證水庫(kù)的整體穩(wěn)定。
5.4 排水減壓設(shè)計(jì)
流水腐蝕是使用時(shí)間長(zhǎng)的水庫(kù)受到不同程度的侵蝕。在實(shí)施加固措施時(shí),有必要提前檢查排水位置,確保水位處于安全區(qū)域。排水減壓是最常見(jiàn)的加固措施,在實(shí)際使用中,相應(yīng)的導(dǎo)滲溝渠。導(dǎo)滲溝渠布置是否合理,直接取決于最終排水是否進(jìn)行。在施工期間,專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試,以確保導(dǎo)滲溝渠質(zhì)量,在加固過(guò)程中,必須考慮導(dǎo)滲溝渠的位置,以避免影響水庫(kù)的其余部分。在雨季,溝渠也必須加固和清理,以避免泥沙堆積造成水污染。水庫(kù)排水減壓過(guò)程中,技術(shù)人員必須按照以下策略進(jìn)行:首先,提高防洪水庫(kù)的蓄水能力;其次,擴(kuò)建和補(bǔ)充泄洪口,提高洪水荷載;最后,如果分別采取膨脹措施和附加溢洪道,最大流量小于最大峰值流量的70%,峰值流量大于30%。
6 水利除險(xiǎn)施工進(jìn)度的主要保證措施
6.1 建立組織與管理機(jī)制
(1)建立專(zhuān)門(mén)的工作管理機(jī)制。在水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中,要建立專(zhuān)門(mén)的進(jìn)度控制機(jī)構(gòu)和人員,重視準(zhǔn)備工作、建設(shè)管理、資金管理、監(jiān)督檢查、技術(shù)培訓(xùn),并結(jié)合實(shí)際情況建立相應(yīng)的工作管理制度。選擇幾個(gè)關(guān)鍵的建筑要素進(jìn)行建筑施工,如大壩墻、核心墻或防滲墻、隧道施工和混凝土施工,以確保它們?cè)诟髯缘氖┕み^(guò)程中不受干擾,制定嚴(yán)格的施工進(jìn)度程序,并按有關(guān)規(guī)定完成。(2)落實(shí)工作職責(zé),及時(shí)解決存在的問(wèn)題。實(shí)行項(xiàng)目建設(shè)單位主要責(zé)任人制,建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工、安裝銜接責(zé)任制。只有按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工,才能保證壩體墻體最終竣工不漏水。在施工過(guò)程中,必須對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行預(yù)先設(shè)計(jì),必須根據(jù)具體的實(shí)際情況選擇最佳的設(shè)計(jì)方案,以便對(duì)施工進(jìn)行管理。(3)加強(qiáng)建設(shè)保障。項(xiàng)目開(kāi)工前,對(duì)辦公場(chǎng)所、國(guó)家、倉(cāng)庫(kù)等施工場(chǎng)地進(jìn)行改善,同時(shí),注意施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)慕煌顩r,確保施工過(guò)程中不會(huì)因道路的影響而延誤施工,快速了解電源和變壓器的安裝,防止因停電造成施工困難[4]。
6.2 做好進(jìn)度管理工作,及時(shí)采取措施對(duì)工程進(jìn)行糾偏
雖然在項(xiàng)目的早期階段就制定了詳細(xì)的建設(shè)計(jì)劃,但由于項(xiàng)目本身包含的內(nèi)容較多且較為復(fù)雜,因此往往存在許多未知因素影響項(xiàng)目的建設(shè)計(jì)劃。為了更好地管控水庫(kù)風(fēng)險(xiǎn),現(xiàn)場(chǎng)施工監(jiān)測(cè)的相關(guān)人員必須做好相關(guān)工作,分析施工過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題的原因,制定針對(duì)性的糾正措施。因此,小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固不但會(huì)受到外部環(huán)境的影響,而且會(huì)使施工進(jìn)度控制在受到外部環(huán)境影響后變得更加困難[5]。
6.3 加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)督人員的培訓(xùn),設(shè)立專(zhuān)門(mén)人員負(fù)責(zé)進(jìn)度控制工作
提高施工管理人員的綜合素質(zhì),培養(yǎng)知識(shí)水平高、監(jiān)督管理能力強(qiáng)的專(zhuān)家,在施工過(guò)程中建立專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu),提高監(jiān)理人員的整體素質(zhì),保證工程質(zhì)量。通過(guò)對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作實(shí)施進(jìn)度控制,突出施工主體,編制工作流程,對(duì)各級(jí)員工進(jìn)行培訓(xùn)和考核,是安全體系的重要環(huán)節(jié),有效實(shí)施質(zhì)量保證體系,保證實(shí)施進(jìn)度。通過(guò)提高工作人員的綜合素質(zhì)和工作人員的組織能力,認(rèn)真編制科學(xué)可行的施工組織計(jì)劃,高度重視對(duì)施工專(zhuān)業(yè)人員、監(jiān)理人員和素質(zhì)人員的培養(yǎng),提高工程質(zhì)量控制水平,提高監(jiān)測(cè)管理能力。同時(shí),提高施工質(zhì)量監(jiān)控管理的有效性,實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度的有效監(jiān)控[6]。
6.4 妥善處理好進(jìn)度與質(zhì)量的關(guān)系,加強(qiáng)工程除險(xiǎn)加固的工作監(jiān)督
新時(shí)期,我國(guó)工程監(jiān)理應(yīng)實(shí)行重點(diǎn)監(jiān)控與抽查相結(jié)合的管理模式。雖然進(jìn)度問(wèn)題是決定項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵,但每個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量經(jīng)理都應(yīng)堅(jiān)持“以人為本”的項(xiàng)目質(zhì)量監(jiān)控管理方針。項(xiàng)目的基礎(chǔ)工作和其他重要工作都受到密切監(jiān)控,如果質(zhì)量保證影響到項(xiàng)目進(jìn)度,應(yīng)采用更科學(xué)、客觀、專(zhuān)業(yè)的監(jiān)測(cè)管理方法進(jìn)行分析,并且要積極采取其他措施來(lái)在保證工程質(zhì)量的同時(shí),而不影響到項(xiàng)目進(jìn)度。做好風(fēng)險(xiǎn)消除和加固設(shè)計(jì),認(rèn)真組織施工,工期緊迫,不得放松或影響工程質(zhì)量。處理好進(jìn)度與質(zhì)量的關(guān)系,加快壩基排水固結(jié)過(guò)程,提高整個(gè)壩基的可持續(xù)性和清晰度,促進(jìn)存量風(fēng)險(xiǎn)消除加固工程以更快的速度進(jìn)行,質(zhì)量好、發(fā)展好、速度快。
7 結(jié)語(yǔ)
水庫(kù)工程質(zhì)量控制十分復(fù)雜,需要分析不同的情況,根據(jù)設(shè)計(jì)方案控制調(diào)度,并創(chuàng)建相應(yīng)的機(jī)制來(lái)提高消除滲水風(fēng)險(xiǎn)。除險(xiǎn)加固技術(shù)在我國(guó)越來(lái)越受歡迎,而這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。在除險(xiǎn)加固管理的過(guò)程中,要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)方法,使我國(guó)除險(xiǎn)加固技術(shù)健康穩(wěn)定發(fā)展。在未來(lái),越來(lái)越多的除險(xiǎn)加固管理技術(shù)將被應(yīng)用到各種水庫(kù)中,對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)安全發(fā)揮重要作用。
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作者簡(jiǎn)介:胡志斌(1974—),男,本科,工程師,研究方向?yàn)樗こ探ㄔO(shè)與管理。