水利工程中病險水庫加固工程技術(shù)淺析
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摘要：現(xiàn)階段病險水庫工程除險與加固過程還有一定的問題和不足，這對加固工程的工期產(chǎn)生一定影響，需要采取適當?shù)膶Σ邅響?yīng)對，有效提升加固工程效果和工程質(zhì)量。文章對病險水庫工程加固過程中可能發(fā)生的問題進行詳盡分析，隨后在這個基礎(chǔ)上，給出科學的解決方案。
關(guān)鍵詞：水利工程；病險；加固；工程技術(shù)
由于多種因素的制約，國內(nèi)現(xiàn)階段存在大量的具有一定病險問題的水庫工程，因為當年的工程修建質(zhì)量相對比較差、抗洪泄洪水平不達標或因為年代久遠等情況的存在，造成相關(guān)的水庫工程不但無法充分體現(xiàn)其應(yīng)有的功能和效果，還嚴重威脅到了庫區(qū)周圍廣大人民群眾的生命以及財產(chǎn)方面的安全，因此對于此類存在病害的水庫工程，必須盡早實施行之有效的措施來對其進行有效地加固，最大限度地防止其可能發(fā)生的嚴重危害。
1現(xiàn)階段病險水庫工程除險與加固過程中普遍存在的各類問題
1.1病險水庫除險加固工程前期準備工作不充分
水利工程相關(guān)部門對于具有病險問題的水庫工程實施相關(guān)安全鑒定的過程中，某些庫區(qū)工作的相關(guān)管理部門的工作人員，沒能借助有關(guān)鑒定機構(gòu)的幫助，對于水庫工程的實際病險情況和問題實施深入地探查，僅僅是粗淺地對水庫工程的情況進行了表面上觀測，進而比較盲目地對相關(guān)問題下了結(jié)論，造成相關(guān)的病險水庫工程在實施加固操作的過程中，無法做到準確地做好各類工作，增加了項目工程的工作量與任務(wù)開展過程中的難度，嚴重制約了相關(guān)病險水庫工程的加固效果。與此同時，對于庫區(qū)相關(guān)資源的長久利用方面并沒有同步進行相應(yīng)的規(guī)劃和設(shè)計，沒能確保水庫工程的加固過程和庫區(qū)周邊改善工程協(xié)調(diào)一致。某些水庫工程由于修建的時間相對比較早，水庫的容量也比較小，防汛抗洪的能力相對薄弱，在對病險問題實施加固操作之前，需要全方位考慮到相關(guān)水庫工程完善方面的相關(guān)工作，用來確保相應(yīng)的加固操作過程可以實現(xiàn)一步到位，有效防止工程施工作業(yè)過程中反復(fù)加固操作給水庫工程使用帶來的各類麻煩[1]。病險水庫加固施工作業(yè)如圖1所示。
1.2病險水庫除險加固工程項目資金投入情況不容樂觀
通常來講，具有病險問題的水庫工程，其除險加固工程是一類資金投入多、運行工期長的項目。工程項目的使用資金是否能夠按時投入到位，對于整體工程項目能否順利推進，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通常政府部門會把對應(yīng)的資金劃撥到基層的政府部門，不過基層部門和組織在自身資金調(diào)配比較緊張的情況下，很可能把病險水庫加固工程相關(guān)的資金劃撥到其他項目處一并使用，這樣的情況就會導(dǎo)致工程項目的資金不能按時劃撥到位，嚴重地影響了病險水庫加固工程項目按時推進與按時竣工。
1.3病險水庫除險加固過程中的技術(shù)含量相對較低因為在工程項目前期的準備過程中，相關(guān)水利工程技術(shù)人員沒能對相關(guān)的病險水庫工程的具體問題實施深入研究和探討，沒能找到適當?shù)膶Σ?，沒有把相應(yīng)的解決方案和科學技術(shù)的最新發(fā)展情況相互配合，也沒實行相應(yīng)的實驗和分析，造成在實際的病險水庫除險加固項目執(zhí)行的過程中，由于技術(shù)水平不符合現(xiàn)階段水庫工程建設(shè)領(lǐng)域的相關(guān)標準，從而導(dǎo)致加固工程最終結(jié)果不完善，水庫加固工程的質(zhì)量不能得到滿意的結(jié)果[2]。
2病險水庫工程加固項目執(zhí)行過程的有關(guān)建議
2.1做好病險水庫加固工程的前期準備工作，為保質(zhì)保量打下堅實的基礎(chǔ)
具有病險問題的水庫工程，其加固工作在實施以前，相關(guān)水利工程技術(shù)人員需要對操作內(nèi)容進行周密地規(guī)劃和設(shè)計，也就是說一定要認真地針對水庫工程項目實施勘察，隨后給出一個施工作業(yè)總體藍圖，用來保證病險水庫除險加固工程可以對癥下藥，并且能夠保質(zhì)保量地完成。2.1.1必須全面搞好病險水庫問題的鑒定工作相關(guān)病險水庫工程的安全鑒定工作必須認真落實到位，對于所有的安全隱患都要做到面面俱到，在此過程中必須委托具備相關(guān)工程資質(zhì)的單位進行相應(yīng)的鑒定操作，并且嚴格遵照《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》的有關(guān)內(nèi)容規(guī)定，實施嚴格的鑒定操作。因為水庫工程項目的面積一般會比較大，并且某些潛在隱患又比較隱蔽，這就要求相關(guān)鑒定單位的工作人員認真仔細地進行鑒定工作，關(guān)注鑒定過程的有關(guān)細節(jié)，并且要認識到相關(guān)鑒定工作對于病險水庫加固工程項目執(zhí)行過程的關(guān)鍵作用，做到全面認真地完成相關(guān)的鑒定操作流程。水庫大壩工程如圖2所示。2.1.2需要嚴格實施安全方面的鑒定與核查工作當相關(guān)的鑒定任務(wù)完成以后，相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須根據(jù)有關(guān)的規(guī)定，把有關(guān)安全方面的鑒定結(jié)果上報到水利部管轄的大壩工程安全管理中心處，及其他負責核查任務(wù)的單位，接受相關(guān)單位和部門的審核。這些部門的有關(guān)意見對于安全方面的鑒定結(jié)果有一定程度的補充效果，后期工作根據(jù)詳細的鑒定與結(jié)果實施加固操作，將更為科學和安全。水庫水利工程泄洪如圖3所示。
2.2借助各種方式及技術(shù)渠道募集水庫除險加固工程項目資金
在通常狀況下水庫除險加固工程是一項非常大型的水利工程項目，這項龐大的水利工程項目需要耗費數(shù)量巨大的資金，病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員為了最大限度地確保項目工程施工作業(yè)的順利進行，必須借助各種方式及技術(shù)渠道將水庫除險加固工程資金進行行之有效地募集，進而防止由于資金不到位而導(dǎo)致病險水庫加固項目工程在施工作業(yè)過程中出現(xiàn)停滯，或者導(dǎo)致病險水庫項目工程加固品質(zhì)不符合相關(guān)法規(guī)及技術(shù)標準要求，進而再次實施復(fù)工加固措施。病險水庫項目工程加固資金除了借助國家資金的大力資助以外，還必須采用多種類型的融資渠道，進而在最短的時間內(nèi)融集足夠的項目啟動資金。例如，病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員可以借助項目承包、工程租賃及聯(lián)合股份合作等等多種模式進行合理融資。多種形式的融資模式，不但能夠最大限度地確保病險水庫加固項目工程所需資金能夠在最短的時間內(nèi)完全到位，與此同時，因為國內(nèi)各個投資管理部門為了更加行之有效地回收其之前大量投入的巨額項目資金，必然會促使病險水庫在加固項目工程完成以后更好地發(fā)揮其各種類型的經(jīng)濟效益，基于此能夠變成一件“一舉兩得、事半功倍”的好事情。除此以外，針對國家相關(guān)水利工程管理部門投入的資金，國內(nèi)有關(guān)部門的病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須自動自覺地將其完全落實到水庫加固項目工程施工作業(yè)的過程中，絕對不允許將其轉(zhuǎn)投至其他急需大量資金項目工程的建設(shè)施工作業(yè)過程中[3]。
2.3將病險水庫除險加固施工過程中的各項重要工作落實到位
2.3.1病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須做好。病險水庫加固質(zhì)量管控工作在通常情況下，針對正在進行加固施工作業(yè)的病險水庫，相關(guān)水利工程技術(shù)人員需要具有通過國家水利工程相關(guān)管理部門批準的施工規(guī)劃設(shè)計技術(shù)方案，嚴禁一邊勘察、一邊規(guī)劃設(shè)計、一邊施工作業(yè)的“三邊模式”項目工程；與此同時，相關(guān)水利工程技術(shù)人員、水利工程相關(guān)管理人員以及水利工程項目主要投資者等必須完全按照《水利工程建設(shè)項目招標投標管理規(guī)定》的有關(guān)法規(guī)及技術(shù)標準進行施工作業(yè)。除此以外，病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員對于加固工程還必須實施非常嚴格及完善的資質(zhì)管理技術(shù)模式，在最短的時間內(nèi)建立及健全病險水庫加固水利工程項目的質(zhì)量管理體系。2.3.2病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須做好。施工作業(yè)監(jiān)督工作為了最大限度地確保病險水庫加固項目工程能夠按時保質(zhì)保量的完成，相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須加強病險水庫項目加固管理工作，國內(nèi)鄉(xiāng)級以上地方水行政主要負責部門的水利工程相關(guān)技術(shù)人員必須針對當?shù)夭‰U水庫的加固項目工程實施非常嚴格的監(jiān)督與管控，確保施工企業(yè)能夠認真進行相關(guān)工作。2.3.3病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須確保。病險水庫加固項目工程的技術(shù)含量病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員在進行病險水庫加固工作的過程中，必須最大限度地使用先進的水利工程加固相關(guān)技術(shù)、新型建筑原材料以及新工藝流程，達到在最短時間內(nèi)大幅提升水庫的科技含量，進而完全適應(yīng)現(xiàn)階段國內(nèi)水庫項目的建設(shè)需要?？萍己繉ΜF(xiàn)階段病險水庫的加固品質(zhì)，以及對未來水庫經(jīng)濟效益的發(fā)揮，都具有直接關(guān)系。在病險水庫加固項目工程進行過程中，相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須針對施工技術(shù)實施重點管控，最大限度地確保工程能夠按照規(guī)劃設(shè)計順利進行。2.3.4病險水庫加固相關(guān)水利工程技術(shù)人員必須建立并完善相關(guān)綜合管理規(guī)定為了最大限度地確保病險水庫項目工程施工作業(yè)過程的順利進行，必須強化現(xiàn)場施工作業(yè)技術(shù)人員的管理，在最短的時間內(nèi)建立相應(yīng)的管理規(guī)定，使現(xiàn)場施工人員明確責任及分工，具體工作必須完全落實到位，確保病險水庫的除險加固質(zhì)量，杜絕一邊進行除險、一邊發(fā)生危險的安全隱患出現(xiàn)，防止整個病險水庫加固項目工程出現(xiàn)返工的現(xiàn)象。
3水庫加固中灌漿技術(shù)實際應(yīng)用簡述
3.1灌漿填充技術(shù)及灌漿劈裂技術(shù)
灌漿填充技術(shù)、灌漿劈裂技術(shù)在大壩水庫加固過程中的實際應(yīng)用屬于相對常見的解決方案，通過水泥混凝土灌漿，對大壩主體結(jié)構(gòu)實施防滲以及加固類操作，提升壩體結(jié)構(gòu)綜合安全性能。灌漿充填操作指的是在大壩壩體加固和除險施工標準及實際執(zhí)行方案前提下進行有效調(diào)配水泥混凝土材質(zhì)的漿液，當其強度滿足有關(guān)規(guī)定之后，采用相對比較小的壓力參數(shù)，朝水庫大壩上洞穴以及裂縫等部位灌注進一定量水泥混凝土材質(zhì)的漿液。灌漿劈裂操作指的是在符合灌漿填充規(guī)定的前提下針對壩體土體位置實施壓密操作，這樣就可以有效提升土體承受的壓力，伴隨著灌漿實際施加壓力數(shù)值的增加，主壩將會順著軸線被劈開，采用間斷類型模式來實施漿液灌注操作，通過反復(fù)地壓縮、回彈以及擠壓等環(huán)節(jié)，水庫壩體部位的密度持續(xù)提高，此時竣工形成的漿體防滲幕具備相對比較強的連續(xù)性特征及穩(wěn)定性優(yōu)點。灌漿劈裂技術(shù)存在一定程度的局限性，例如水庫大壩結(jié)構(gòu)的高度不得大于50m，并且水位數(shù)值也不可以過高，不過此類技術(shù)還是有其特定的優(yōu)點，例如漿液在其灌注操作的過程中比較簡單化、成本比較低廉等。針對上述2類灌漿操作技術(shù)來講，具有顯著的差異。需要依據(jù)當?shù)厮畮靿误w實際情況及在大壩除險和加固過程中相關(guān)標準，綜合水庫大壩周邊地質(zhì)、水文以及氣象等因素，科學合理地采用這2類灌漿操作技術(shù)，在有效控制灌漿操作施工成本的基礎(chǔ)上顯著提升水庫大壩除險和加固施工的有效性，保證當?shù)卮髩文軌虮３直容^高的運行效率。
3.2高壓噴射類泥漿灌漿技術(shù)簡述
通常來講，泥漿屬于是高壓噴射類型灌漿操作過程中一類主要材料，使用過程中，需要依據(jù)大壩工作過程中表現(xiàn)出來的相關(guān)問題，進行科學合理的調(diào)配和攪拌，這樣才能在根本上提升泥漿物料的各項材料性能及其有效性。然后對大壩壩體除險和加固施工現(xiàn)場實施放線以及定位操作，挑選型號合適的鉆機裝備，進行鉆孔操作的時候埋入合格的噴射管部件，按照自下往上的方式朝大壩壩體噴射連續(xù)的泥漿物料，這樣就可以在有效排除大壩主體結(jié)構(gòu)隱患的時候一并實現(xiàn)加固的效果，確保大壩運行過程穩(wěn)定和安全，最大限度地體現(xiàn)水庫的相應(yīng)功能。假如大壩壩體漏漿情況相對嚴重的話，現(xiàn)場施工人員可以在使用噴射灌漿相關(guān)方法的進程中，對于噴射管設(shè)備的舉升速度及漿液的量進行有效控制，達到原地灌漿的目的，同時也可增大漿液物料的實際濃度，在漿液內(nèi)添加速凝劑，增加高品質(zhì)的堵漏物料，從根本上應(yīng)對壩體漏漿難題及下游集水溝處涌水難題。在現(xiàn)場施工人員對于大壩壩體實施加固的過程之中，工程技術(shù)人員需要時刻注意高壓噴射灌漿操作的狀態(tài)，如果現(xiàn)場壓力數(shù)值突然發(fā)生大范圍增加或降低的情況，漿液消耗量增大以及串漿等情況，必須第一時間檢查壩體相應(yīng)位置，分析所有可能的原因，并且及時應(yīng)對灌漿相關(guān)的問題。
3.3帷幕類型灌漿技術(shù)簡述
帷幕類型灌漿技術(shù)指的是應(yīng)用鉆孔型灌漿的操作方法，朝巖石及土層中的裂縫內(nèi)部注入一定量的混合型漿液物料，這樣就能在漿液物料發(fā)生硬化的前提下強化巖石及土層強度指標，構(gòu)成阻水帶，并且對于大壩實現(xiàn)加固的效果，有效預(yù)防壩體發(fā)生滲漏的問題。在水庫大壩除險和加固的操作過程中，帷幕類型灌漿技術(shù)的實際應(yīng)用過程是相對多見的。施工中需要強化施工前的準備工作。清理大壩加固現(xiàn)場，提升場地的整潔程度。在現(xiàn)場勘探以及檢測過程中，工程技術(shù)人員需要全面掌握大壩各處的具體情況，科學合理地配置攪拌混合漿液物料，在有效把控制漿過程時間的前提下確保漿液物料的品質(zhì)。深入了解當?shù)鼗鶐r部位的各項指標，合理選取鉆頭，防止鉆孔過程中出現(xiàn)超過100mm的偏差，保證鉆頭能夠達到壩體裂縫處，并且此時基巖部位還需要具備足夠的安全性和穩(wěn)定性，確保加固施工的效果。
4結(jié)束語
綜上所述，基于現(xiàn)階段國內(nèi)仍然有非常多病險水庫的存在，這些病險水庫必須引起有關(guān)部門的高度重視，嚴格實施安全鑒定與核查，在最短的時間內(nèi)對病險水庫實施全方位且行之有效的除險加固施工作業(yè)，最大限度地確保水庫周邊區(qū)域安全。做好病險水庫加固質(zhì)量管控、施工作業(yè)監(jiān)督，加強現(xiàn)場人員管理，應(yīng)用新工藝、新流程提升水庫的科技含量，杜絕安全隱患，最大限度發(fā)揮水庫的社會效益和經(jīng)濟效益。
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作者:湯涌 單位:信陽市鲇魚山水庫管理局