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水库浆砌石大坝的技术管理措施

2014-11-11艾军

吉林农业 2014年11期
关键词:大坝安全管理

摘要:水利工程中,浆砌石大坝是一类重要的工程类型,是水利工程的重要项目之一。大坝的稳定与否对于人民群众的生命财产安全至关重要,特别在汛期对大坝的安全管理尤为重要。如何采取有效技术措施,对大坝进行安全监测、管理、事故处置,确保坝体安全运行,一直是水利工作者所要面对的问题。本文就此进行分析探讨,希望应用现代的科学技术和风险管理经验,提高对浆砌石大坝管理维护水平,确保大坝的安全运行。

关键词:浆砌石;大坝;安全管理;监测评估

中图分类号: TV641;TV52 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2014.21.0057

1大坝常规安全管护

浆砌石大坝一般多是用来拦截蓄水,在中小型水库、水电站中应用较多,所处的地理位置也相对复杂,基本都在山区野岭地带,常规的安全管护措施仍是基础。在坝体周边一定距离内要设防护栏,严禁一些牲畜等到坝体上活动及放牧,如有牲畜等至坝体上活动并遗留粪便,一定要及时清理,避免白蚁等生驻其中,产生隐患,同时也要预防坝体滋生白蚁。坝体上不要堆放重物,防止不均匀沉降及滑坡的产生。坝坡杂草要及时清除,防止根裂渗水。大坝和坝区建筑物附近禁止有炸鱼、挖坑及放炮炸石等活动,因为强烈振动能引起坝体损坏的产生。在坝区要保证排水通畅,避免积水难排情况发生,另外也要注意大坝的安全负载,严控大坝的运行标准,确保坝体安全。

2大坝安全监测与评估

大坝的监测主要是通过仪器和目测结合进行的,仪器监测为主,目测为辅。通过监测,一旦发现安全隐患要及时进行事故处置、维护改善。仪器监测主要使用渗压计、渗流观测仪、水准仪、测缝仪以及水位计,对大坝的渗压值、渗流量、垂直位移、坝段的张合度和坝前水位等指标进行监测,通过这些数据指标来分析大坝的运行情况。

监测仪器的布置可以根据坝体的形状及规模进行布设,采集间隔可以是每日定时,或是3~7天间定时。数据采集完马上把监测数据统一输到大坝安全监测系统中,通过系统的数据采集、数据处理和安全模型分析三个模块综合分析,得出大坝的运行情况,了解大坝整体的变化趋势,为预测大坝今后变化评估提供参考。

除以上常规的仪器监测外,对于处在地质灾害相对频发地区,或病害相对危重的浆砌石大坝,可在大坝安装正倒垂线、伸缩仪、应力计、接缝针、倾斜仪、强震仪等,分别测定坝体的受力变形、位移、应力、地震动态反应等及大坝基座岩盘的变形、位移等,以上仪器监测可采用人工定期测量,也可列入大坝安全监测系统,每周或每两周观测一次。

人员目视巡查同样也是大坝安全维护不可缺少的工作,要进行阶段巡查、年度巡查和不定期巡查,对于所有坝区及水库重要地段及地质薄弱位段都要进行详细巡查,特别是对于一些仪器所不能监测到的情况及问题,要加强巡查,并做有针对性的分析,认真记录汇总,为仪器监测不到的地方提供补充。

3大坝安全事故处置

浆砌石大坝在运行过程中常见的事故主要有渗漏、管涌和裂缝。针对不同的情况,处理的方案也很多,较为成熟的有充填灌浆、劈裂灌浆和土工膜防渗,土工膜防渗效果明显,但必须要在库水放干的情况下才能处理,所以实际操作有些困难,特别是汛期水量较大的情况下更难以施工,工程造价也很高,而劈裂灌浆在施工时要把坝体劈开,水位较高时,有一定的风险,一旦控制不好,会造成更严重的事故发生,所以在实践中,常用充填灌浆的方法进行防渗。

充填式灌浆技术工艺具体如下:

坝体布孔:应用马格公式得出灌浆扩散半径,按照灌浆扩散半径进行布孔,采用逐渐加密法,孔距由疏至密,逐渐加密至设计孔距,各排孔位错开,按三角形布设,孔深要求达到渗漏层以下2米。

灌浆配制:浆液以水泥为主,加入10%~20%黄粘土和河砂,浆液要求有足够流动性,且固结快,凝固体积收缩小,浆液配制先稀后浓,分段灌注,遇到吃浆量大的孔洞,须配制浓浆灌注。

灌浆压力:灌浆孔口压力一般控制在4.9×104帕(0.5千克力/平方厘米),瞬时压力一般控制在9.8×104帕(1千克力/平方厘米),灌浆机和孔口须安装压力表,灌浆过程做好记录,重要孔洞应绘制过程线。

封孔:按照设计的压力值,在孔洞完全不吃浆状态下延续0.5~1.0小时后结束灌浆,而后经复灌不吃浆即可封孔。

检查与验收:灌浆过程对钻孔、灌浆压力、浆液配方和吃浆量及灌浆过程出现的问题、处理方法做记录,灌浆结束对资料进行整编分析,以作为质量验收参考数据。

4大坝安全档案管理

大坝的安全监测往往是建立在对以往数据分析、对比、总结的基础上才能得出科学客观的结论,所以要建立大坝的安全档案管理,使之科学化、规范化及进一步完善,这样才能使监测数据资料得以完整保存,以便为以后的监测提供参考依据,准确判断大坝运行状态是否安全。

要建立大坝安全的档案管理部门,并设专人进行档案管理,利用现代高科技手段,把大坝相关的技术资料及监测数据录入计算机并存档,这样在以后的大坝运行管理及监测过程中,可以随时进行调取,在各个时间节点上,都能进行快速风险评估及安全决策,大坝安全档案的科学化管理,是大坝安全管理的重要内容。

5结语

浆砌石大坝的技术管理、安全监测评估、隐患事故处置和安全档案管理都是大坝管理中的重要内容,哪一个方面都不能忽视,常规的安全管理是大坝安全维护的基础。仪器监测与人工巡查是有机的整体,互为补充,二者相互结合才能真实反应大坝的实际运行状态,才能有效进行安全监测评估。大坝安全档案管理是现代大坝维护管理和风险评估的技术基础,应予以完善和科学规范化。

作者简介:艾军,大专学历,辉南县地质勘探钻井安装公司,助理工程师,研究方向:水利工程。

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