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《某區(qū)小型水庫壩下涵管除險應用.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、某區(qū)小型水庫壩下涵管除險應用-水利治理壩下涵管是小型水庫樞紐工程的三大建筑物之一,埋于壩體內(nèi),處于隱蔽部位,其出險具有隱蔽性、突發(fā)性,且搶險難度大,對大壩安全構(gòu)成極大威脅。近年來,我市小型水庫由壩下涵管引起的險情時有發(fā)生,且有逐年增多的趨勢?! ?壩下涵管出險原因 結(jié)合多年防汛檢查和涵管出險情況分析,涵管險情產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面?! ?.1管理不善,老化失修 現(xiàn)有涵管絕大部分建于二十世紀六七十年代,運行時間長。在大氣和水流沖刷的長期作用下,管身砼存在蜂窩麻面,剝蝕露筋,砼強度降低;鋼閘門和啟閉設(shè)施氧化銹蝕;或調(diào)度運行操作不規(guī)范造成管內(nèi)不
2、良的明滿交替流態(tài),使管壁受破壞等現(xiàn)象。而這些問題又不能及時檢查發(fā)現(xiàn)和保養(yǎng)維修,致使工程帶病帶險運行?! ?.2設(shè)計施工不合規(guī)范 小型水庫工程興建受當時建設(shè)環(huán)境條件的影響,加之受建筑材料、施工設(shè)備和施工工藝的限制,致使涵管設(shè)計施工沒有嚴格按規(guī)范要求進行,給大壩安全留下隱患?! ∫皇呛艿慕Y(jié)構(gòu)形式多樣化,并且不能滿足設(shè)計要求。 有直接在市場上購買預制管,強度達不到要求,有的采用石灰砂漿砌磚的涵管,甚至有少部分采用木(竹)管?! 《呛苓M口四周沒有設(shè)置截水設(shè)施,庫水沿涵管外壁滲流,久而久之,形成涵管四周空洞,造成壩體跌窩?! ∪枪苌頉]有設(shè)置伸縮縫
3、和沉降縫,或接頭未處理好,產(chǎn)生擠壓而破裂,放水時內(nèi)水外滲,關(guān)閘時,壩體水倒?jié)B入涵管,長期運行,形成空洞,當空洞擴大至一定程度,導致壩體塌陷?! ∷氖怯械乃畮鞌U建大壩加高,對老壩體中的涵管不進行加固處理,僅向外接長。由于大壩加高后土壓力和水壓力增加,造成涵管破裂?! ?.3加固處理尚不徹底 近年來,除了列入國家規(guī)劃中的?。ㄒ唬┬鸵陨纤畮煲酝?,每年從各級財政和其他部門的有關(guān)渠道都會安排一定的資金用于?。ǘ┬退畮斓某U加固,其中就有壩下涵管的加固內(nèi)容。但由于加固資金有限,不少工程為節(jié)省工程量,減少投資,對涵管基礎(chǔ)處理不徹底,甚至基礎(chǔ)為軟土地基也不處理
4、,運行多年后,地基產(chǎn)生不均勻深陷,造成涵管斷裂?! √貏e是由于設(shè)計考慮不周到,施工質(zhì)量沒能控制,反而造成新的險情。如我區(qū)某水庫為小型水庫,集雨面積3.8km2,總庫容160萬m3。2009年里該水庫大壩壩下放水涵管斷裂漏水,壩頂上游側(cè)發(fā)生大跌窩,涵管出口夾帶泥土流出,經(jīng)全力搶險才得以保住大壩安全。據(jù)了解,2010年投入十幾萬元,僅對斜管和消力箱進行了翻修,由于資金限制沒有對涵管加固。斷裂的位置恰恰是在新老平管連接處附近。經(jīng)原因分析,由于設(shè)計不周密,施工質(zhì)量沒控制,造成新的隱患點。例如,新老砼接縫沒處理好、拆除前部砼時振動引起老涵管的破壞,基礎(chǔ)沒處理
5、好等。 2防范措施 2.1結(jié)合工程實際,合理選擇加固方案 目前,我市壩下涵管加固改建的措施主要有封堵原壩下涵管新建隧洞、破壩拆除老涵管原址重建、對老涵管補強灌漿內(nèi)襯鋼管加固等。封堵原壩下涵管新建放水隧洞,可以有效使涵管避開大壩,但隧洞開挖斷面尺寸一般都要在1.2m×1.8m以上,工程量大,投資多;破壩拆除老涵管原址重建,施工相對簡單,但需對壩體進行大開挖,更要注意新老壩體接合處及新涵管與壩體的截滲處理;對老涵管補強灌漿、內(nèi)襯鋼管加固,投資相對較少,但施工難度較大,施工質(zhì)量不易檢測,鋼管防銹工作量大,難度大?! 蜗潞芗庸?,國內(nèi)還有一些較先
6、進的方法。例如:虹吸式輸水涵管,工程建設(shè)期短,工程造價較低。但由于受虹吸管真空度的限制,而且大管徑大流量虹吸管制造真空難度大,一般只適用于壩高12m以下,放水流量小于0.5m3/s的水庫;小管徑頂管法,適用高壩小型水庫,施工期短,工程質(zhì)量較好,對壩體不產(chǎn)生干擾,可降低工程費用,但只適用管徑小于500mm的涵管,并且要特別注意頂管與大壩截滲問題?! ≡O(shè)計人員應綜合考慮工程的資金、工期、地質(zhì)條件、施工環(huán)境等多方面因素,合理選擇壩下涵管的除險加固方案,為全面消除壩下涵管隱患提供設(shè)計保證?! ?.2做好涵管的細部構(gòu)造設(shè)計,嚴格控制施工質(zhì)量 筆者近年來參與
7、了本區(qū)中小型水庫除險加固工程的質(zhì)量與安全監(jiān)督工作,感受到不少設(shè)計人員對涵管細部構(gòu)造的設(shè)計不夠重視,甚至忽視一些重要部位的設(shè)計。一方面由于涵管管線較長,其鋪設(shè)的地基常通過巖石、風化巖石、砂卵石、自然土、回填土、硬土、軟土等交替地段。另一方面由于涵管原有地基資料的缺乏,前期地質(zhì)勘探工作深度不夠。設(shè)計人員不做深入細致的工作,往往只是按常規(guī)設(shè)計,對地基處理和涵管沉陷縫等細部構(gòu)造的設(shè)計考慮不周全,從而造成涵管裂逢,斷裂漏水,甚至產(chǎn)生接觸滲漏引發(fā)重大險情?! ±虾艿姆舛轮饕幚矸椒ㄓ羞M口段開挖回填法、人工豎井開挖回填法、套井機械造孔回填法。無論采用哪種方法,
8、設(shè)計人員均要重視涵管與壩體防滲的連接處理。還有諸如涵管進口四周止水環(huán)、分縫止水等等設(shè)計的不當,均會給涵管的安全運行帶來隱憂