水库大坝工程的除险加固方案及实施过程

水库大坝工程的除险加固方案及实施过程

佛冈县水务工程建设管理中心广东佛冈511600

摘要:水库大坝建设中要重视除险工程,相关工作人员需要意识到除险工作对水库建设起到的关键性作用,提高个人安全意识,增强参与水库大坝建设的责任心,及时处理好大坝堤坡冲蚀及裂缝问题,由此提高整体的社会效益。防护工作是大坝建设中的主要工作,整个大坝工程关系国计民生,要想让加固工程消除大坝的安全隐患,要及时采用加固处理方案,加强现代技术运用,由此改善水利工程的当前现状。

关键词:水库大坝;险情控制;加固处理;方案优化

认真做好加固设计前的前期工作,广泛搜集水库大坝资料,根据实际情况制定有效的除险加固方案,充分展示作业人员的专业技能。坚持安全为主的管理理念,对大坝建设进行全过程管控,重点偏差安全隐患,使得护坡可以顺利排水,依据水库大坝工程的发展现状,考虑如何优化加固方案的问题,管理环节采取有效的加固和灌浆措施,积极提高推力墩整体的稳定性,认真处理好渗漏问题,由此增强加固处理的实效性。

1.水库大坝加固处理的必要性

水库大坝的主要作用是防洪兴利、生态环保、农业灌溉,其发电和供水等效益是管理工作的重点,在现代化建设中,要想推动大坝除险工程的健康发展,需要对水库大坝的建设过程严加管理,积极扩充库容。施工环节,作业人员的安全是监管工作的主要内容,施工环节不断加强除险管理、防渗过程监管,保障作业过程安全,维护水库大坝工程的最佳的运作状态[1]。除险加固过程主要涉及设备检测、防渗处理、裂缝处理、防洪工作等多项任务,对于突出的水库病险问题进行深入探讨,解决水库超限运行、管理不到位、渗漏等实际问题,由此看来:除险加固是稳定水库大坝运作及提高社会效益的有效方式。

2.水库大坝除险工程概况

某工程是一座集防洪、灌溉、生活供水、生态景观等多种功能的大型水库,其运行库容达到1.243亿m³,集水影响范围为523.6平方公里,设计中采用百年一遇洪水加固标准。该工程最大下泄流量为1457m³/s,设计洪水位131.47m,水库底部坡度为0.6%,除险加固过程中在坝体施工中采用土石混合材料,主坝最大坝高35m,全长983m,坝基砂砾石层的厚度为6.2m。大坝右侧为低山区,其长2354m,宽1469m,河谷呈U字型,阶地发育完整,大坝桩号为0+040+965,与基岩连接,河床部位的岩性以砂石为主。渗漏水为孔隙水和基岩裂缝水,渗透系数为4.52×10-3cm/s,孔隙水埋藏于页岩裂隙中,导水性很强[2]。

3.大坝工程加固设计要点

3.1防渗加固内容

水库大坝建设中根据施工图纸确定建筑物、坝体、坝基等部位的加固方案,以完善加固处理技术为主,为了让水库发挥出应有的社会效益,及时掌握防渗加固工作要点,根据实际情况制定防渗加固处理计划。主坝体采用复合土工膜,以下部位采用防渗墙,积极采用出险加固方案,将复合土工膜与墙顶部有效连接,形成有效的防渗墙,增强其防洪功能。布置工程的环节,作业人员在管理层指导下进行规范作业,对于黏土结构、土石料等结构,其顶高程为142.5m,总长961m,加固环节增加了5.23m,将坝顶宽度加宽至17.6m。

大坝南段和水库右侧均设置溢洪道,全长5429.1m,使用钢筋进行加固处理,一共增加七道钢闸门,采用浆砌石廊道结构对大坝右端进行施工,内部增加钢筋管,新建涵洞采用圆形有压隧道,在隧道进口和出口均设置有取水塔[3]。

4.水库大坝除险加固方案设计过程

4.1加固施工前的准备工作

建设水库大坝工程之前,作业人员利用互联网、计算机等途径,采集水库大坝的基本信息,了解地形条件、地质环境等具体信息,有助于全面掌握施工前准备工作相应信息。依据施工图纸明确出险加固处理措施的运用要点,确定有效的加固施工方案,减少外界环境、人为因素等对水库工程的影响。创设和谐的作业环境,创设健康、安全的内部作业氛围,作业人员采用专业知识进行渗漏处理、出险加固等操作,更好的提升防渗加固方案执行的实效性。认真做好施工前期的思想准备和技术准备,高度重视水库工程建设,自觉掌学习与出险加固、防渗处理等有关的专业技术,根据工程进度安排个人的施工任务,在监管人员监督下实施加固措施,将采集到的信息及时整合起来,让除险加固方案成为准备过程中的指导文件。

4.2坝顶与坝坡部位的除险加固

对坝顶与坝坡部位进行除险加固设计时,首先考虑加固过程的安全性,包括人员自身安全和水库大坝整体结构安全,充分意识到坝顶承担着重要的排水责任,因此在这个部位的加固设计阶段,作业人员要强化排水设计,保证施工过程安全性的前提下,尽可能增加排水装置,以便提升坝顶部位的排水功能。注意斜坡设置,比如将坝顶部位的斜坡控制在3%以内,将坝顶部位的排水口与坝坡部位的排水口有效连接,提高排水过程的通畅性。合理设置坝顶的高度和宽度,根据工程概况合理设置水库坝顶的宽度和高度,根据加固设计工作要求,积极提高整个坝体结构的排水功能与防洪能力。溢洪道加固设计时,作业人员依据工程概况确定放水洞的深度,坚持科学、经济性的基本原则,高度重视出险加固工作,同时依据工程进度调整溢洪道设计方案[4]。对设计过程进行安全性监测,监管人员积极发挥监督职能,根据《土石坝安全监测技术规范》操作,根据已有工作经验,依次对坝体采用垂直位移监测和坝体水平位移监测,监测过程中掌握坝基渗漏量、溢洪道变形、滑坡体变形、气温、降雨量等信息,密切关注气温变化,科学监测地下水位,掌握地下水位变化情况。对于已经遭到破坏的大坝,要重新布置观测点,采取断面布设方式,由此监测工程实施现状及大坝各部位的变形程度,作业中一共设置了七个断面观测点,坝顶高程与高程平台形成变形监测线,将其用于水平位移监测和垂直位移监测中,将各条测点两端连接成一个观测基点,利用观测基点观测坝体位移标点,保障监测结果的科学性。

5.水库大坝加固技术的运用过程

5.1合理配置人力及资源

水库大坝建设的工程量较大,对作业人员专业水平的要求高,为更好的展示出水库对社会的服务效能,需在施工之前考虑人员分配的问题,高度重视资源配置。以提高水库的服务功能为主,对施工设备、器材、人力等资源进行科学配置,避免资源浪费,提高施工效率。

5.2施工过程流程化

严格按照既定工序进行,认真完成高程测量、器械检测、施工平台搭建、设备调试、抓斗抓取、孔洞清理、导管与接头管安装、孔洞清理质量验收、防渗墙浇筑、导管埋设、水下砼浇筑、质量验收、收尾等工作。及时修筑施工平台,根据设计工作要求,及时搭建宽度为12m的作业平台,防渗墙上侧宽度为7.2m、下游宽度为3.6m,采用液压抓斗法形成施工平台,使其用来堆放施工器材,保证现场作业有序。另外施工平台还要兼顾材料运输的任务,在下游设置导浆平台、主坝两侧均设置灌浆口,增加净化装置,将现场作业与安全检测相结合,更好的强化施工现场的安全监管,保障作业过程施工的有效性。钢筋混凝土浇筑施工中,及时开挖导墙基槽,根据地质条件、地理环境来安排施工任务,考虑施工工期、作业成本等对混凝土施工过程的影响,坚持安全监测的管理观念,让导墙基槽施工质量能够达到标准化作业要求。地下水位影响导墙的运用功能,为此,施工人员密切关注局部坍塌事故,将断裂的土体更换掉,墙顶距离墙内1.6m,根据工程情况将导墙结构设置为L型、F型,满足浆柱压力要求。根据基槽开挖进度将导墙砼的高度和宽度均设置为1.4m,其强度标号C20,导墙砼顶部宽21cm,沿着轴线方向每13m设置一个分缝,让施工平台低于导墙砼顶部9cm。

5.3防渗墙施工过程

提前准备固壁泥浆,液压成槽环节,施工人员检查施工设备,然后将其正确用于成槽施工中,这是提高液压成槽施工质量的关键。认识到固壁泥浆的主要功能:防止土体坍塌,利用灌注时的压力抵消水压力,以免地下水进入槽内,更好的保护槽洞。将浆液灌注于土体内,利用地层颗粒之间的粘接力在槽壁表面形成一层泥皮结构,结合灌注压力,降低槽壁坍塌的概率。使用专用的槽壁液压施工工具,减少磨损,提高液压施工效率。为保证灌注施工质量,严格控制配合比,充分利用膨润土、纯碱、水等材料新制泥浆。表1为灌注施工中新制泥浆配合比。

表1:灌注施工中新制泥浆配合比

6.结束语

综上所述:本文以白龙蕉水库大坝建设为例,通过介绍水库建设的重要性、除险工程概况等内容,明确水库大坝建设的紧迫感。根据实际情况制定有效的除险加固方案,掌握方案要点,清楚个人的作业任务和监管工作内容。做好加固施工前的准备工作,合理设计坝顶与坝坡部位的除险加固,并将加固方案运用于实际施工中,高度重视资源配置,增加净化装置,提高坝体整体的稳固性,便于防渗墙发挥出应有的防洪作用。

参考文献:

[1]焦一峰.中小型水库大坝除险加固技术方案优选研究[J].中国水运(下半月),2017,17(6):224-225.

[2]杨秀齐.浅析小型水库大坝除险加固技术和防渗处理措施[J].低碳世界,2018,No.180(06):57-58.

[3]李栋.水库大坝安全监测自动化与除险加固技术研究[J].自动化与仪器仪表,2017(2):113-115.

[4]刘中伟,孙若红.抓斗混凝土防渗墙技术在水库大坝除险加固中的运用[J].水利建设与管理,2018(3):24-24.

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