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关键字: 溢洪道;水库工程;帷幕灌浆
Abstract:The spillway is reservoir project major flood control equipment, its construction quality is directly related to the safe operation of the reservoir project in the flood period. Water seepage spillway is relatively common and serious problem, can be caused by dam failure and other serious problems. In order to ensure the normal and safe operation of the reservoir, the reservoir spillway curtain grouting construction key points are analyzed, as a reference to the other construction.
Key words:Spillway; Reservoir engineering; Curtain grouting
中图分类号:TV62文献标识码: A 文章编号:
在水库等水利工程中,溢洪道是其中必不可少的防洪设备,它的施工质量直接关系到在洪水期间水库工程安全运行,而在实际水库工程中,当前许多水库溢洪道存在着问题,对水库安全运用产生了重大的影响,因此,需要从施工要点着手分析控制水库溢洪道的施工质量。对于水库溢洪道施工而言,防渗施工是其中一项重要的工程,而且通常采用垂直防渗施工方法—帷幕灌浆施工方法。本文就水库溢洪道帷幕灌浆施工要点进行总结分析,为水库溢洪道帷幕灌浆施工质量提供一定的保证。
1. 水库溢洪道与帷幕灌浆施工概述
1.1水库溢洪道概述
水库溢洪道多数在水坝的一侧修建的一个大槽(如图1所示),是水库等水利建筑物的防洪设备,是保证坝体安全的开敞式或带有胸墙进水口的溢流泄水建筑物。当汛期洪水超过了水库的调蓄能力或者水库水位超过了安全限度时,可通过溢洪道将水流出,从而可有效地保证水库堤坝不被破坏,以致水库工程正常安全运行。
图1 水库溢洪道图示
在实际水库工程中,溢洪道的施工质量一直存在着较多问题,从而影响了水库的安全运用,需引起足够重视。对溢洪道的施工质量起影响作用的因素主要有以下几种:(1)受工程造价限制,而使得溢洪道设计标准偏低,以及水库周边环境风化影响了溢洪道的泄流能力;(2)由于溢洪道的进出口过于接近坝身,又未采取相应的护砌措施,使得泄洪时容易造成溢洪道的冲蚀,而危及水库大坝安全;(3)由于未根据地形情况在溢洪道进出口岸做好防护措施,可以会因为雨水侵入滑坡体而造成溢洪道进出口岸坡滑坡问题;(4)在溢洪道边墙砌筑质量差,或在山坡、土坝连接处的防渗设施未做到位,容易因为库水沿着接触面发生渗透现象,以致造成严重的渗透破坏而危及坝体安全;(5)由于溢洪道边墙、底板、陡坡等建筑部件采用浆砌石或混凝土衬砌,若施工控制存在问题,将可能存在裂缝,甚至是贯穿性裂缝,而破坏建筑物的整体性和结构强度,并且导致严重的渗漏。
从上述总结中,可以发现在水库溢洪道工程中,渗漏问题是其中相对常见且影响严重的问题,需要着重注意和解决的。以下将对水库溢洪道工程中常用的帷幕灌浆施工方法进行阐述。
1.2 帷幕灌浆施工概述
目前帷幕灌浆是水利建筑工程地基防渗的主要处理手段,应用于水工建筑物出现地基断隙、断层破碎的工程中,通过灌浆技术可以使建筑物或被灌地层的抗渗性和整体性提高,明显改善地基条件。在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕,帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接,底部深入相对不透水岩层一定深度,以阻止或减少地基中地下水的渗透;另外,与位于其下游的排水系统(如溢洪道)共同作用,可降低渗透水流对闸坝的扬压力,最终以确保水利工程建筑物(如水库闸坝)的安全运行。灌浆帷幕结构如图2所示。
图2 灌浆帷幕结构图
在水库工程中,通常存在着坝体渗漏、坝基渗漏、主副坝和溢洪道各建筑物连接处渗透以及溢洪道底部的绕坝渗透等。从根本研究出发,主要是由于坝体渗透系数偏大而造成的渗透问题。综合考虑经济性和性能性,灌浆帷幕防渗方法是当下非常流行、应用于水工建筑的安全可靠性技术,广泛应用于水库工程建筑的基础防渗。
本文将从水库溢洪道帷幕灌浆施工出发,分析其施工的要点以保证水库工程的正常安全运行。
2. 水库溢洪道帷幕灌浆施工要点
在水库工程中,通常由溢洪道、挡水坝以及输水洞等水工建筑物构成,其中每一部分都应尽量做好防渗处理以免在正常使用年限中出现渗漏问题而使水库工程面临溃坝等严重问题。溢洪道是水库工程中主要的永久建筑物之一,其主要采用帷幕灌浆施工方法进行垂直防渗,因此帷幕灌浆施工是保证溢洪道正常安全使用的关键之一,需要对施工要点进行认真的分析总结。
(1)由于水库溢洪道基础通常可能部分坐落在弱风化花岗岩和石英闪长玢岩,存在一个相对复杂的接触带以致溢洪道存在许多渗漏隐患,并影响帷幕灌浆施工方案,因此,在施工前期准备时,应对溢洪道基础所在的岩层结构进行细致的勘察,对岩石进行压水试验以确定岩石的透水率及可灌性,以确定帷幕灌浆的施工方案。
(2)在帷幕设计中,应从横向以及纵向综合设计,保证帷幕的轴线与防渗墙轴线一致,与大坝防渗结合,以致形成一道可靠的灌浆帷幕。另外,应根据水库使用情况,以及溢洪道基础的土质情况确定钻孔的深度和排列方式。除此之外,若水库工程中帷幕灌浆施工存在钻孔深、造孔精高、工期紧等特点,应在左右翼墙体内采用预埋灌浆管法。最后,应制定严格的灌浆后合格检测标准,以保证及时发生及时补救存在的问题。
(3)在帷幕灌浆施工过程中,由于溢洪道左右翼墙体通常较薄,应采用墙内预埋灌浆管钻孔法方法以代替钻进钻孔法,以防止灌浆孔达到钢筋或墙外;墙内预埋灌浆管时,应通过分段试验确定管材以及相应的长度,并保证固定牢靠,以防灌浆料的冲击而产生位移、弯曲或变形而成为废孔;在钻孔时,应随钻随测,并及时纠正钻孔偏差;在钻孔完成后,应对其进行完全性的冲洗清理,以免影响后续灌浆质量,另外还需对其进行压水试验;灌浆时,应在相邻槽孔混凝土强度达50%以上时进行施工,以免相邻槽孔混凝土受到影响;由于受左右翼墙进度的制约,可采用见缝插针的方式进行,以确保可同时使两个生产机组工作。
(4)在灌浆结束后,应采用机械灌浆法以第一段灌浆压力持续作用30分钟。
(5)对灌浆过程中出现的一系列特殊应及时发现及时处理,如采取降压、表面封堵、限流、间歇灌注、加促凝剂等措施处理冒浆或大漏问题等。
3. 结语
在水库工程中,渗漏问题是相对较常见的问题,由此引发的问题是相当严重的,可能会出现溃坝的问题,应被足够的重视。溢洪道作为我国水利工程中最为常见的建筑,其施工质量直接关系到水库在汛期泄洪期间是否能正常安全的运行。渗漏问题也是溢洪道施工需要解决的重要问题之一,而帷幕灌浆施工是目前最为常见、流行以及性价比高的垂直防渗手段,因此,对其在溢洪道工程的施工应用进行深入分析以保证溢洪道在水库工程中有效地发挥其功能。
参考文献
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[关键词]小[二]型病险水库 帷幕灌浆 应用
[中图分类号] TV543+.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-271-1
现今我国城市化进程逐渐加快步伐,各项基础设施也得到完善。在我国水利基础设施的建设中,水库是其重要组成部分之一,为城市发展发挥了防洪、发电、灌溉以及养殖等重要作用,不仅能够有效改善我国生态环境,还能够使我国经济得到快速发展。然而,由于我国诸多水库使用时间过长,各项水利建筑总是处于水中,年久失修,致使水库中出现各种质量问题,例如产生裂缝、渗水现象。此时,若不及时采取措施予以处理,则会对水库的正常运行造成较大影响,阻碍其功能的正常发挥。本文探讨的重点是小[二]型病险水库的帷幕灌浆技术,目前,帷幕灌浆是一种新技术且被广泛运用,能够有效避免地下水渗漏和对水库进行加固。而小[二]型水库则是指其容量处于10万m3到100万m3的水库,下文将重点分析帷幕灌浆技术应用于小[二]型病险水库的相关施工要点。
1帷幕灌浆施工技术在小[二]型病险水库中的应用
1.1灌浆试验
在小[二]型病险水库运用帷幕灌浆施工技术前进行压(注)水试验能够验证坝基.采用此方法是否在技术上可行、在经济上科学合理、在效果上可靠等,而后再制定良好的施工方案,设计施工工艺,并选择合适的材料以及配合比。在试验施工时,要时刻观察岩石表面是否出现变形。在灌浆施工前后,要做好地表抬动变形观测工作,计算出在不同深度下抬动出现变形时的临界压力值。而后记录下此压力值,在正式开始灌浆施工时要保证其最大压力不超过此临界压力,从而避免岩石由于压力过大致使变形。
1.2灌浆材料选择
施工材料的合理选择应该依据地层所具备的渗透性,这样能够充分提高灌浆所具备的效果。目前的材料主要是水泥,应用比较广泛的有普通、地勘、磨细以及超细水泥。进行帷幕灌浆的施工时一般应用普通水泥,若有特殊要求,则选择磨细或者超细水泥,这样能够有效扩充水泥灌入量并使其灌浆扩散半径得到有效增加。而在动水位或者透水性能较强的地层则适合采用地勘水泥,能避免灌浆半径扩大,使帷幕快速成幕。
1.3灌浆的段长
灌浆基岩地基时,如果在施工过程中忽略了对其的控制,则其灌浆段长会大于2m。这样看起来貌似对于灌浆质量没有任何不良影响,因此认为可以忽视,但是实际上对于灌浆质量的影响却是很大的。据以往施工经验总结,坝基出现渗漏现象主要是由于接触段的影响,因此在施工过程中要格外注意。一般而言,灌浆长度在2 m-3 m左右是最佳的。若遇到了裂缝或者破碎带大小不一,则其长度应该缩至3m。若遇到渗漏带集中地段,则应分段灌浆,这样对于灌浆质量才有所保证的。
1.4水灰配合比
浆液会逐渐变级,浆液浓度高低与其单位时间内的吸浆量是成反比的,浓度越高吸浆量越少,反之亦然。因此为了确保灌浆质量,应使吸浆量扩大,对于其临界水灰比进行科学分析,保证浆液变级有其合理性。
1.5具体施工步骤
首先要对围岩进行加固,对于砼的衬体裂缝应该进行缝补,在此过程中应该先表,而后对裂缝(包括施工缝)进行封闭处理。若不按照上述程序,则灌注浆压力无法上升,后果为材料既无法得到充分使用,其施工目的也无法达到。在小[二]型病险水库中应用帷幕灌浆技术,其施工步骤总结为:先实行砼嵌缝,而后采用水泥对灌浆进行回填,然后再采用围岩水泥对灌浆进行固结,再采用砼进行化学灌浆,对于裂缝采用EAA化学注浆,最后碎玉砼衬体存在的外观缺陷进行有效处理。
1.6施工工艺
①当采用砂浆修补混凝土存在的缺陷时,即将存有缺陷的砼用人工开凿方式凿出一个深度为5cm-7cm,外部狭窄而内部宽松,不能留有砂粒或者岩屑;稀释剂采用siKa-5,其与水泥、砂的配比为1:2:6。②对混凝土裂缝进行处理时,则采用快速水泥与EAA化学注浆,施工工序与①类似,人工凿出一个深度为5cm到7cm的槽,洗净并抹干,内部不能有砂粒和岩屑。③灌浆时的施工工艺顺序为钻孔-冲洗-试验-灌浆-待凝-封闭孔。④封闭孔:结束灌浆程序后,先将孔内留有的积水和垃圾排出,而后运用配比为0.6:1的浓浆注入及干、硬水泥将孔夯实。
2施工过程中需要注意的关键点
首先,灌浆过程中,必须保证一定的库水位,正常蓄水位以下1m-2m为宜。由于灌浆过程中需要钻孔,必定会破坏粘土心墙,所以在基础工作结束后,还应注意粘土回填,通过分层压实,保证回填质量,最终保证心墙的整体性以及防渗性。其次,基岩灌浆要求分段进行,自上而下逐段开展,且灌浆切不可全孔一次性结束。按照标准要求,需要在封孔盖板下行接触灌浆,且保证凝结时间不少于48小时。
再次,压力大小以及压力段长度,是需要经过严格计算确定的。分段负荷、灌浆部位的地质特性,如接触冲刷、岩性强度、可灌性等均与压力相关数据直接联系,计算不准确必定导致一系列稳定性问题。
最后,坝基截水墙是最需要注意的灌浆关键点,其稳定性直接影响大坝的正常工作。在对其进行灌浆时,灌浆孔的斜度不得超过±50cm,同时还应尽量避免孔打穿墙体,如果出现这种情况,必须立即封填,选用混凝土球或水泥砂浆均可。在混凝土截水墙上游排造孔时,如果出现类似的情况,导致心墙底部垫板被打穿时,还应注意不能使心墙受压力水冲洗,封填方案同上。对于砂砾石层,可行边钻孔边灌浆的方案,但应同时注意保证水泥浆具备一定的浓稠度,必要时可另加速凝剂。
3结束语
帷幕灌浆技术应用于小[二]型病险水库中,技术水平要求高且程序复杂,施工人员在灌浆过程中要确保其质量,就必须按照上文所提及的进行灌浆试验、合理选择材料、确保灌浆段长以及科学配比水灰比等,然后再按照顺序施工,对各个施工环节进行严格监管,紧抓各施工要点,使小[二]型病险水库坝基的各项工作质量都能得到有效提升,从而有效发挥其固有功能,确保水库周边居民的人身安全,为推动国家经济发展做出贡献。
参考文献
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[关键词]峨山县 病险水库 病害特征;治理措施
[中图分类号] P343.3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-12-219-2
1前言
峨山县地处云南省中部玉溪市,截止2013年底,我县累计建成水库81座,其中中型水库1座、小(1)型水库14座、小(2)型水库66座。已开工建设的有2件,2件均为小(1)型水库规模。
随着我县病险水库除险加固工作的推进,“十二五”期间完成所有病险水库除险加固的担子越来越重,压力也随之增加,为了今后更好的做好我县病险水库除险加固工作,特对我县病险水库病害特点和除险加固处理进展情况做进行分析和总结。
2病险水库的特征
我县67.9%的水库修建于上世纪八十年代以前,由于修建时间早,受当时技术力量薄弱、经验不足、资金缺乏等条件制约和大干快上的群众性施工方式影响,工程在建设中“边勘测,边设计,边施工”较为普遍,使工程在建设中带有一定的盲目性,造成了当时所建工程建设标准低、质量差、设施不配套等缺陷,由于这些先天不足的问题,工程正常运行存在较大的安全隐患。
从我县现已完成除险加固的23座病险水库来看,其病险主要有以下特征。
2.1防洪能力低
由于我县大部分水库修建时间早,工程在修建时没有严格的基建程序,工程建设存在“边勘测,边设计,边施工”的三边工程问题,对工程水文、地质没有做认真的分析计算和勘察,在设计中没有严格按规范要求来做,造成了当时所建水库存在防洪能力不足。特别是小(2)型水库,大多数的泄洪建筑物为临时开挖土渠,不但行洪断面尺寸不足,雨季中边坡坍塌、堵塞溢洪道的情况时有发生,给水库安全行洪度汛带来极大隐患。
2.2渗漏
由于工程建设缺少地质勘察和填筑土料的物理力学分析,工程建设的盲目性较大;同时又由于当时国家贫穷落后,在缺少施工机械设备的同时,群众性施工劳动强度大,但因机械设备和技术力量的薄弱,群众性施工效率低、质量差,大部分工程地基处理和坝体填筑存在问题,致使我县48.15%的水库存在坝基或坝体渗漏问题,渗漏已成为我县病险水库的主要问题之一。
2.3大坝抗震稳定性差
我县地处滇中地区重要的西北向全新世地震活动断裂带曲江断裂带,处于通海~石屏地震带内,相应地震基本烈度为Ⅷ度,工程设防烈度应为Ⅷ度。
大部分水库大坝抗震稳定性比较差,在不采取相应措施的情况下,65%的水库大坝抗震达不到所应设防的要求,大坝抗震稳定性差。
2.4白蚁对大坝危害
2011年8月我县在上级水利部门的支持下,在全县范围内对水库大坝的白蚁危害情况进行了抽查,在抽查的46座水库大坝中,发现白蚁危害的有39座,其中小(1)型2座,小(2)型37座。
2.5枢纽工程不完善
由于大部分水库修建时间早,工程设施不完善,大部分水库溢洪道为土渠,在雨季中边坡坍塌时有发生,给安全行洪带来不畅。同时大坝内坡未铺设防浪石,外坡无排水沟的水库占80%以上,在运行多年后,内外坝坡均出现有雨水冲刷的小沟,在影响大坝外观的同时,慢慢的也会对大坝产生危害,给大坝安全带来隐患。
2.6运行管理差
大部分水库无管理用房,管理人员多为临时聘请人员。由于管理经费紧缺、管理人员专业素质较低、管理设施缺乏等因素影响,水库日常维修、养护难于落实。管理人员大多只起到开开闸,放放水的作用。
3除险加固采取的措施
在我县已完成的23座病险水库处理加固工作中,针对其不同病险水库病害特点,分别采取了不同的除险加固措施。
3.1防洪安全处理措施
已完成除险加固的23座病险水库,根据各自的安全鉴定洪水复核结论,均已对原有达不到行洪安全的溢洪道进行了扩建或改造加固。
3.2防渗处理措施
根据水库坝基或坝体存在的渗漏问题,对土坝主要采取坝基帷幕灌浆和坝体劈裂灌浆或从坝顶中部冲挖槽后回填浇筑混凝土防渗墙的治理措施进行防渗处理;而对浆砌石重力坝则采取坝基帷幕灌浆和紧贴上游坝面浇筑钢筋混凝土防渗面板的方式对坝基和坝体进行防渗处理。
3.3大坝抗滑抗震处理措施
对达不到抗滑抗震的水库大坝,在对其进行防渗灌浆处理后,主要采取在坝脚设置干砌石排水棱体的方式,降低大坝浸润线,以达到抗滑和抗震的要求。
3.4运行管理措施
由于我县水库多为农田灌溉,因农灌中无任何计量收费措施,加之单座水库灌溉面积不大,农田灌溉收费较为困难,应收水费收取率偏低或基本收不到位,部分水库管理所收取到的费用还不够支付管理人员的工资,从而影响了水库管理人员的极积性,致使管理不到位。针对管理人员工资难于落实的实际情况,从2013年开始,县政府从县财政中对所有水库管理人员工资进行财政拨款补贴,从而使管理人员从有时候工资无着落的困境中走了出来,为水库的正常管理运行提供了保障。
3.5白蚁预防和治理
我县白蚁预防仅仅是做好大坝日常管理工作,如清除坝坡上的杂草、枯朽树木、树桩、枯枝及烂叶和牛粪、草堆、草丛等,从而清除白蚁喜爱的生活环境。
我县由于没有专门的白蚁防治机构和人员,加之经费缺乏,白蚁治理主要有零星的几个水库进行过治理,治理方法主要采用开挖白蚁主巢和副巢的方法。
3.6其它处理措施
针对大坝破损,坝顶宽窄不一,内外坝面无护坡的情况,主要采取在坝顶两侧支护坝缘石,大坝内坡支护混凝土预制块、外坡植草皮护坡等保护措施,并完善外坡排水沟和增设内外坝坡管理阶梯。同时增设水库大坝沉降位移观测点和在内坡设置水位尺。
4病险水库除险加固后的效果
4.1防洪功能得到提高
按照不同水库规模的防洪标准,所有已完成除险加固的水库溢洪道均得到了扩建或加固,而石邑水库则是在保留原有溢洪道外,在顺流左岸另外又新建了一条溢洪道。这样,已完成除险加固水库的防洪标准达均达到了相应规范要求。
4.2蓄水调节功能得到提高
峨山县97.77%的水库为年调节水库,全部81座水库正常蓄水位库容为5192万m3。除险加固后,水库的病害得到了治理,库水蓄水功能得到提高。
4.3安全运行条件得到加强
除险加固后,水库的病害得到了治理,水库安全运行具备了条件,使“群众安心,领导放心”成为可能。
关键词:小型水库;缺陷;管理工作
基础设施建设是我国经济发展的保障,但一些小型水库由于缺乏适当的维护已经出现了问题,因而加强小型水库管理工作应该放到管理者日程中的首要位置。本文就小型水库管理工作进行了分析并且就具体问题提出了科学合理的解决措施。
1 小型水库存在的缺陷
1.1 在工程项目建设时存在的缺陷
如今大多数的建筑施工项目在建设时存在许多的问题,例如在建设过程中为了加快建设施工的进度,往往忽视工程项目本身的质量,最后往往导致很多的工程在开始使用之后出现种种的问题,影响正常工作的运行,造成不可避免的损失,诸如以上的问题,随着时间的流逝都会在小型水库的实际运行中逐渐显露出来,使小型水库的正常功能受限。
现在我国存在的水库主要是均质土坝,相较于其他类型的水库,其标准远远低于正常标准,并且在实际的施工建设过程中,对于小型水库的现场调查力度有所欠缺,施工计划完全没有考虑到施工是否合乎标准,为险情的出现埋下了隐患,主要体现为迎水坡面和背水坡面缺乏有效的防护措施,这些疏忽最终导致建设的小型水库与其应该达到的标准有一定的距离,使其在使用过程中无法保障安全性。虽然我国的小型水库设立了许多提高安全性的措施,但是由于长时间水流的使用,其实际的防护功效正在逐渐减弱,部分翼墙甚至出现损坏,并不能够在实际的工作中起到正常作用,如果遇到恶劣的气候条件,更加容易引发一系列意想不到的反应,给人民的工作生活带来不便。
1.2 在工程项目管理时存在的缺陷
现在大多数小型水库的管理权早已不再掌握在政府的手中,其所有权已经下放到水库所处地区的城镇,政府的意图是让地方政府可以更好的结合实际的对小型水库进行管理和维护,然而现在由于缺乏相应的具备专业化素质的人员,小型水库往往面临着水库没有人管理或者是有政府指派的人员进行统一的管理,这种方式造成管理者并没有足够的精力去管理多所小型水库,导致管理效果不严或者是水库的功能得不到有效的发挥,使之不能够得到充分地利用,致使资源的浪费。
1.3 水库工程的对外交通和通讯方面
除了工程施工质量在一定程度上很难得到相应的保证和缺乏相应的专业技术的管理人员,另外一个限制小型水库发展的就是水库所处的地理位置,目前,我国多数的小型水库均处于地理位置险峻的地区,水库的建立地点往往距离交通路线有着很远的距离,而且到达公路的路线更是崎岖,如果遇到雨水较多的时节,两者之间的道路更加变得不易行走,导致外界的人员难以到达,假使小型水库发生了突发的险情会影响到施工人员的顺利到达。现在大多数的小型水库由于道路的问题,很难将固定的设施工具运往其中,出现问题时总是会出现外界不易进入抢救,内部又缺乏对应的设施进行简单处理,这是大部分的小型水库所面临的尴尬局面,因而如何提高对外交通和通讯是小型水库亟待解决的问题。
2 有效的解决措施
2.1 加强施工建设时的监管
工程项目的施工质量是保持小型水库正常运行的基础,脱离了这个根本性的保障将会影响人们的日常生活,所以加强施工建设时的监管是从根本上解决小型水库问题的有效措施。首先,在计划施工的时候应该向施工建设人员传达安全的施工理念,并且在实际的建设过程中遵循国家的政策规范,严格保证最后的施工质量。其次,管理人员还应该运用正确的管理方法来约束工人,在实际的操作中采取奖惩措施,有效地避免施工建设过程中出现因为贪图短期的利益而造成不可弥补的损失。最后,在相关的管理部门采取适当的方法时,国家也应该出台更加规范的行业规定,以此来制约操作中不规范操作的出现。
2.2 加强水库管理人员的专业化素质
目前,大多数的小型水库由于缺乏具备专业化素质的管理人员导致很难在最大程度上发挥小型水库的实际作用,往往造成资源的不合理利用。因而在一定程度上有效的提高水库管理人员的专业化技能是解决如今水库管理效率低下的主要方面。
笔者通过分析我国小型水库的现状,总结出以下解决措施。水库管理者应该加强内部员工专业素质的培训,使他们能够更好地完成上级派发的任务,并且将所学习到的知识运用到实际的工作当中,加深管理人员对于管理理念的深刻认识。除此之外,水库管理者可以吸纳具备专业技能的人才,采用雇佣制的形式吸引他们进入小型水库之中,把他们掌握的专业知识运用在实际的管理工作之中,提高小型水库的现状,而且新进入的员工可以将新颖的管理理念传播出去,使小型水库的内部管理人员在不知不觉间受到感染。
2.3 建立完善通信系统
通信系统的阻碍是限制小型水库的另一个主要因素,它不仅使具有新技术的设备无法运送到指定地点,在小型水库发生突发的变故时,也无法使抢险人员及时到达现场来有效控制险情,降低险情给人们生活带来的不便。建立和完善小型水库周边的通信系统应该着重道路施工的建设,这是小型水库可以得到实质发展和保障的根本,水库管理者应该从水库的运营费用中拨出一部分的资金用来完善水库周边的道路,为小型水库与外界的交流沟通提供便利,也为小型水库的运营提供一个坚实的保障。
一个企业如果想要得到长远的发展,离不开技术和管理水平的提升,小型水库的管理也是同一个道理,取得发展的途径是与外界进行交流,不断地吸收新的管理观念和技术,因而通信途径的顺畅程度是保证一切的最重要的部分。
2.4 加强水库的维护力度
水库的建设质量是小型水库的根基,然而由于时间久远的问题,即使是建筑质量再好的工程项目也容易发生故障,小型水库的年限大多时间久远,在使用过程中,总是会不断地出现各种各样的小问题,因而对于水库的维护是必不可少的。水库管理者应该将水库的日常维护放在最首要的位置,在日常的工作之中,应该加强水库的定期巡查制度,在问题出现的第一时间向上级部门进行反映,有效的降低隐患带来的损失,而且由于小型水库大多数处于地理位置偏僻的地区,导致很少有人会去查看,因而水库管理者应建立一套有效的水库监察制度,使小型水库可以得到更好的维护。
3 结束语
水库能否正常的运行密切的关系到人们日常生活的安全,在大型水库逐步完善的同时,我们也不能忽视小型水库的管理和维护,如何提高小型水库整体的运行质量是所有水利工作者应该思考的问题,这也是他们应该承担的责任和义务。因而应该结合在工作中总结的经验和教训,发现其中蕴含的规律,运用科学的管理方法在小型水库的管理上取得显著的成效,解决实际中出现的状况。
参考文献
条件,进行控制开挖。在此基础上,总结出不良地质洞段水工隧洞的设计与施工经验,包
括:(1)查明开挖后的地质情况,是凿通不良地质洞段的基础;(2)短进尺、少扰动,分
部开挖及时支护以及治塌先治水等,是确保施工安全的主要措施;(3)不良地质洞段因岩
体破碎,围岩稳定性差,为了确保工期,采用开挖后及时组织衬砌,即是常用的施工安全
措施。
【关键词】水工隧洞 新奥法 设计施工经验
1 工程概况
文山市小河尾水库位于我市西部薄竹山东麓坝心乡的小平坝自然村, 距文山城43.8km,其中:文平线二级油路文山至新开田21.0km,新开田至坝心四级(下限)混凝土路18.0km,乡村公路4.8km,交通快捷。
水库坝址地理坐标东经103°59′30″,北纬23°23′22″,坝址海拔高程1985.0m。属红河流域泸江水系盘龙河一级支流暮底河发源地,是州内目前已建海拔最高的水库之一。
小河尾水库主要枢纽工程:拦河坝为埋石混凝土双曲拱坝, 坝高35.6m, 挑流消能,总库容398.9万m3;输水隧洞全长671.089m, 无压, 进口设1×1m铸铁检修、工作闸门各一道;输水干渠长1.2km。小河尾水库坝址以上控制径流面积8.2km2,外引区径流面积35.1km2。经现场量测, 外引流区有0.5m3/s的水量常年补给,年供水量达1500万m3。是一座以灌溉为主, 兼顾乡村人畜饮水等综合利用,具有中转功能的小(一)型水库,因自然环境条件优越, 社会、经济和环境三大效益显著。
2005年3月小河尾水库开工建设,本人作为建设单位的主要专业技术骨干,参与完成该项目的工程建设管理全过程。
2007年3月31日大坝封顶标志着主体工程完工,主要建设内容:拦河坝埋石混凝土浇筑11000m3,输水隧洞长671.089m,干渠1.2km,至马塘集镇Ф250mm供水主管12.4 km ,总投资1460万元。2007年5月10日文山市委、市人民政府举行了隆重的下闸蓄水仪式,自下闸蓄水验收投入试运行以来,特别是在2010年百年不遇的抗旱减灾工作中,充分发挥了水库居高临下、水源条件优越的自然条件,工程初期运用效益显著。
2 工程地质
芭蕉箐组(D1b)地层,分布于库区大部,为库盆主要地层。灰色、浅灰色、深灰色、紫红色及灰黑色薄至中厚层状白云岩,白云质灰岩、泥质灰岩、泥灰岩及硅质岩,呈互层状岩层单层厚3~10cm,地层厚500~1000m。与奥陶系地层呈不整合接触。
工程区因受文山至马塘北西向构造断裂的影响,派生发育岩羊坡、小平坝至所支弯F2断裂,走向280~300°,断裂面倾角40~43°,断层破碎带见糜棱岩,破碎岩,钙泥质充填胶结。具压扭性,为逆断层,沿小河尾水库尾输水隧洞出口通过。断层破碎带宽20~30m。
派生发育所作底至陡舍坡F3断裂与F2断裂近似平行,地表偶见断层崖,为正断层,断裂面倾角约78°,断层破碎带见断层角砾岩,角砾岩间钙质充填胶结紧密。
小河尾水库输水隧洞长671.089m,根据开挖揭示的地层岩性:因受F2 、F3构造断裂的影响,全洞为全风化至强风化白云岩、泥岩、泥灰岩、泥质粉砂岩,地层岩性十分复杂。强风化泥岩、泥质粉砂岩:呈薄层互层状,层厚10~40cm,棕红、黄、灰黑色粘土状,可见风化残余碎块0.5~3cm;强风化泥灰岩,呈灰色、灰白色薄层状、碎石土状,碎石块径1~7cm棱角状,碎块间被粘土冲填,碎块岩性含方解石。
3 "新奥法"原理在不良地质洞段施工中的应用
小河尾水库输水隧洞为芭蕉箐组(D1b)地层,岩层倾角∠13~15°,缓倾角软质岩层间结合差、节理、裂隙较发育、岩土物质结构较松散,开挖后的毛洞稳定较差,若遇地下水时则以上特点表现更为突出。本工程隧洞围岩类别多为Ⅳ~Ⅴ类,在施工过程中极易发生变形、坍塌。对不良地质洞段的处理,隧洞开挖过程中尽量减少对围岩的扰动。
目前,国内水工隧洞支护设计常用两种方法:一是传统的支护设计方法,即围岩松动荷载全部由支护结构承担;二是"新奥法"即依靠测量数据来分析、预测并划分地基地质条件,允许围岩尽可能大的屈服,以采用轻型的临时支护来完成初期支护,并根据量测数据确定二次支护时间,使岩体的初期屈服终止,以防止强度的损失,最终达到充分发挥围岩承载能力的目的。
小断面水工隧洞开挖后,洞室围岩应力会重新调整分布,沿洞壁形成岩体松动圈(塌落拱理论),松动圈的范围与岩体强度及开挖洞径等因素密切相关,且洞壁围岩从变形到松动失稳破坏有一个时间差。此时,加强监测,认真分析,发现问题及时提出初期临时支护设计方案,使支护结构紧贴围岩,保护和加固围岩,充分利用围岩自身承载能力,共同支撑承担松动圈荷载,达到洞室围岩稳定的目的。
小河尾水库水工隧洞施工,我们结合实际的地形、地质和水文地质条件,采用"新奥法"原理,进行控制开挖。在此基础上,总结出水工隧洞不良地质洞段的设计与施工经验,主要有以下几个方面。
3.1查明开挖后的地质情况,是凿通不良地质洞段的基础
水工隧洞施工的关键是确定围岩类别,而围岩类别确定的依据是监控量测信息资料。采用现场监控量测信息指导施工,通过对隧洞施工中量测数据信息分析,对开挖面的地质观测进行预测、预报和反馈,并根据已建立的监控量测信息资料,结合实际地形,分析不良地质构造的位置、边界、组成、特性及对工程的影响,并通过常规计算和工程类比,提出相应的水工隧洞施工方法、断面开挖步骤、顺序和初期支护设计参数进行调整。开挖后加强监测和根据经验调整开挖方案和支护设计参数,是凿通不良地质洞段的基础。
3.2短进尺、少扰动、分部开挖及时支护
不良地质洞段岩体破碎,特别是地层岩界处,围岩稳定性差,一般不宜强爆破作业,宜小药量弱爆破,小断面宜人工开挖辅以机械出渣,以尽量减少对围岩的扰动,进尺宜控制在0.8~1.2m以下,开挖后及时支护往往是保证围岩稳定的关键。实践证明,对不良地质洞段,短进尺、少拢动、分部开挖及时支护,是确保施工安全的主要措施。
4 结语
对缓倾角软质岩段,围岩稳定性较差的水工隧洞设计、施工中采用"新奥法",能够使隧洞掘进开挖比较安全,可节省建材、降低资源消耗、节约投资,并可在保证工程质量的前提下适度加快进度,实现投资、工期目标控制。
我市小河尾水库输水隧洞,因全洞为全风化至强风化白云岩、泥岩、泥灰岩、泥质粉砂岩,地层岩性十分复杂,其实施难度是可想而知的。在施工过程中,我们做到:
a. 少扰动,尽量采用小药量弱爆破结合人工开挖(小断面机械无法发挥作用),人工开挖减少对围岩的扰动频次、扰动强度,小药量弱爆破减少扰动持续时间和扰动范围。
b. 早支护,有效控制围岩变形,充分发挥围岩的自有承载能力。
c. 勤量测,在施工过中,对围岩周边位移加强监控监测,及时分析反馈修正支护设计参数,指导施工或改变施工支护衬砌方法。
我市小河尾水库输水隧洞施工,因措施、方法得当,工程竣工未发生重大伤亡事故,确保了施工质量,施工安全,保证了工期。
参考文献
[1] 张述毕、胡传安等. 大渡河泸定水电站引水隧洞施工技术论述 . 云南水力发电,2010(3):100~104.
[2] 张传茂、张宝忠等. 小断面长隧洞施工技术研究. 云南水力发电,2010(3):156~160.