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【摘 要】在病险水库中所存在的各种安全隐患大多都与地质病害有关,例如坝基渗漏等,不管是什么样的地质病害,对于整个水库都会带来安全事故,从而造成巨大的经济损失。所以我们必须要对各种地质病害进行全面分析,然后采取有效的应对措施,从而保证水库的正常运转,降低风险。本文就病险水库中常见的地质病害进行分析,然后探析了各种应对措施,以供相关技术人员参考。
【关键词】病险水库;地质坝基;渗透措施
水利工程是一项复杂的系统工程,在建设过程中所涉及的范围相当广泛,并且我国很多工程使用年限相对比较久,因此很容易在使用过程中出现各种病害。在病险水库中所存在的安全隐患与地质病害存在着密切的联系,如果因为地质病害而导致各种安全事故的发生,一方面会直接威胁到周边居民的生命财产安全,另一方面还对造成巨大的经济损失,影响到我国国民经济的健康发展。因此我们需要对这种病害进行全面分析,采取有效的应对措施,以保证水利工程的正常使用。
1.病险水库及险情
所谓病险水库也就是相关鉴定部门对水库进行抗震、渗流、结构、质量、运行标准等项目进行审核与评价,鉴定为水库存在危险因素,实际抗洪标准低于管理部门制定的抗洪标准,这种水库会直接影响到汛期的顺利度汛,极易出现安全事故,导致水库无法正常运转。一般来说,病险水库的险情及风险主要有以下几点:
1.1水利工程的防洪要求问题
主要体现在三个方面:首先在设置防汛通道以及心墙高度的過程中,由于没有按照相关规定进行,这就给水库带来一定的安全隐患;其次,在施工现场并没有设置相关管理设施,安全问题得不到保障,从而出现较大的质量问题;最后,在水利工程中没有设置安全监测设施,或者设置的设施已被毁坏,这就导致水库出现安全问题。
1.2水利工程的稳定问题
在水利施工过程中,由于大坝的横断面施工相对比较小,导致大坝下游的坡度较大,在泄洪或者溢洪时,导致边坡不够稳定,最终出现各种问题的发生。
1.3水利工程的裂缝、渗漏问题
影响裂缝与渗透问题的因素有很多,例如坝体的浸润线设置较高、混凝土建筑物出现裂缝、地下管道破裂等,不管什么原因都会导致整个坝体结构出现渗水变形的情况,甚至会导致大坝出现塌滑现象,从而出现各种安全隐患。
2.病险水库常见的地质病害
从相关资料中显示,在病险水库中所存在的安全问题大多由于地质条件有关,主要体现在以下几个方面:
2.1坝基渗漏及渗透稳定
坝基渗漏是病险水库中最为常见的病害之一,从地质因素出发,可以将坝基渗漏分为以下几个部分的渗漏。
2.1.1覆盖层渗漏
通过分析,我们将坝基覆盖层的渗漏分为两种,首先是冲积砂砾石渗漏。在当前的水利工程中,由于很多坝体都是直接在河床上施工,此时的坝基上部结构为粘性土,而下部结构则是砂砾石层,该部分出现渗漏大多是由于施工人员在对坝体结构施工过程中,没有对坝基的基坑进行彻底清除,这就导致水库在使用过程中,渗流条件越来越恶化,最终导致砂砾层出现渗水的现象。其次是残坡积砾质土渗漏。水利工程中,大坝的两岸都是直接设置在残坡积砾质土上,在施工过程中,施工人员并没有对基坑进行彻底清理,这就导致大坝在使用过程中出现渗水的现象,虽然渗水量很小,但是如果长期处于这种状态下,那么大坝的下游就会出现变形或者沉陷,最终导致水库无法使用。
2.1.2裂隙性岩体渗漏
这一部位的渗漏情况一般在以砂岩为主的坝基中比较常见,由于河床的坝基大多是弱风化岩体结构,且大坝的两岸都有强风化岩体,此时大坝就会出现裂缝,且该裂缝会随着时间的推移而不断扩大,这就导致大坝出现分散性渗水,最终导致大坝与流水长期接触而破坏变形。
2.1.3断层破碎带渗漏
坝基下分布有断层破碎带、岩脉破碎带或存在一些破碎夹层,渗漏主要表现为中等强度透水,各类坝型均有发生,多呈集中渗漏,渗漏量多在每秒数升至十余升,其渗漏部位及影响程度视破碎带的规模、产状与分布的部分不同而异,需注意接触冲刷破坏问题。
2.1.4岩溶渗漏
坝基为石灰岩、白云质灰岩、钙质胶结的砂砾岩的各类坝型均有发生,多数沿溶隙、溶洞等岩溶系统发生的渗漏,其渗漏量一般较大,可在每秒数十升至数百升,常造成大坝上下游坝坡沉陷,危及大坝安全。另有部分水库在库内出现岩溶管道性渗漏,向坝下游或低邻谷与洼地渗漏,其渗漏量较大,常在数十升甚至在1m3/s以上,虽不危及大坝安全,但影响水库效益。
2.2坝基稳定性
a.抗滑稳定与沉降变形。山区土石坝因地基条件而引起的抗滑稳定性与沉降变形险情很少。而在平原区的土石坝,坝基下存在高压缩性土,常有抗滑稳定性与沉降变形的险情发生。
b.抗震稳定性。高烈度区的病险水库大坝,常因抗震设计标准不够,存在抗震稳定性的隐患。部分土石坝,因坝基有软粘土或饱和粉细砂层,亦有震陷或震动液化的隐患。
c.湿陷性变形。坝基下存在有湿陷性土层且未经工程措施处理或坝体填筑料为湿陷性土,当水库蓄水后,因湿陷性土浸水而造成坝基湿陷,坝体产生下沉变形,坝体形成裂隙,或者加大坝基及坝体的渗漏。
2.3边坡失稳
边坡失稳是水库常见的隐患。如土石坝溢洪道一侧或两侧、泄洪洞进出口洞脸,一般开挖一定高度的人工边坡,有的做了边坡衬砌支护,有的部分处理或者措施不当,在泄洪水流冲刷下,出现边坡失稳,影响水库正常泄洪,危及大坝安全。
3.病险水库的地质隐患勘察
3.1勘察的主要任务
病险水库除险加固勘察的主要任务是复查病险水库工程坝区水文地质、工程地质条件,分析地质病害产生的原因;检查坝体质量,提出有关地质参数,为水库大坝安全评价、除险加固设计提供地质资料和计算参数,对水库安全评价分级和加固处理措施提出地质方面针对性的建议。
3.2勘察的主要内容
病险水库除险加同勘察是对已建工程进行的工程地质调查研究,场地工程地质及水文地质条件已发生变化,坝体与坝基已联为整体,同时经水库挡水,坝基、坝体填筑料的性状也有一定程度上的变化,工程上存在的问题日趋显露。因此,病险水库除险加同勘察内容应根据水库险情和隐患的性质、类型、危害程度,有针对性地布置勘察工作。
4.结语
总而言之,在病险水库中所存在的安全隐患与当地地质条件存在着密切的联系,所以在对病险水库实施加固处理之前,施工人员必须要对各种安全问题进行全面分析,详细了解其与地址条件的影响因素,并作出该问题与工程的安全印象,最后再查阅相关资料,根据丰富的引言提出行之有效的应对措施,从而保证工程的质量与使用功能,避免安全事故的发生。
【参考文献】
[1]张严明.全国病险水库与水闸除险水库加同专业技术论文集.北京:中国水利水电出版社,2000.
[2]朱建业等.水利水电工程地质勘察规范.北京:中国计划出版社,1999.
[3]汝乃华,牛运光.大坝事故与安全·土石坝.北京:中国水利水电出版社,2001.
【关键词】病险水库;地质坝基;渗透措施
水利工程是一项复杂的系统工程,在建设过程中所涉及的范围相当广泛,并且我国很多工程使用年限相对比较久,因此很容易在使用过程中出现各种病害。在病险水库中所存在的安全隐患与地质病害存在着密切的联系,如果因为地质病害而导致各种安全事故的发生,一方面会直接威胁到周边居民的生命财产安全,另一方面还对造成巨大的经济损失,影响到我国国民经济的健康发展。因此我们需要对这种病害进行全面分析,采取有效的应对措施,以保证水利工程的正常使用。
1.病险水库及险情
所谓病险水库也就是相关鉴定部门对水库进行抗震、渗流、结构、质量、运行标准等项目进行审核与评价,鉴定为水库存在危险因素,实际抗洪标准低于管理部门制定的抗洪标准,这种水库会直接影响到汛期的顺利度汛,极易出现安全事故,导致水库无法正常运转。一般来说,病险水库的险情及风险主要有以下几点:
1.1水利工程的防洪要求问题
主要体现在三个方面:首先在设置防汛通道以及心墙高度的過程中,由于没有按照相关规定进行,这就给水库带来一定的安全隐患;其次,在施工现场并没有设置相关管理设施,安全问题得不到保障,从而出现较大的质量问题;最后,在水利工程中没有设置安全监测设施,或者设置的设施已被毁坏,这就导致水库出现安全问题。
1.2水利工程的稳定问题
在水利施工过程中,由于大坝的横断面施工相对比较小,导致大坝下游的坡度较大,在泄洪或者溢洪时,导致边坡不够稳定,最终出现各种问题的发生。
1.3水利工程的裂缝、渗漏问题
影响裂缝与渗透问题的因素有很多,例如坝体的浸润线设置较高、混凝土建筑物出现裂缝、地下管道破裂等,不管什么原因都会导致整个坝体结构出现渗水变形的情况,甚至会导致大坝出现塌滑现象,从而出现各种安全隐患。
2.病险水库常见的地质病害
从相关资料中显示,在病险水库中所存在的安全问题大多由于地质条件有关,主要体现在以下几个方面:
2.1坝基渗漏及渗透稳定
坝基渗漏是病险水库中最为常见的病害之一,从地质因素出发,可以将坝基渗漏分为以下几个部分的渗漏。
2.1.1覆盖层渗漏
通过分析,我们将坝基覆盖层的渗漏分为两种,首先是冲积砂砾石渗漏。在当前的水利工程中,由于很多坝体都是直接在河床上施工,此时的坝基上部结构为粘性土,而下部结构则是砂砾石层,该部分出现渗漏大多是由于施工人员在对坝体结构施工过程中,没有对坝基的基坑进行彻底清除,这就导致水库在使用过程中,渗流条件越来越恶化,最终导致砂砾层出现渗水的现象。其次是残坡积砾质土渗漏。水利工程中,大坝的两岸都是直接设置在残坡积砾质土上,在施工过程中,施工人员并没有对基坑进行彻底清理,这就导致大坝在使用过程中出现渗水的现象,虽然渗水量很小,但是如果长期处于这种状态下,那么大坝的下游就会出现变形或者沉陷,最终导致水库无法使用。
2.1.2裂隙性岩体渗漏
这一部位的渗漏情况一般在以砂岩为主的坝基中比较常见,由于河床的坝基大多是弱风化岩体结构,且大坝的两岸都有强风化岩体,此时大坝就会出现裂缝,且该裂缝会随着时间的推移而不断扩大,这就导致大坝出现分散性渗水,最终导致大坝与流水长期接触而破坏变形。
2.1.3断层破碎带渗漏
坝基下分布有断层破碎带、岩脉破碎带或存在一些破碎夹层,渗漏主要表现为中等强度透水,各类坝型均有发生,多呈集中渗漏,渗漏量多在每秒数升至十余升,其渗漏部位及影响程度视破碎带的规模、产状与分布的部分不同而异,需注意接触冲刷破坏问题。
2.1.4岩溶渗漏
坝基为石灰岩、白云质灰岩、钙质胶结的砂砾岩的各类坝型均有发生,多数沿溶隙、溶洞等岩溶系统发生的渗漏,其渗漏量一般较大,可在每秒数十升至数百升,常造成大坝上下游坝坡沉陷,危及大坝安全。另有部分水库在库内出现岩溶管道性渗漏,向坝下游或低邻谷与洼地渗漏,其渗漏量较大,常在数十升甚至在1m3/s以上,虽不危及大坝安全,但影响水库效益。
2.2坝基稳定性
a.抗滑稳定与沉降变形。山区土石坝因地基条件而引起的抗滑稳定性与沉降变形险情很少。而在平原区的土石坝,坝基下存在高压缩性土,常有抗滑稳定性与沉降变形的险情发生。
b.抗震稳定性。高烈度区的病险水库大坝,常因抗震设计标准不够,存在抗震稳定性的隐患。部分土石坝,因坝基有软粘土或饱和粉细砂层,亦有震陷或震动液化的隐患。
c.湿陷性变形。坝基下存在有湿陷性土层且未经工程措施处理或坝体填筑料为湿陷性土,当水库蓄水后,因湿陷性土浸水而造成坝基湿陷,坝体产生下沉变形,坝体形成裂隙,或者加大坝基及坝体的渗漏。
2.3边坡失稳
边坡失稳是水库常见的隐患。如土石坝溢洪道一侧或两侧、泄洪洞进出口洞脸,一般开挖一定高度的人工边坡,有的做了边坡衬砌支护,有的部分处理或者措施不当,在泄洪水流冲刷下,出现边坡失稳,影响水库正常泄洪,危及大坝安全。
3.病险水库的地质隐患勘察
3.1勘察的主要任务
病险水库除险加固勘察的主要任务是复查病险水库工程坝区水文地质、工程地质条件,分析地质病害产生的原因;检查坝体质量,提出有关地质参数,为水库大坝安全评价、除险加固设计提供地质资料和计算参数,对水库安全评价分级和加固处理措施提出地质方面针对性的建议。
3.2勘察的主要内容
病险水库除险加同勘察是对已建工程进行的工程地质调查研究,场地工程地质及水文地质条件已发生变化,坝体与坝基已联为整体,同时经水库挡水,坝基、坝体填筑料的性状也有一定程度上的变化,工程上存在的问题日趋显露。因此,病险水库除险加同勘察内容应根据水库险情和隐患的性质、类型、危害程度,有针对性地布置勘察工作。
4.结语
总而言之,在病险水库中所存在的安全隐患与当地地质条件存在着密切的联系,所以在对病险水库实施加固处理之前,施工人员必须要对各种安全问题进行全面分析,详细了解其与地址条件的影响因素,并作出该问题与工程的安全印象,最后再查阅相关资料,根据丰富的引言提出行之有效的应对措施,从而保证工程的质量与使用功能,避免安全事故的发生。
【参考文献】
[1]张严明.全国病险水库与水闸除险水库加同专业技术论文集.北京:中国水利水电出版社,2000.
[2]朱建业等.水利水电工程地质勘察规范.北京:中国计划出版社,1999.
[3]汝乃华,牛运光.大坝事故与安全·土石坝.北京:中国水利水电出版社,2001.