水库工程论文范文

时间:2022-12-09 15:23:05

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水库工程论文

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2工程水文在水库工程设计中的运用

2.1水库基本概况

该水库为山区水库,主要任务是以工业、城镇生活供水和灌溉为主,兼顾防洪。要求灌溉服从工业和城镇生活用水。水库所在河流上游2.5km处有国家基本水文站,具有1962~2010年49年完整的、经审编的实测水文资料,主要观测项目有水位、流量、悬移质输沙率、水温、降水、水面蒸发、气温、水质监测等。

2.2泥沙资料在水库工程设计中的运用

水库建成后,并不是全部容积都可用来进行径流调节,因为泥沙的沉积迟早会将部分库容淤满,因此要根据河流泥沙资料计算水库死水位,由此推出死库容。

(1)泥沙基本资料:水库所在河流上设置有水文站点,河流实测悬移质泥沙资料从1962年开始,共收集了该站1962~2010年共49年实测输沙率及输沙量资料。水库多年平均入库悬移质输沙量为1.53×104t,多年平均入库推移质输沙量为0.38×104t,以悬移质干容重1.3t/m3计,推移质干容重1.8t/m3计,折算成体积,该水库多年平均入库悬移质输沙量为1.18×104m3,多年平均入库推移质输沙量为0.21×104m3,则库(V/WS)为2058,属于泥沙问题不严重的水库。

(2)水库泥沙冲淤计算:各月入库流量、出库流量和相应的坝前水位采用径流调节计算的长系列成果,各月入库含沙量采用相应的实测系列值,进行水库泥沙淤积计算。水库库水位变化较大时,计算时段步长和水位根据水库径流调节成果按月进行初步划分,以水位变化0.1m为一个单位进行水位内插,根据划分的水位步长再细分时段步长,由此绘制水库不同淤积水平年淤积纵断面图,再采用一维不平衡输沙数学模型进行淤积分析计算,即可计算出水库各水平年淤积量,从而得出死库容值。见表1。最终可根据水库运行水平年确定淤积水平年为50年,故该水库死库容为247×104m3。因为泥沙计算是一门专业性很强的计算,其计算过程在河流泥沙专业书籍中均详述,该文中就不叙述了。

2.3径流资料在水库工程设计中的运用

(1)径流基本资料:该水库坝址处无实测水文资料,坝址上游2.5km处设有国家基本水文站,具有1962~2010年49年较完整的实测水文资料,根据该水文站集水面积,按径流深等值线图法计算出的区间水量,演算至拟建水库坝址,推出该水库坝址处1962~2010年49年长系列径流资料。

(2)径流调节:径流调节步骤为:①确定水库坝址处的径流资料,可直接引用水文资料最终结果;②确定水库所辖范围内的用水项,确定设计水平年,设计保证率;③进行需水预测,确定各业需水过程线;④分别就现状年和设计水平年进行水资源供需分析,确定水资源可利用量(与设计保证率相对应)、参与平衡计算的需水量,并得出供需分析结论;⑤径流调节计算,采用长系列法(利用表2中数据)逐月平衡计算,可得出水库兴利库容,再采用典型年法(与设计保证率相对应的某年)对兴利库容进行复核。该水库项目供水范围是该县工业园区、22亿m3煤制天然气项目和水库下辖灌区。主要需水项为工业用水及农业灌溉用水。现状年2011年,设计水平年为2025年。根据规范要求:工业园区工业和生活用水保证率为95%,灌区中农业常规灌溉用水设计保证率为75%,滴灌灌溉用水保证率为85%。然后按照步骤③④⑤即可计算得出水库兴利库容。该水库最终推荐长系列计算兴利库容2578×104m3,对应正常蓄水位为804.55m。具体计算过程在水利计算及水利规划等相关书籍中都有详细计算方法及过程,该文中就不叙述了。

2.4洪水资料在水库工程设计中的运用

洪水基本资料:该水库坝址上游2.5km处国家基本水文站具有1973~1991年19年实测洪水资料及1992~2010年19年洪峰流量调查资料,共计38年洪峰流量系列资料。设计洪水典型过程线的选择,主要考虑对工程控制运用较为不利,峰高、量大的洪水过程线。最终选定1988年4月29日~5月6日洪水过程作为典型洪水。选列该水库4月29、30两日不同频率设计洪水过程线,其余各日情况类似。一般为正常蓄水位;③选择泄洪方式,一般分为溢洪道单独泄洪,溢洪道与放水洞(定流量)共同泄洪等几种泄洪方式;④对应洪水标准进行洪水调节,多采用试算法。采用设计洪水过程线调节出来的为设计洪水位,对应库容为拦洪库容;采用校核洪水过程线调节出来的为校核洪水位,对应库容为调洪库容。该水库根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定,本工程等别Ⅲ等,工程规模为中型,设计洪水标准采用50年一遇,校核洪水标准采用1000年一遇。该水库起调水位为水库正常蓄水位804.55m。采用溢洪洞单独泄洪方式,溢洪洞型式为侧槽式溢洪洞,根据《溢洪道设计规范》选择正确计算公式后,编制表格即可进行洪水调节计算。该水库最终计算出设计洪水位为806.64m,拦洪库容为232×104m3;校核洪水位为808.04m,调洪库容为392×104m3。具体计算过程在水利计算及水利规划等相关书籍中都有详细计算方法及过程,该文中就不叙述了。

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2工程设计变更及原因分析

2.1大坝设计变更

2.1.1大坝设计变更的主要内容(1)筑坝堆石料的的变化情况:初步设计时,筑坝堆石料场位于坝址上游右岸的蹶马屯附近,距坝址约5km,有乡间小路相通,分布高程在350m~370m。下游刘家崴子堆石料场运距较近约1.5km,但储量较小,不能满足设计要求。修正初步设计料场利用情况为:上游蹶马屯料场7.43万m3,下游刘家崴子料场13.75万m3,溢洪道开挖二次倒运堆石料11.44万m3,合计堆石料32.62万m3。(2)施工阶段筑坝料场情况:堆石料场位于坝址上游5km处的蹶马屯附近,施工期间由于库区征林、征地手续未办理,至今未完成移民、征地工作。修正初步设计将堆石料的料场选在了大坝下游2.5km右岸富裕村四队东侧。(3)大坝坝坡变化方案:原初步设计大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,最大坝高22.86m,上下游边坡均为1∶1.5。本次施工图设计:大坝上下游坝坡分别调整为1∶1.6,1∶1.75。(4)沥青心墙变化方案:原初步设计沥青混凝土心墙厚度分为三段,底部高程从344.5~346.00m为梯形断面,底宽为1.5m,顶宽为0.6m;中部高程从346.00~354.50m,厚度为0.6m;上部高程354.50~364.09m厚度为0.5m;施工图设计心墙底部高程从343.5~345.5m为梯形断面,底宽为1.32m,顶宽为0.6m,中部和上部厚度统一为0.6m。

2.1.2大坝设计变更的主要原因筑坝材料技术指标变化引起坝坡变化及设计优化引起的变化、由于施工阶段地质条件改变引起的变化、由于停工等历史遗留问题引起的变化、新增项目引起的变化、截流方案改变引起的变化、其他内容引起的变化。

2.2溢洪道设计变更内容及原因分析

2.2.1溢洪道末端挑流消能后增加尾水渠原初步设计溢洪道末端为挑流消能,由于修正初步设计将轴线向山体内平移了15m,施工时发现挑坎后地形较高阻水,无法挑流泄洪,且河道下游为耕地。为了便于泄洪及避免泄洪冲毁耕地引发社会矛盾,本次设计变更新增挑坎后尾水渠,让水流消能后通过尾水渠进入河道。

2.2.2溢洪道钢筋混凝土及边墙与岸坡之间回填碎石土量的增加主要原因是由于修正初步设计轴线向右岸平移了15m,由于地形、地质条件发生变化,造成回填断面加大,从而增大了回填碎石土量。

2.2.3溢洪道铺盖底板分缝处铜止水改为天然橡胶止水带原初步设计溢洪道铺盖底板分缝处均设铜止水,本次设计将铜止水改为天然橡胶止水带。右岸翼墙1与山体结合处回填碎石为回填粘土,粘土与下游碎石土之间铺筑砂砾石过渡料衔接。其主要原因为:溢洪道铺盖已伸入库区,泄洪时铺盖上部水流流速较小,底板到正常蓄水位水头只有6.3m,属于低水头、低流速运行。因此采用天然橡胶止水带也能满足强度及防渗要求。右岸翼墙1与山体结合处由碎石土换填为粘土的主要目的是防渗,防止高水位时溢洪道边墙两侧形成渗漏通道。

2.2.4溢洪道检修门上部工作桥由预制改为现浇钢筋混凝土结构,取消桥两侧排架初步设计检修闸门采用电动葫芦启闭,由于电动葫芦使用中可靠性低,容易出现故障,且起吊闸门时同步性差,因此做此变更。

2.3输水洞设计变更

2.3.1闸门室后尾水渠长度增加主要原因是2009年修正初步设计时输水洞轴线向右坝肩平移了15m,地形条件发生了变化,施工时发现出口地面高程较高,输水洞出口无法和下游河道联通。

2.3.2尾水渠上新建涵管桥大坝截流后,输水洞承担导流任务,需在尾水渠上修建交通桥,满足上坝填筑要求,同时也便于运行管理。在输水洞尾水渠上新建涵管桥1座。

2.4施工组织变更变更后方案为:直接将原设计一期左、右岸上游围堰及缺口导流部位加高培厚至二期围堰高程,围堰采用壤土斜墙防渗。围堰顶宽5.0m,上下游坡比均为1∶2.0。

2.5管理设施变更水库生产区原办公用房建筑面积不变,根据水库生产区的实际需要本次设计新增内容为:在生产区增加砖围墙、门卫、铁大门、绿化及深水井等。水库办公生活区原办公用房及住宅建筑面积不变,新增内容吸是在办公生活区增加砖围墙、门卫、电动伸缩门、车库等。

3工程设计变更投资比较

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1.1费用分析

费用主要包括固定资产投资、年运行费和流动资金。根据项目投资估算结果,工程静态总投资为6640万元。扣除其中属于国民经济内部转移支付部分,经分析,影子投资调整系数为0.9,国民经济评价采用的投资为5976万元,则扣除占地淹没补偿费用后的固定资产原值为3896万元。项目年运行费包括职工工资及福利费、材料费、燃料及动力费、修理费、管理及其他费用等,年运行费合计90万元。流动资金按年运行费的15%计算为13.5万元。流动资金在建设期末投入,形成流动资产,在计算期末一次回收。

1.2效益分析

拟建巴拉河水库工程主要任务是为城区提供生活用水,属于公益性项目。水库供水效益按照水库运行第一年即全部发挥。工程建成后每年向城区供水1825万m3,本地区未明确颁布影子水价,本工程影子水价测算根据用户可承受的水价作为支付意愿计算供水影子价。根据调查,城区城镇居民2011年人均可支配收入为11000元,按照5%的增长率测算工程中期2030年正常供水年人均可支配为27796元,初步确定按1.0%计算的可承受水价278元,人均平均供水量为153m3,水价为1.82元/m3,供水工程投资12995万元。枢纽工程投资6640万元,那么枢纽工程占供水工程的34%分摊水价,本工程影子水价0.62元/m3,据此测算年供水效益为1131.5万元。国民经济评价效益为1131.5万元。

1.3国民经济评价指标

经计算,本工程经济内部收益率为15.7%,大于8%;经济净现值5210万元,大于0;效益费用比1.82,大于1。国民经济各主要经济指标均大于基本要求,国民经济评价可行。

1.4敏感性分析

影响指标的不确定因素主要为固定投资、工程效益、年运行费,现对以上三种因素单项增加和减少±10%,±20%,进行敏感性分析。从敏感性分析表可看出,当固定资产投资和工程效益向不利方向增加和减少10%以上时,工程主要经济指标满足基本要求,说明项目抗风险能力强。

2工程财务评价

2.1水价预测及分析

本县2011年用户综合水价为4.72元/m3,其中包括污水处理费0.65元/m3、大水厂建设基金0.2元/m3,未计或未完全计原水费,各种用水价格不同,居民生活用水3.0元/m3,工业用水3.85元/m3,特殊行业用水9.85元/m3,水价含污水处理费和大水厂建设基金。根据调查,城镇供水水费支出可支配收入的1.0%~1.5%作为水费控制上线。工程区2011年平均支配收入为11000元,按照5%的增长率测算工程中期2030年正常供水年人均支配收入为27796元,初步确定按1.0%计算的可承受水价278元,人年平均供水量为153m3,水价为1.82元/m3,财务收入按照枢纽工程占供水工程34%进行分摊水价计算,本工程用户可承受水价0.62元/m3;按1.5%计算可承受水价2.73元/m3;本工程用户可承受水价0.93元/m3。按2030年可承受水价1.82~2.73元/m3计算,可承受的水价为0.62~0.93元/m3。根据工程实际情况初步确定城镇供水水价为0.8元/m3。

2.2成本费用分析

2.2.1城镇供水成本。

职工工资及福利费为15.6万元,材料费为4.3万元,修理费为43.3万元,管理费为23.4万元,其他费用为6.3万元。经计算,年运行费合计为111.61万元,折旧费合计为162.78万元。工程总成本费用为274.39万元。

2.2.2供水单位成本。

根据成本费计算成果测算供水单位成本,工程年供水量1825万m3,总成本费用274.39万元/年(生产期平均),总成本水价0.15元/m3;运行成本费用111.61万元/年(生产期平均),运行成本水价0.06元/m3。

2.3财务收入

工程建成后每年向城镇供水1825万m3,第一年按照设计供水量的60%供水,第二年达到设计供水量的80%,第三年达到设计供水量的100%。根据投资测算本工程能够维持正常运行水价为0.8元/m3,据此计算正常供水年收益为1460万元。工程年效益为各功能效益总和为3362万元。从财务收支情况看,城镇供水子项的财务收入大于运行成本,项目收入大于总成本,工程建成后能够满足自身良性运行。

2.4财务评价结论

从财务初步分析可知,项目收入能够保证项目正常运行,项目具备基本生存能力,财务分析可行。工程建成后每年能提供城镇供水1825万m3/a,提水规模5万m3/d,可为城区提供丰富的水源,是缓解居民生活用水供需矛盾的有效手段,也是贯彻《中华人民共和国水法》第十四条关于“开发利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水”规定的具体体现。对加快城区社会经济的发展和城市建设,提升城市综合实力和城市发展水平,带动贵州东南部区域经济发展具有重要作用。

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一、引言

目前我市已建成997座水库,基本上是在50年代末和60年代初修建的,其中有病险水库527座,占水库总数的52.8%。几十年来,这些小型水库工程为我市的农业生产和发展,发挥了巨大的作用。然而,建设时因受各方面的条件限制,工程设计标准较低,有些甚至没有进行设计,而且大部分以群众运动方式修建,加上经过40多年的运行使用,工程设施普遍存在老化和损坏,严重影响工程的安全运行和经济效益的发挥,威胁着水库下游人民群众的生命和财产的安全,给社会造成不利的因素,也给工程管理方面带来不少问题。本文对某某市小型水库工程管理上存在问题的症结和解决的对策作些探讨。

水库管理工作是水库的利用与管理,是水利工作的一项重要内容。利用是指发挥它的功能和效益,管理是为了确保水库的安全及延长其寿命。加强水库科学管理,是面对水资源的严重不足和短缺,做好水资源的节约、保护和科学高效的利用,以水资源的可持续利用,支持经济社会的可持续发展。

二、存在问题

1、工程设施方面

小型水库工程的主要任务是为农田灌溉用水服务。小型水库主要水工建筑物有挡水坝、溢洪道、放水涵(闸)管和灌溉渠道等,现就其存在的问题分别作一简述。

(1)、小型水库挡水坝,一般是均质粘土坝,标准较低,一些小(二)型水库没有进行设计就进行施工,工程设施建筑物没有达到相应的级别标准。如挡水坝高度或坝顶宽度也不够,坝的坡度较大,坝坡稳定安全系数低。相当一部分小型水库的坝基清理不完整,缺少反滤碓,坝基渗漏较大。坝体与两岸的山坡交接处,没有排水沟,山坡集水冲刷坝体。坝的上游坡面没有块石或混凝土块护坡,受水库风浪冲刷,下游坝坡也没有草皮护坡。

(2)、小型水库的溢洪道,一般为开敞式宽顶堰溢洪道,在原山坡开挖而成。经长期的运行使用,有些两侧没有导墙、底板没衬砌的溢洪道,大部分均被破坏;而有导墙和底板的也被冲刷损坏。另外,溢洪道宽度不够宽,设计泄洪流量小,溢洪道堰顶高程与坝顶高程的高差偏小,遇到特大暴雨时,水库最高水位几乎接近坝顶,严重影响大坝的安全运行。

(3)、放水涵(闸)管分为斜涵管(或放水闸)和平涵管。涵管一般为方形浆砌体结构,经过40多年的运行使用,大部分小型水库涵管都漏水严重,渗漏水不断带走或冲刷孔洞周围的坝体土质,造成坝体有空洞,最后形成坝体塌方。

(4)、小型水库灌溉渠道大部分是沿地形开挖而成,多为自流灌溉农田。渠道普遍没有进行防渗处理,渠道渗漏水量大,加上农田灌溉用水多采取漫灌、串灌、渠道间歇供水,边坡塌方沉陷较多,使渠道淤塞严重,渠道水有效利用系数低。

2、工程管理方面

传统水利工作下的水库管理主要针对人为建造的工程部分即水工建筑物及其配套设施的管理。管理范围小,管理面窄。这反映了重工程轻资源的实际。传统水库管理还存在着重更改大修,轻检查养护。现代水库管理,就是在总结以往经验教训的基础上,结合新形势,新任务,新要求,展望发展,重新制定管理职责,管理范围,管理方法,管理标准,从而逐步实现水库管理的现代化。

小型水库工程是在计划经济时期建设的,当时均成立了相应的管理单位,负责水库工程的运行管理。小(一)型水库都有事业编制的机构和运行管理的干部职工进行管理,水库是无偿为农村集体的农业生产提供灌溉用水服务,不收取水费,或者收得很少,水库的运行管理费用由地方政府负责解决。

随着市场经济的发展,农村体制与经济体系发生了根本变化,水利工程管理单位职能也发生了变化。用水对象由原来的农村集体单位变成了个体农户,水库运行管理维护费用要靠收水费来维持。要向习惯于无偿供水的农户收取水费和派工维护工程变得非常困难,这使得一部分水库的运行管理机构和人员要撤并,水库变成无人管理或兼管状态,一些水库设施遭受人为破坏严重,难以发挥水库工程应有的工程效益。

3、水利工程的对外交通和通讯方面

小型水库多建于山区,远离交通干线,建库时的进库道路多是不上等级、路面狭窄、坑洼不平、弯多坡陡的临时道路。经过40多年的使用,一些水库原有道路也不能通车,即使能通车,遇到下雨也是路面泥泞,边坡塌方,车辆无法通行。目前绝大部分的小型水库缺通讯设施。如果水库出现险情,交通和通讯又不畅,容易贻误抢险时间,将产生严重后果。

三、解决问题的对策

近几年来,各级政府和有关部门,非常重视水利工作,加大了水利基础设施的投资力度,同时,也加强对病险水库工程的除险加固。作为水利工程的管理单位,要利用这难得的机遇,主动争取县、乡人民政府和上级有关部门支持,多方筹集资金,对病险水库进行处理。同时,要促使全社会关注水利工作,加快自身管理单位的经营管理制度改革,发展多种经济,增强经济实力,适应社会主义市场经济的发展需要,逐步解决水利工程管理存在的问题。

1、小型水库的除险加固

(1)、对坝高、坝顶宽不达标的小型水库

对坝高不够,坝顶宽偏小的小型水库,要根据水库工程级别,重新进行水文计算,复核设计洪水,确定坝顶高程和坝顶宽。对于坝坡要按规范规定和坝坡稳定计算,确定坝的坡度及护坡结构。

(2)、关于溢洪道欠宽的问题

溢洪道欠宽的,要按校核洪水的最大泄洪流量,确定溢洪道宽度和最大过水深度,以此来确定溢洪道宽度;溢洪道未衬砌的,要进行衬砌,保证溢洪道安全泄洪,以保大坝的安全。放水斜涵(闸)管和平涵管漏水的,根据各水库工程的特点,采用相应的处理方案,进行防漏防渗加固,漏水严重的要重建。

(3)、土坝的防渗加固

土坝要进行坝体抗滑稳定分析复核,注意检查不均匀沉陷和裂缝出现;对于坝基渗漏大、坝体填土质量差的水库,要进行坝基防渗灌浆和坝体固结灌浆处理。

(4)、灌溉渠道防渗处理

主、支灌溉渠道一般应进行渠道防渗,以减少水量损失、提高渠道水利用系数、缩短放水时间及节约水量来确保灌区用水。目前灌溉渠道防渗可以通过政府、水管单位投资和灌区受益农户投工投劳来完成。

2、加强小型水库的工程管理

(1)、乡镇的水库工程管理单位,是水利部门最基层的水管单位,当地政府要依照《中华人民共和国水法》和《江西水利工程管理条例》,结合实际情况,小(一)型水库工程由县级水利部门主管,其余小(二)型水库工程(包括小型提水、小型引水等工程)可由所属的乡(镇)人民政府统一管理。各乡(镇)成立水利工程管理机构,配套相应的管理人员,负责水费收取和水工程的维护、运用、管理。

(2)、加大各项宣传力度

各级政府和水管单位,要加大宣传《中华人民共和国水法》的力度,宣传水利是农业的命脉,是社会经济发展的基础;同时,水也是商品,要有价使用,要增强全社会节水意识,保护水资源。根据国家有关政策规定,按用水量对用水户征收相应的水费,共同管好水,用好水。

3、现代水库管理要标准化

标准化是水库管理现代化的标志之一。施行标准化,减少盲目性和随意性。标准化管理首先要制定管理标准。管理标准应包含两个方面,一是管理的质量标准,二是管理的工作量标准。质量标准是管理的工程设备应该保持的良好状态和良好程度;工作量标准是达到质量标准所必须做的工作。所以工作量标准是质量标准的细化和具体化,是实现质量标准的前提和保证。管理标准应尽可能量化,便于定岗定责和自动化管理。管理标准应定期修改,不断完善。

4、水库管理的自动化

随着科学技术的飞速发展,水库管理工作应逐步实现自动化。它包括水工机电设备操作运行的自动化,大坝观测的自动化,管理手段管理方法,如远程操作控制、各种记录资料的收集整理、技术档案管理的智能化和数字化等。

5、水管单位要发展多种经济

(1)、开展多种经营服务

根据小型水库工程的条件和特点,因地制宜,要发展适合市场经济产业,水库不能单一依赖农业灌溉用水收费来维持,要利用自身的优势,一般有条件的可建设乡(镇)供水项目,解决乡(镇)居民生活和工业用水,也可利用水库或渠道的水头落差进行引水发电,建设相应规模的小水电站,与当地电网并网供电。

(2)、发展种植、养殖业

适合发展种植、养殖业的小型水库,要发展种植经济果树、速生丰产树林、经济竹林等。同时,利用水库进行养鱼、养鸭、养鹅,水库区周边可养鸡、养猪。以种植业促进养殖业的发展,反过来养殖业又促进种植业的发展。至于发展经济所需资金,可以通过争取国家投资、单位自筹、银行贷款和个人集资等多方面筹集。通过发展经济,增强水管单位的经济实力和市场竞争力,进一步改善工作环境,提高水管人员的待遇,稳定水管人员的队伍,做好水库工程管理工作。

6、完善水库对外的道路和通讯

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2除险加固工程方案设计

2.1大坝

2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。

2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶3.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。

2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。

2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1014.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。

2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。

2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽3.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至4.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。

2.2溢洪道

本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至4.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽3.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度4.8-3.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高4.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。

2.3放水卧管

由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。

3主要加固改造工程施工要点

3.1大坝加固施工

坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。

3.2下游护坡施工

坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。

3.3溢洪道施工

施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。

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1工程概况

澄碧河水库位于百色市右江区北部7.0km的澄碧河上,是一座以发电为主,结合防洪,城市供水、旅游等综合利用的大(一)型多年调节水库,总库容11.5亿m3,建成于1961年。澄碧河水库水质经检测达到国家一类饮用水,是百色市城区生活用水的主要水源。1993年建成了水库向百色市供水一期工程,取得了良好的经济效益;2004年又建成了二期供水工程。

澄碧河水库向百色市输水二期工程是由水库向市城东第三水厂输水,近期建设为DN800单管输水,建设规模为5×104m3/d;远期建设规模为20×104m3/d,工作压力0.6Mpa。管路大部分通过地形地质条件复杂的山区或穿越隧洞,工程施工难度较大,因此部分管路使用了大口径夹砂玻璃管道(FRP)。这是百色市首次在输水工程中尝试应用了夹砂玻璃管道,积累了一定的经验。

2工程设计要点

2.1工程地质输水管沿线为三迭系和第四系地层。三迭系河口组(T2h)主要为绿色砂岩、粉砂岩、泥岩等,中~厚层状,风化后呈浅灰、黄色、棕黄色,出露条带宽度大于700m,分布在输水管道全线;第四系坡积层(dlQ)为含碎石粘土,呈黄至棕黄色,稍湿,较坚硬,厚度1~3米,分布于管线大部分地段。第四系冲积层(alQ)为粉砂质粘土及砂土、砾质土,分布于一级阶地及河床、漫滩,分布于管线前段过河边部分。第四系人工填土(rQ)主要为含碎石粘土,取看破泥岩区的风化层及坡积层填筑,密度较大,分布于管线中段通过火柴厂、烤烟厂部分。工程地质条件复杂,给施工增加了难度。

2.2输水管线布置澄碧河水库向百色市输水二期工程输水管道从已铺设的一期输水管道1+830m桩号处引接,管路设计大部分沿324国道两侧3公里范围内的山脚布置。管路总长9.2Km,除有0.61Km通过农田外,其余均通过地形地质条件复杂的山区,其中穿越隧洞1151m。

输水管以预应力钢筋混凝土管为主,在连通管及跨度较大的架空管处采用钢管,在交通、运输不便的管段采用重量较轻的夹砂玻璃钢管。夹砂玻璃钢管共2370m,其中架空1336m,其余为地埋。

3夹砂玻璃钢管及其性能和优点

3.1夹砂玻璃钢管夹砂玻璃钢管是近年来国内外逐渐在石油化工、供排水等领域推广使用的一种新型柔性非金属复合材料压力管道,其实质是以玻璃纤维为增强材料,以不饱和热固性聚酯树脂为基体,中间夹石英砂的压力管(英文缩写名FRP,代号FWRPMP,简称夹砂管)。FRP管道目前执行国家建材行业标准《玻璃纤维缠绕增强热固性树脂夹砂压力管》。

3.2夹砂玻璃钢管的性能和优点①比强度高。玻璃纤维按一定的规律通过张拉缠绕形成一种多层网状分布,大大地提高了管道环轴向强度指标。②刚度大。管壁内、外层之间夹有0.3~0.8mm粒径的石英砂,经浸透树脂固化后提高了玻璃钢管的刚度。③抗渗防腐性能好。高分子化合物不饱和聚酯树脂填充于玻璃纤维网络空间并与玻璃纤维良好的浸润,固化后不但起到传递荷载和防渗漏的作用,而且起到防止酸、碱、盐侵蚀的同时,也保护输送的介质无二次污染。④耐久性好。夹砂玻璃钢管的使用寿命与使用环境温度以及扫用材料及管壁结构形式有关,按现行标准JC/T838-1998的规定,通常寿命为50年。⑤重量轻。夹砂玻璃钢的比重为15~20g/cm3,约是钢材的1/4。该工程使用内径800mm,管壁厚12~14mm,单管长12m,重约0.8T的夹砂玻璃钢管,非常适应山区非机械施工。⑥流通能力强。夹砂玻璃钢管内壁表面糙率系数在0.008~0.009之间,管内不易被微生物玷污蛀附及结垢,压力损失小,管道具有较高的流通能力。

此外,FRP管采用承插连接方式,双“O”型食品级橡胶圈密封,每完成一个接头立即充气检查其严密性;另外,管道内衬为食品级树脂,所以此类管还具有综合造价低,安装方便、运行可靠、无毒无害等优点。

4玻璃钢管施工

4.1施工方法玻璃钢管施工实行《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268—97)标准。采用手推车运至沟槽,手拉葫芦完成安装、连接,具体方法和步骤如下:①检查沟槽,基础不允许有沉降,保证无块石管道直接接触。②检查管道是否有运输、吊装过程的损伤,橡胶圈是否受损。③用小车或人工将管道移至沟槽内,橡胶圈涂上食用油,套于插口,保证其在槽内不扭曲,承、接口干净。④两端管道调直,偏角小于2°,均匀插入至规定尺度。⑤用试压机对双胶圈之间进行充气试压,检查严密性,合格后用铜螺栓封堵。⑥使用无块石的粘土对安装好的管道周围15cm范围进行夯填,然后机械取土掩埋。

4.2施工质量管理①经监理人员现场取样试验,检测结果为:在5%挠度下管刚度5002Pa,A、B级挠度水平均合格;管壁材料环向拦伸强度为1858Kn/m;巴氏硬度外壁53,内壁57。试验结果表明所用玻璃钢管材料强度符合现行国家标准JC/T838-1998,管材质量合格。②管道注水试压:管道完成安装、除接头外的管道回填后,分段进行注水法管道严密性试验,试验压力为设计工作压力的1.5倍。经试验管道严密性符合标准,施工质量合格。

5应用效果

5.1管道安装简便、成本低。管路2+567~3+609m的桩号段为穿越原作他用途的DN3000的旧隧洞,由于隧洞横断面积过小,吊装机械无法进入;而5+420~5+624m桩号段及6+375~7+349m桩号段为地形地貌变化较复杂山沟及基本保护水田,用机械吊装则施工道路、措施等临时工程费用较高。采用夹砂玻璃钢管后,由人工通过双胶轮车运入、就位,手拉葫芦完成安装、连接。

5.2管件制安准确快速。该工程管路经过地形多变的山区,沿线有十多个直供用户,管件较多,共33个,使用玻璃钢管件后根据实际尺寸现场加工制作,尺寸精确,速度快,每组一天完成一个弯头的制作安装。

5.3管道严密性可靠。由于使用了双胶圈,每安装完成一个承插接头,现场立即通过双胶圈的气孔充气检查接头严密性,从而很大程度上保证整条管道严密性的满足,为及时回填创造了条件;该工程投产至今夹砂玻璃钢管运行正常。超级秘书网

5.4项目投资省。由于夹砂玻璃钢管管壁薄,管槽开挖宽度比砼管小10cm,本工程管槽开挖深2.0m,由此减少工程量为200m3/km,单管长且重量轻,减少场内运输费及管道安装费和临时工程费,项目节省投资。

5.5减少了维修费用。12m长的玻璃钢采用密封承插连接,节点减少,不易渗漏。

6结语

夹砂玻璃钢管道相对于传统的管道来说,具有独特的耐腐蚀性,比强度高,寿命长、重量轻,安装容易,无毒害、防渗漏,不污染水质和不结垢,内表面光滑等优点,在同管径下,加大了水的流量,不会产生阻碍物;输水水头沿程损失减少,同时输水加压消耗动力也减少,而且玻璃钢管道使用寿命长,正常使用条件下能安全运行50年。玻璃钢管在澄碧河水库输水二期工程的成功应用,不仅表明了其产品的性能可靠、质量稳定,而且取得了良好的社会、经济效益,有着广阔的发展前景。

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2、存在问题

2.1工程设施方面

小型水库工程的主要任务是为农田灌溉用水服务。小型水库主要水工建筑物有挡水坝、溢洪道、放水涵(闸)管和灌溉渠道等,现就其存在的问题分别作一简述。

2.1.1小型水库挡水坝,一般是均质粘土坝,标准较低,一些小(二)型水库没有进行设计就进行施工,工程设施建筑物没有达到相应的级别标准。如挡水坝高度或坝顶宽度也不够,坝的坡度较大,坝坡稳定安全系数低。相当一部分小型水库的坝基清理不完整,缺少反滤堆,坝基渗漏较大。坝体与两岸的山坡交接处,没有排水沟,山坡集水冲刷坝体。坝的上游坡面没有块石或混凝土块护坡,受水库风浪冲刷,下游坝坡也没有草皮护坡。

2.1.2小型水库的溢洪道,一般为开敞式宽顶堰溢洪道,在原山坡开挖而成。经长期的运行使用,有些两侧没有导墙、底板没衬砌的溢洪道,大部分均被破坏;而有导墙和底板的也被冲刷损坏。另外,溢洪道宽度不够宽,设计泄洪流量小,溢洪道堰顶高程与坝顶高程的高差偏小,遇到特大暴雨时,水库最高水位几乎接近坝顶。以2000年的特大暴雨洪水为例,虎跳镇小高峰小(二)型水库最高水位已漫过坝顶,严重影响大坝的安全运行。

2.1.3放水涵(闸)管分为斜涵管(或放水闸)和平涵管。涵管一般为方形浆砌体结构,经过40多年的运行使用,大部分小型水库涵管都漏水严重,渗漏水不断带走或冲刷孔洞周围的坝体土质,造成坝体有空洞,最后形成坝体塌方。例如,朝阳乡何家坝小(一)型水库,集水面积为4.1km2,总库容为265.5万m3,有效库容为208.94万m3,设计灌溉面积为4000亩。大坝为均质粘土坝,最大坝高为27m,放水涵管为M10砂浆砌石结构,断面尺寸为0.60m×0.50m.由于当时施工质量控制不严,在运行过程中涵管顶部条石断裂,造成库水渗漏,经长期的渗漏和冲刷,形成了一个直径为0.30m的孔洞,库水面出现水旋涡,库水直接从孔洞流入平涵管内,造成坝体塌方,严重影响大坝的安全。

2.1.4小型水库灌溉渠道大部分是沿地形开挖而成,多为自流灌溉农田。渠道普遍没有进行防渗处理,渠道渗漏水量大,加上农田灌溉用水多采取漫灌、串灌、渠道间歇供水,边坡塌方沉陷较多,使渠道淤塞严重,渠道水有效利用系数低。

2.2工程管理方面

小型水库工程是在计划经济时期建设的,当时均成立了相应的管理单位,负责水库工程的运行管理。水库是无偿为农村集体的农业生产提供灌溉用水服务,不收取水费,或者收得很少,水库的运行管理费用由地方政府负责解决。

随着市场经济的发展,农村体制与经济体系发生了根本变化,水利工程管理单位职能也发生了变化。用水对象由原来的农村集体单位变成了个体农户,水库运行管理维护费用要靠收水费来维持。要向习惯于无偿供水的农户收取水费和派工维护工程变得非常困难,加之水库管理体制不顺管理混乱,个别水库无人管护,一些水库设施遭受人为破坏严重,难以发挥水库工程应有的工程效益。

2.3水利工程的对外交通和通讯方面

小型水库多建于山区,远离交通干线,建库时的进库道路多是不上等级、路面狭窄、坑洼不平、弯多坡陡的临时道路。经过40多年的使用,一些水库原有道路也不能通车,即使能通车,遇到下雨也是路面泥泞,边坡塌方,车辆无法通行。目前绝大部分的小型水库缺通讯设施。如果水库出现险情,交通和通讯又不畅,容易贻误抢险时间,将产生严重后果。

3、解决问题的对策

近几年来,各级政府和有关部门,非常重视水利工作,加大了水利基础设施的投资力度,同时,也加强对病险水库工程的除险加固。作为水利工程的管理单位,要利用这难得的机遇,主动争取区、乡人民政府和上级有关部门支持,多方筹集资金,对病险水库进行处理。同时,要促使全社会关注水利工作,加快自身管理单位的经营管理制度改革,发展多种经济,增强经济实力,适应社会主义市场经济的发展需要,逐步解决水利工程管理存在的问题。

3.1小型水库的除险加固

3.1.1对坝高、坝顶宽不达标的小型水库

对坝高不够,坝顶宽偏小的小型水库,要根据水库工程级别,重新进行水文计算,复核设计洪水,确定坝顶高程和坝顶宽。对于坝坡要按规范规定和坝坡稳定计算,确定坝的坡度及护坡结构。

3.1.2关于溢洪道欠宽的问题

溢洪道欠宽的,要按校核洪水的最大泄洪流量,确定溢洪道宽度和最大过水深度,以此来确定溢洪道宽度。溢洪道未衬砌的,要进行衬砌,保证溢洪道安全泄洪,以保大坝的安全。放水斜涵(闸)管和平涵管漏水的,根据各水库工程的特点,采用相应的处理方案,进行防漏防渗加固,漏水严重的要重建。

3.1.3土坝的防渗加固

土坝要进行坝体抗滑稳定分析复核,注意检查不均匀沉陷和裂缝出现。对于坝基渗漏大、坝体填土质量差的水库,要进行坝基防渗灌浆和坝体固结灌浆处理。

3.1.4灌溉渠道防渗处理

主、支灌溉渠道一般应进行渠道防渗,以减少水量损失、提高渠道水利用系数、缩短放水时间及节约水量来确保灌区用水。目前灌溉渠道防渗可以通过政府、水管单位投资和灌区受益农户投工投劳来完成。例如,2002年虎跳镇南斗村提灌渠道受益户自筹资金6万元,对1.2km输水渠道进行砼防渗,防渗渠道的断面尺寸为0.60m×0.50m.

3.2加强小型水库的工程管理

3.2.1过去我区小(一)型水库由区水电农机局主管,小(二)型水库由所属的乡(镇)人民政府配备相应管理人员负责管理,通过运存在一些弊病,双方在权利和义务上有分歧,管理体制不顺。自98年来我区进一步明确了小型水库的管理责任,区人民政府明文规定:小(二)型以上水库工程由区级水利部门主管,重新确定并配备相应的管理人员,负责水费收取和水工程的维护、运用、管理。

3.2.2加大各项宣传力度

各级政府和水管单位,要加大宣传《中华人民共和国水法》的力度,宣传水利是农业的命脉,是社会经济发展的基础;同时,水也是商品,要有价使用,要增强全社会节水意识,保护水资源。根据国家有关政策规定,按用水量对用水户征收相应的水费,共同管好水,用好水。

3.3水管单位要发展多种经济

3.3.1开展多种经营服务

根据小型水库工程的条件和特点,因地制宜,要发展适合市场经济产业,水库不能单一依赖农业灌溉用水收费来维持,要利用自身的优势,一般有条件的可建设乡(镇)供水项目,解决乡(镇)居民生活和工业用水,也可利用水库或渠道的水头落差进行引水发电,建设相应规模的小水电站,与当地电网并网供电。

3.3.2发展种植、养殖业

适合发展种植、养殖业的小型水库,要发展种植经济果树、速生丰产树林、经济竹林等。同时,利用水库进行养鱼、养鸭、养鹅,水库区周边可养鸡、养猪。以种植业促进养殖业的发展,反过来养殖业又促进种植业的发展。至于发展经济所需资金,可以通过争取国家投资、单位自筹、银行贷款和个人集资等多方面筹集。通过发展经济,增强水管单位的经济实力和市场竞争力,进一步改善工作环境,提高水管人员的待遇,稳定水管人员的队伍,做好水库工程管理工作。

3.4完善水库对外的道路和通讯

水库对外交通道路和通讯设备,是抢险工作的根本保证。它能使抢险物资和人员送达水库,险情、灾情能及时向上级汇报,避免出现重大的灾害事故。

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②就渠道来说,由于维护不及时或者其他因素造成渠道堵塞或者损坏,造成支渠等已经不能通水,即使是通水也达不到大面积灌溉的要求。

③一些地区的农业配套灌溉设施老化严重,出现裂纹,排水闸已经不能使用,或者是闸口遭到破坏造成水资源的流失,水没能够被引到最需要的地方。

④由于时间太长不维护造成渠道的边坡不稳定进而造成渠道被滑坡或者桥梁断裂形成堵塞的现象。以上问题是在灌区的农业基础设施中最为重要的灌渠最常出现的问题,这些问题的出现直接影响到了灌渠的使用,并直接导致水资源无法顺利地得到利用,进而影响到农作物的收成,时间长了会影响到整个灌区的农作物的生产这些问题需要得到足够的重视,特别是灌渠等基础设施的日常性的基本维护工作必须要做到位。

2一些地区的灌区工程建设管理工作现状

2.1资金资金是进行灌区基础设施维护的最直接问题,虽然我国是农业大国但是却称不上是农业强国,在现阶段来说农作物还不能带给农民很高的收益,而在农业灌溉基础设施出现问题的时候最让人头疼的就是钱的问题,出现了损坏,需要补修的时候钱从哪来,特别是在一些农业大省,虽然农业作物产出量较大,但是农业作物所创造的直接经济价值是不太高的,这就造成农民种地的产量在不断的增长但是相应的收入却没有很大的提高,这也造成了农民对于农业的积极性不高,而对于相应的基础设施的维护就更不上心了,因为即使是投入资金维护也起不到很大的作用,不能直接地创造更多的财富。进行渠道或者农业基础设施的维护需要投入大量的资金和人力。在我国很多地区,农业虽然较为发达,但是经济却相对落后,因此在这些地区进行农业基础设施的维护困难重重,一方面由于农业灌溉设施的占地面积较大,维护成本也相对较大,另一方面人力资源不足造成日常的维护工作无法进行,更不用说再进行大面积的渠道等基础设施的维修与管理了。在很多农业发达地区都采用投劳折资的办法,但是实施标准却没有及时地更新,很多农民宁愿出去打工也不愿意在家门口挣那么少的工资。资金和人力资源的缺乏造成了农业区的农业基础设施维护很难进行。

2.2工程建设的管理需要进一步完善无论是何种工程建设其施工过程都需要完善的严谨严密的工程监理工作,这是工程质量的保证,也是工程建设的必然要求,但是在灌区的相关配套设施建设或者节水工程的建设过程中还是存在一些问题的,很多监理工作只停留在对施工阶段的质量监理而不是对于整个工程的全程监理,另外一方面,灌区工程建设由于其特殊性某些地方的监理合同内容是很不规范的,有时候只是走走形式,这对整体的灌渠管理是极为不利的。再有就是施工技术和观念的脱节。有一些沿用了很长时间的技术还在使用而没有任何更新,陈旧的施工技术与处理工艺在很大程度上影响了渠道的使用效果。

2.3资料管理的问题工程建设是一项需要专业素质的工作,无论是工程相关资料的管理还是施工人员都需要有较高的专业素质,但是在一些施工单位或者质检部门存在着很多未接受专业培训的人在做着需要专业知识的工作,造成资料管理的混乱,这主要是由于资料管理人员不具备相关的资料管理知识,时间长了就会出现自己设计数据的现象,这种行为的影响是巨大的。

3灌区水利工程管理的对策

3.1注重整体完整化的监督管理在日常的维护工作当中要做好养护工作,把养护细节做好,日常使用中一旦发现出现损坏要及时的进行维修,使破损度降到最低,这样做虽然会增加一些日常维护的工作量,但是从长远来看对灌区设备和灌区的资金投入都有着积极的意义。再有就是要注意各部门的协同合作,在出现问题时要采用何种维护模式进行修补都要通过统一的系统进行共享,生成维护检测报告给各部门参考,这样做能够优化资源,在最短的时间内把问题解决。

3.2加大宣传力度,营造爱护水利工程的舆论氛围灌溉区的水利设施对于灌溉区的意义是不言而喻的,对农作物来说水利设施可能就相当于命脉,经过一些灌溉设施的维修记录来看,很多问题是因为日常的使用方法不正确或者人为的破坏造成的,这就涉及到对于爱护灌区设备的日常宣传,灌区设备的健康状况与运转情况与灌区生活的人们的利益是紧密相连的,对水利设施的爱护就是对自己家园的爱护,另外要下大力度对蓄意破坏水利设施的违法行为进行处罚,不断进行爱护水利设施的宣传。

3.3加强工程建设,确保工程质量水利设施的质量直接关系到水利设施的寿命,在一些案例中我们发现确实存在一些地区的水利设置质量不过关,造成在使用过程中出现很多问题,这就要求在灌区的水利设施的建设之初就要严格把守质量关,完善质量保证体系,建立健全质量追溯体系,在进行施工之前首先要严格筛选施工单位,一定要选择有相关的施工资质且在业内较为先进的施工单位,在进行施工过程中要不时地进行抽查,对于不符合质量要求的设施要进行整改直到达到相关要求为止。最后建立完善的建设资料体系,这对于日后的设施维护有着重要的参考意义。

3.4转变工程管理观念,创新管理体制建立完善完整的工程管理体系对于整个工程的建设与维护有着积极的意义。要不断进行体制上的创新以适应不断变化的环境,创新管理体制,使工程从施工到后期的维护都能够在完整的体制内进行,这样对工程安全及日后的维护都有着重要的意义。

3.5加大管护经费投入,保证工程管理工作资金是工程建设,工程维护的基础,没有资金投入工程建设与维护是无法进行的,这就需要相关的管理部门开拓思想,进行体制创新,让自己管理的资源能够自行的运转起来,产生收益,保证工程的建设与维护能够进行。

3.6加大考核力度,建立长效管理机制管理者是人,对人要严格考核,做到考核的细化,切忌一刀切,要准确的找出责任人,建立较为完善的人事管理制度,将考核与灌区的设施维护结合到一起。

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中图分类号:TV62+1文献标识码:A文章编号:

水库具有防汛抗旱减灾重要的作用,在整个国民经济以及人们日常的生产和生活中占有十分重要的地位。建国以来,国家十分重视水库工程的作用,修建了不少的水库工程,对于整个国民经济以及人们的生产、生活中发挥了重大的作用。但是很多水库,特别是一些小型的水库在施工过程中都存在着一些问题,为水库日后的使用留下了隐患。文章对小型水库施工过程中存在的问题进行了分析,为消除隐患,提高水库运行的安全性做出贡献。

1.小型水库工程施工的问题

1.1建国以来在党和政府的领导下,各地农村纷纷通过兴水利除水害,修建了大大小小面积不等的小型水库,这些水库在建设时没有专业的设计人员,也没有哪一座水库在设计前做过地质勘测及土工实验等前期工作,大多数是“三边”工程(边测量、边设计、边施工)。其坝体设计亦非常简单,没有作必要的稳定分析。

1.2人员质量意识淡薄,只强调工期,而轻视工程质量。施工单位人员素质不高,高水平的管理人才更是缺乏,项目管理缺少科学分析,相关的技术较为薄弱,安全的意识较差。小型水库工程因其由地方筹资,工程项目资金滞后,并且工程定额较低,再加上条件复杂,使得工程往往不能够按照计划进行,但是这些矛盾没能提高企业的管理水平,相反更加增加了企业管理水平的下滑,在一定程度上严重影响了工程的施工进度。

1.3总价低,短工期小型的水库工程,其资金来源往往不像大型水库工程有国家的配套资金和专项拨款,通常都是有地方政府筹资兴建,地方筹资往往单价的总预算一般都较小。而短工期,且总价低,一旦出现某些特殊原因造成工程进度受到影响,从投资的角度来说就没有回旋的余地了,施工单位必然会出现弥补损失控制总的投资而大力的赶工期,使某些工程出现了豆腐渣工程。

1.4勘测的深度和设计的精度低下对于小型的水库工程往往由于地方的财政难以垫付足够的前期的勘察和设计费用,等项目审批下来后又急于开工,因此又没有足够的时间去精勘测细设计,正是由于此种原因,当前的很多小型水库工程勘察不够精、设计不够细,直接导致在施工中遇到很多之前未曾预料到的情况,影响施工的进度和总的经费预算最终将这些不利转嫁给了施工的质量问题上来。

1.5受特殊的历史条件影响,五六十年代兴建的小型水库施工全部是由政府组织民工大搞群众运动完成,没有任何一个工程是由具有施工资质的正规施工企业承建。没有哪一座水库工程在施工过程中取样检测过干容重、含水量、砂浆标号等指标。这一点,在近年大坝维修时,挖开大坝,发现坝体填土十分松散,这是一个有力的证实。

1.6施工设备配备不齐全,技术人员水平低下 对于小型的水库工程,其施工设备的配备和技术人员的门类往往是不齐全的,保证工程质量是需要齐全的施工设备和门类齐全的技术人员的。经验丰富、理论充实的工程技术人员是整个施工的“指向灯”,这个“指向灯”能不能亮以及亮的亮度如何直接影响工程的质量如何,“指向灯”不能发挥应有的作用或是没有“指向灯”将会直接导致整个施工的过程混乱不堪、低级错误不断,工程质量无法保证。

1.7工程管理意识淡薄,有一些工程未办理工程建设“三证”。审计发现,建设单位普遍认为工程项目都处于乡镇或城郊,且大部分都是扶贫项目,急于上马,政策优惠,因而疏忽了正常的工程建设审批程序。导致建设单位没有按规定及时办理土地使用许可证、建设工程规划许可证及工程施工许可证。

1.8工程管理不够规范,变更签单比较混乱。审计人员对工程签单进行仔细审核,通过与设计图纸对比,实地丈量、对有关人员查询,发现工程签单存在比较多的问题。有的签单没经业主、设计、监理单位的签字和盖章,有的签单相互之间发生矛盾,有的签单与实物不符,有的签单无原始数据,仅有结果数据等混乱现象。

2.质量控制存在的问题 2.1小型水库工程采用小型机械化施工无法保证施工质量 一个小型水库所包含的专业要求和大型水库是几乎相等的。所不同的仅是标准、规模不同,但某些单项的工程量却小得多。若使用先进的大型设备,由专业队伍进行施工,质量自然容易得到保证,但是工程成本势必会相应增加,若改用简单机械,非专业队伍来施工,容易对成本控制,但其质量就难以得到控制和保证。 2.2恶性循环中的质量问题 2.2.1在地方单价本来较低的基础上,招投标过程中又经常出现故意压低标价相互竞争的情况。甚至在一些工程招投标中,为了达到竞标成功,故意压低临时建设费以及各种不可预见费等,致使工程开工后,施工单位在经济上和管理上十分被动。由于这些原因,出现了许多分包,甚至 “隐性转包”。而包工队多以不正规的队伍为主,在施工技术以及管理上存在大量缺陷,导致其以更低单价拿到工程之后,经常挖空心思偷工减料、弄虚作假,给工程质量埋下了大量隐患。 2.2.2施工单位管理不到位 施工单位现场管理力度不力,质保体系不健全,挂靠资质现象严重,施工水平低。项目部的管理模式多数是公司管理层加包工头,施工队伍设备投入少、技术水平低。施工主要技术工人及工程师配置不足,施工的主要核心管理网络不完善,缺少专业的相对固定的施工班组,造成施工组织的杂乱无章、低级错误不断。3.监理人员素质有待提高 由于我国监理行业发展较晚,并且我国监理单位的人员来自不同部门,监理人员素质良莠不齐。部分监理人员接受教育较浅,缺乏相应的业务知识、专业技术,加上日常工作态度散漫,严重影响了小型水利工程监理工作的正常开展。4.现行小型水库工程质量评定的不足 4.1评价体系不能完全体现科学性与合理性 现行的水库工程评定标准中,明确要求水利工程质量必须同时满足五项条件,如果有一项未满足要求,就会直接影响到整体工程质量的验收,且现行评定标准没有考虑各个因素对工程质量的不同影响程度,即权重,评价体系不能完全体现科学性与合理性。 4.2考虑质量影响因素不全面 由于地方中小型水库工程,目前还没有较系统的质量检验和评定等级的办法和标准。只能参照大中型水利建设工程的《质量评定表》和《质量评定标准》实行,而现有的评定方法是不能完全考虑影响小型水库工程质量的特点。 4.3反映工程质量较片面 现有的小型水库工程的工程质量评定采用评定指标进行简单的、精确的量化,没有考虑到工程质量的复杂性、模糊性和工程质量等级的模糊性,因而不能较为全面的反映工程质量。

5结束语

通过从组织人员不规范的行为、施工控制存在问题、监理人员素质有待提高以及中小型水利工程质量评定的不足等多个方面分析了现行小型水库工程施工存在的问题与不足,为今天小型水库工程的施工和发展指明了方向,因此决不能因其工程量小而不引起重视。

参考文献:

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坝址两岸基岩,出露岩性主要为燕山早期的黑云母花岗岩,次为喜山期的石英斑岩。坝址区主要存在一条陡倾角F2断层和一条f1裂隙性断层。

该大坝于1985年5月开工兴建,1989年5月水库开始蓄水,1989年9月封顶。建成后历史最高水位为519.99m(1996年8月1日),历史最低水位约为479.00m(1998年12月)。2001年12月,水库水位降至480.50m后,检查中发现左岸上、下游面及坝顶均可见有一条沿径向的贯穿性1#垂直裂缝,长约20m,缝宽约1mm~2mm,裂缝经过处部分坝面砼预制块也拉裂。另外在坝顶还发现11条小裂缝,左岸7条,右岸4条,长度小于1m,缝宽均为1mm以内,且均未向下发展。未发现水平裂缝。对大坝进行水平和垂直位移观测结果表明位移量很小,均在规范控制值范围内。大坝左岸拱端山体稳定。裂缝位置示意图见图1。

图1拱坝裂缝位置示意图

2大坝应力复核

坝体采用100#细石砼砌块石,上、下游坝面为100#水泥砂浆浆砌毛条石并深勾缝,施工时中上部坝面采用150#砼预制块取代条石。坝体基础采用0.5m厚150#砼垫层。砌石坝体不分缝。坝顶外缘弧长128.22m。中间溢流段外缘弧长50.19m。双曲拱坝基本尺寸见表1。

表1拱坝基本尺寸表

高程(m)拱圈厚度(m)上游坐标(m)拱圈内半径(m)左中心角(度)右中心角(度)

522.42.600064.50559.450.1

518.03.700063.40559.249.8

512.24.0601.74058.11556.747.8

506.44.3213.30651.85453.646.4

500.64.8134.69843.96151.145.9

494.85.5735.91635.96448.645.4

489.06.3056.67029.65445.245.8

483.27.1817.13425.11244.544.5

477.48.2097.30821.57442.542.5

471.69.3467.13418.86941.041.0

460.012.0005.6849.80038.038.0

应力复核考虑的荷载组合为:

①基本荷载组合:正常蓄水位压力+淤沙压力+自重+均匀温降;

②基本荷载组合:死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温升;

③特殊荷载组合:校核洪水位水压力+淤砂压力+自重+均匀温升;

④特殊荷载组合:死水位水压力+淤沙压力+自重+均匀温降。

封拱温度取多年平均气温20.3℃,气温年升幅7.7℃,年降幅9.7℃。应力分析采用全调整的改进多拱梁分载法软件计算,主应力计算成果汇总表见表2。典型应力等值线图见图2。

主应力计算成果汇总表

表2单位:MPa

计算工况上游坝面最大主拉应力上游坝面最大主压应力下游坝面最大主拉应力下游坝面最大主压应力

工况①-1.11[6R0C]2.35[6R0C]-0.77[9R0C]3.79[7R-5C]

工况②-0.52[6R0C]1.73[6R-6C]-0.94[5R-7C]1.54[7R0C]

工况③-1.15[9R-3C]1.99[5R0C]-0.27[3R-9C]4.17[7R-5C]

工况④-1.67[1R11C]1.46[11R1C]-0.92[2R10C]1.37[7R0C]

从应力复核成果可以看出,工况①、工况②及工况③坝面的主应力值基本满足规范要求,但特殊荷载组合工况④出现最大拉应力超标较多,即死水位遇温降工况,最大拉应力达1.67MPa,出现在左岸坝顶上游拱端。其中1#裂缝处最大拉应力计算值约为0.6MPa。

图2工况④上游面第一主应力等值线图

3裂缝成因分析

大坂水库拱坝是固接于基岩的整体结构,坝身不设永久性伸缩缝。由应力复核成果及大坝没有水平裂缝的迹象表明,本工程不是因为拱坝超载而开裂。通过对拱座基岩的详细勘察及大坝位移观测,未发现基岩有移动和变形迹象,可以排除本工程拱坝裂缝是由于拱座失稳或基岩不均匀沉陷引起的。1#裂缝的发展方向为规则的垂直方向,裂缝经过处灰缝及坝面石均开裂,据此可基本排除开裂是因坝体施工质量引起的。

由于1#裂缝产生的时间是冬季枯水期,结合应力计算成果可以基本断定开裂原因是由温度应力造成的。由于大坝上部施工时段为6月~9月,实际封拱平均气温达26.8℃,冬季气温骤降后,温降幅度远比计算值9.7℃大,因此实际温降应力比理论分析值更大。若根据施工实际气温情况来确定封拱温度,对死水位遇温降工况再进行应力计算,计算结果左岸上游坝顶拱端拉应力高达2.37MPa,已大大超过材料抗拉极限。其坝体应力等值线图见图3。

图3按实际封拱温度计算的上游坝面第一主应力等值线图

理论分析温度应力最大值位于拱端,而1#裂缝并不在拱端出现,而距拱端有一定距离,这是因为拱端处基岩会产生变形,使应力松驰;同时,在水压等各种荷载迭加的条件下,实际拉应力最大值并不一定发生在拱端。坝顶拱厚最小,温降荷载则最大,当超限拉应力出现后,沿拱轴产生的拉力使拱圈自顶向底径向开裂。另外,砌石拱坝灰缝较多,建成后不可避免地有一个干缩过程。梯形河谷底面与斜坡的交叉点处,是干缩量由大变小的界线,其作用类似不均匀沉陷。由于坝址左岸489m高程以下坝基较陡,坡度达60°~70°,左岸上部相对较缓,坡度约45°~50°,坝基岸坡有突变现象。岸坡的突变使得砌缝干缩量产生较大差异,结果必然在顶部相当于它们之间界面的投影位置处,比较容易形成裂缝。这就是温降造成的1#竖直裂缝,其位置接近于左岸下部岸坡变化点的原因。

4结论及裂缝修补措施

根据上述裂缝成因分析,导致本工程拱坝开裂的主要原因是水库低水位时的气温骤降,因温度应力超负荷引起的。由于砌石拱坝一般不设结构缝,多采用均匀上升、层层封拱的施工方法,设计计算考虑的封拱温度一般低于多年平均值,而夏季施工时,混凝土的入仓温度及封拱温度较难控制,造成实际温降应力大大高于计算值。许多经历夏季施工的砌石拱坝在第一个冬季后就有不同程度的开裂。

本工程拱坝出现较大拉应力主要出现在水库水位较低时,拉应力较大区域也主要分布在大坝上部两岸拱端,一般不致引起较大渗漏。当库水位较高时,在外荷作用下,拱的内力以压为主,有的小裂缝还会在水压力作用下会自行闭合。坝体开裂后形成的二次拱,也会阻止裂缝的发展。因此单纯由温度应力造成的裂缝危害性并不大。

篇11

1概述

20世纪70年代,四川省三岔水库粘土斜墙石渣坝及南部升钟水库坝高70 m粘土心墙石渣坝的建设,标志着四川省土石坝建设摆脱了早期建设单一均质土坝的传统模式。

冕宁大桥水库坝高93 m的混凝土面板堆石坝的建成,是四川省水利建设史上的新发展。这些大型水利工程大坝的成功建设,都显示了筑坝材料研究的发展和对大坝建设的强有力支持。随着对当地筑坝材料的深入研究和开发,促进了我省一大批各具特色的土石坝工程的建设。20多年的工程实践,已在防渗料、反滤过渡料、坝壳料诸方面得到了深入的研究和发展,取得了可喜的成果。21世纪初,岷江紫坪铺水利枢纽坝高156 m面板堆石坝的兴建,必将开创四川省水利史上土石坝建设的新篇章。

2防渗料的研究

2.1膨胀土的研究

70年代中后期,针对四川盆地9个水库大坝土料400余组试验成果,分析研究了本地区膨胀的主要判别指标,同时研究了大坝防渗体应用膨胀土的方法,并在升钟水库大坝心墙中成功运用,论文“筑坝工程利用膨胀土的研究”在第四届全国土力学及基础工程学术会上进行了交流,为我省土石坝工程建设中对膨胀土判别及应用提供了经验。

2.2泥岩石渣作防渗料

80年代后期,随着大、中型水利工程建设的需要,大量开采土料已对耕地造成威胁。针对四川中部“红色地层”广布风化砂和泥岩料的特点,开展了研究其替代粘土作防渗料并在工程实践中取得实效。论文“风化砂、泥岩石渣作防渗料的研究”总结了我省双河口及双溪水库大坝建设中的研究应用成果,该论文在第三十届国际地质大会上发表,这个阶段强调的是风化泥岩石渣的使用。90年代中后期,在应用风化泥岩作防渗料的基础上,更进一步地研究了弱风化或新鲜泥岩石渣作防渗料。在研究方法及施工开采上有了新的突破,并在沉抗水库中得以实施应用,论文“沉抗水库大坝泥岩心墙防渗料的研究”在《土石坝工程》上进行了交流。目前,在建的大洋沟水库、关门石水库、牛角坑水库大坝都采用了泥岩石渣做防渗料。在我省的土石坝建设中,采用“红层”泥岩石渣料作防渗料取得了显著的社会效益及经济效益。

2.3砾质红粘土研究

红土在我国南方诸省用作筑坝材料早已是不争的事实。但在80年代,四川省特别是在大型水利工程对其的使用则存在着相当大的疑虑,如在大桥水库勘测设计阶段进行主坝坝型比较中,对这种天然密度低、含水量高、天然孔隙比在0.95~1.13的砾质红粘土作为防渗料存在着极大的争议。为此,对级配连续之宽级配砾质红粘土(因其砾石为棱角状,在大桥工程中通称碎石土)进行了系统的研究。主要包括砾质红粘土矿物成分、天然含水量、级配及相应的力学特性研究。对砾质红粘土不同季节含水量的变化、含水量与细粒含量、碎石风化程度、天然含水量与击实最优含水量的关系等作了专门性研究,并获得科学结论,证明砾质红粘土符合防渗材料质量的技术要求,是较好的筑坝材料,因而支持了在大桥水库副坝沟昔格达地层上修建坝高29.5 m的砾质红粘土心墙堆石坝的方案,从而免去了在中酸性混染岩地层上修建坝高60 m面板堆石坝的方案,节约了大量资金,取得了较好的经济效益。随后,其在瓦都水库、晃桥水库都得以应用,并取得显著的工程效益。

3洪积扇碎石土

四川西部地区属高烈度地震区。在西部地区进行水利水电工程建设,土石坝有着更强的优势和前景。为保证工程安全,降低工程造价,对该地区广泛分布的洪积堆积物的研究和利用具有重要意义。大桥水库利用洪积扇碎石土作为主坝面板堆石坝垫层料成为工程建设之首例;瓦都水库利用洪积扇碎石土作为大坝下游坝壳填料,为开发利用天然资源,降低工程造价作出了贡献。论文“筑坝工程利用洪积扇碎石土的研究”及“大桥水库混凝土面板堆石坝垫层的设计与研究”分别发表在《’99中西部岩土力学与工程学术讨论会论文集》及《土石坝工程》2000年第1期,对洪积扇碎石土特性研究及应用作了介绍。 4反滤过渡料的研究

(1)传统的反滤层和过渡层是分层设计的,我们把既对防渗体起反滤保护,又对坝壳料起过渡的双重作用称为反滤过渡层。采用这种连续级配料可以得到降低工程造价和简化施工的效果;

(2)反滤过渡料设计选择的方法:①级配连续。无论是人工破碎或天然砂卵石反滤过渡料都遵循连续级配的原则,保证充填关系;②运用中国水科院刘杰的研究成果(国家自然科学基金资助项目),针对防渗体的不同性质,控制并选择与反滤过渡料相适应的D20料径;③反滤过渡料最大粒径的控制一般多为80 mm,如双溪水库人工破碎反滤过渡料、瓦都水库天然砂卵石反滤过渡料控制最大粒径为80~60 mm;大桥水库副坝碎石土心墙堆石坝因其心墙的砾质红粘土特性,天然砂卵石反滤过渡料最大粒径选为200 mm,基本为全级配砂卵石,从而大大降低了造价;④试验论证。通过反滤试验,检验反滤过渡料反滤保护及排水效果,控制其渗透系数在A×10-3 cm/s~A×10-4cm/s量级范围;

(3)利用破碎带石渣作反滤过渡料。晃桥水库堆石料场中有宽约45 m的挤压破碎带,通过对破碎带的全面研究,得出破碎带石渣符合用作反滤过渡料质量的技术要求,从而确定取代原设计采用之人工破碎反滤过渡料。破碎带石渣单价约为人工破碎料的1/4,因此而节省了资金。论文“利用挤压破碎带石渣作反滤过渡料的研究”在《土石坝工程》2000年第2期中对研究成果作了详细介绍。

5坝壳料的研究

5.1坝壳用料

70年代中后期,我省土石坝坝壳用料范围已有较大发展,岩性已涉及到砂岩、泥质粉砂岩、灰岩、白云岩、中酸性混染岩(花岗岩、闪长岩、辉绿岩混染)、玄武岩、石英正长岩、砂质页岩、砂卵石等诸多品种,岩石强度涉及软岩硬岩不同等级,研究范围广泛并在相应工程中应用,使土石坝建设获得成功。

5.2坝壳料最大干密度

坝壳料填筑干密度是土石坝设计和施工控制中最重要的指标之一,而研究无粘聚性坝壳料最大干密度的方法,求得科学合理的指标则成为关键。自1990年起,对紫坪铺、大桥等大型工程堆石料即开始进行振动台法及表面振动器法堆石最大干密度的比较研究。随着各工程筑坝材料岩石及强度的不同,已形成了一套较完整的表面振动器法求堆石料最大干密度方法,论文“无粘聚性粗粒料最大干密度试验方法探讨”已在《土石坝工程》中作了全面介绍。大量的工程实践已经证明,采用该方法求得的最大干密度更接近实际,以此最大干密度值确定的设计干密度,完全能达到指导施工和控制施工质量的目的。

6紫坪铺水利枢纽工程大坝筑坝料

自1990年起,开始了紫坪铺大坝筑坝料的试验研究,各设计阶段经历了对尖尖山灰岩、水西关砂岩及青城桥砂卵石料的研究。在招标设计阶段,则进一步对尖尖山料场作扩大调查及复查,对灰岩堆石、垫层及过渡料做了大量的试验,确定了相应的级配、控制干密度及其力学特性指标。由于尖尖山系飞来峰,历经地质构造作用,岩体裂隙发育,因而对该料是否可获得堆石所需块度存在疑虑。2000年,经四川大学、水电五局及我院共同努力,通过爆破试验,已成功地取得爆破开采堆石料(最大粒径800 mm)、过渡料(最大粒径400 mm)成果,爆破级配达到堆石、过渡料设计控制级配范围。此外,本阶段还对坝址覆盖层砂卵石及基岩开挖料利用以及青城大桥砂卵石料均作了研究,为大坝填筑料作了充分的技术准备。

7筑坝材料的质量技术要求

土石坝建设的发展离不开筑坝材料的研究与开发,而正确评价筑坝材料质量是选择工程建设安全、价格低廉的当地材料,进而作出优秀设计的基本条件。我省通过近30年的工程实践,深刻体会到原天然建材“78规范”已不适应土石坝设计水平发展的需要,而2000年新版《天然建筑材料勘察规程》的天然建筑材料质量技术要求仍滞后于当今土石坝设计与建设的发展。结合我省土石坝建设的实践,论文“试论碾压式土石坝筑坝材料勘察质量评价”(《土石坝工程》2000年第2期)在这方面作了详细的介绍,可供工程建设参考。

篇12

 

我国有大量的小土坝,因某些土坝的填筑质量差,抗渗坡降低,坝后发生大面积散浸、管涌、流土等渗透破坏现象,加之管理放松,因此垮坝事件时有发生。随着我国经济和科学技术的高速发展,尽快解决小型土坝的防渗加固问题,已成为当务之急,应当有一种较适应的新技术,以供需求。田地水库大坝坝体采用劈裂灌浆防渗技术,造价低,质量可靠,是一个成功的工程实例。

1.基本情况

田地水库位于抚溪支流上游的永定县培丰镇上和村北部,距下游田农水库约7km,是一座以灌溉为主兼有防洪的重要小(一)型水库。水库坝址以上集雨面积5.8km2,水库正常蓄水位601.80m,相应库容为84.0万m3。

水库枢纽工程由主坝、溢洪道、输水涵洞、坝后电站等建筑物组成。大坝为均质土坝,坝高26.0m,坝顶长152.50m。坝体为残坡积土填筑,颗粒粗:砾砂约占40%,粘土占15%。基岩为强风化石英砂岩,裂隙发育,大部分裂隙大于允许开度。大坝在设计和施工期间未设砼底板,土料直接填在裂隙发育的基岩上,加之填土疏松,干密度为1.42~1.46g/cm3,水库蓄水以后,坝后坡出现大面积散浸,坝基接触带发生冲刷,为此水库运行期一直控制水位,妨碍了正常蓄水。论文参考网。

2.防渗加固设计

该坝的特点是:短、矮、坝体疏松,坝体和接触带已发生了严重的渗透破坏。针对上述特点,进行了下述几种设计方案的比较。

2.1劈裂灌浆防渗技术:劈裂灌浆,沿坝轴线附近布置两排灌浆孔,排距1.5m,孔位梅花状布置,分二序施工。孔距:河槽段4m,岸坡段2.5m,孔深以进入基岩0.5m 为准,灌浆孔口压力为0~0.5mpa,帷幕厚度:平均50~200mm(累计),且坝顶处累计厚度不小于30mm。主排孔沿坝轴线布置,以建立连续的防渗帷幕;副排孔沿主排孔上游布置。通过压力泥浆的劈裂、挤压、渗透、充填、湿化固结,解决坝体的渗透稳定和变形稳定。施工期90天,概算28万元。

优点是:设备简单,施工期短,造价便宜,质量稳定可靠。

缺点是:工艺要求较高,要有专业队伍施工。

2.2砼防渗墙:沿坝轴线布置,墙厚40cm,施工期120天,概算88万元。论文参考网。

优点:质量稳定可靠。

缺点:造价较高,施工期较长,设备庞大,调遣费用高,因工程量少,施工队伍难以接受。

2.3钻孔灌注桩加高喷(旋喷桩):灌注桩间距1.0m,桩径0.7m,桩之间加高喷,概算112万元。

优点是:质量较稳定可靠,当地施工队伍好调动。

缺点是:造价太高,施工期长。

方案比较表

 

方案 造价(万元) 优缺点 1.劈裂灌浆 28 优点是:质量稳定可靠,造价便宜,设备简单。 缺点是:工艺要求高,要有专业队伍施工。  

 

2.砼防渗墙 88 优点:质量稳定可靠。 缺点:造价高,设备复杂,施工队伍难找。  

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