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摘要：水库在我国社会经济发展中占据十分重要的地位,在长时间运行的条件下,水库大坝很容易出现一些安全问题,特别是对于一些土石坝来说,由于其运行环境比较恶劣,不可避免地会出现一些病险问题,为了确保大坝运行的安全性和稳定性,就必须做好安全评价工作,并采取必要的病险治理措施.本文就针对水库大坝安全评价及病险土石坝治理对策进行了分析和研究.

关键词：水库大坝；安全评价；病险土石坝；治理对策

现阶段,我国的病险水库数量正呈现出越来越多的趋势,其中大部分为土石坝,这不仅对水库效益的充分发挥造成了严重的不良影响,同时也对社会公共安全带来了威胁,所以,必须定期开展水库大坝的安全评价工作,并根据其安全等级和主要病害情况,采取针对性的治理策略.

一、水库大坝安全评价方法

(一)传统的定性推测法

当前,我国水库大坝在安全评价上大多还是采用的定性推测法,所谓定性推测法,也就是定期对大坝进行安全核查,判断大坝当前所存在的安全隐患,确定其所处安全级别.现阶段,我国水库大坝安全评价体系基本是以《水库大坝安全鉴定方法》和《水库大坝安全管理条例》作为参考对象,按照当前的施工规范并结合相关的地质勘查资料开展水库大坝的结构安全、防洪功能等的复核工作,并按照定性分析或者定量分析等加以分级,具体来说,工程的安全等级可归为A、B、C三类,A类级别表示安全性和可靠性较强,可按照计划正常运行；B类级别表示安全性基本符合要求,但仍然存在一些不足,可在做好监控工作的条件下正常运行；C类级别表示安全性不合格,存在不容忽视的病险问题.在全面考虑各项安全指标之后对大坝加以分类,可将安全级别属于A、B、C 的大坝分别划归为一类坝、二类坝和三类坝.

(二)综合评价分析法

1.综合评分法

采用综合评分法对大坝的安全性进行评价,首先必须安排专业人员对大坝的各项指标进行评分,之后再采用加权法计算出总分,总分和水库病险程度成正比.综合评分法大多需要获取全面的大坝运行管理资料,并从建筑物病险程度以及大坝失事模式两个维度开展安全评价工作,评分项目主要涉及大坝结构安全性、水库防洪标准、等,在得出每一项的得分之后,应当计算出总分值,然后按照分值的大小来判断水库大坝的病险严重程度.

2.层次分析法

运用层次发进行水库大坝的安全评价,首先应当根据《水库大坝安全评价导则》,进行水库大坝工作情况影响因素的划分,将所有影响因素按照层级进行划分,构建一个完整的递阶层次模型,然后再利用专家调查的方式,得到各层级的对比矩阵,之后再进行一些数学运算来计算出每个指标的权重.

3.风险评估分析法

水库大坝的安全风险评估事实上就是利用大坝的风险因素进行定量估算,从而确定大坝的风险指标,最终计算出风险值,并将该数值和可允许的风险值对比,判断大坝当前所处的安全状况,可允许风险水平是进行大坝安全风险评定的基本准则,也是决定是否需要采取风险防控措施的重要依据,它对大坝安全风险评价和管理来说具有至关重要的意义.

二、病险土石坝存在的主要问题

(一)動物破坏以及护坡老化问题

所谓动物破坏,指的是一些动物在坝体内部筑巢,这些动物的长时间居住及活动,会导致坡体出现严重破坏,特别是大坝的防渗结构非常容易遭到破坏,一旦防渗结构被破坏,当水位大幅上升的时候,洞穴就很可能成为水渗流的通道,导致管涌现象发生,如果治理方式不合理,还会留下巨大的安全隐患.护坡的老化主要表现为膨胀、塌陷、挤压等现象,老化问题主要是由于冰冻破坏、施工设计方案不科学、坝体不均匀沉降等因素造成的.

(二)滑坡问题

土石坝滑坡的前兆是出现纵向裂缝,随着时间的推移,这些裂缝会之间扩大、蔓延,并朝着坝体内部延伸,这就会导致坝体表面产生凸起现象,最终这些凸起部分会逐渐从坝体脱离,进而形成滑坡.按照滑坡发生的主要原理,当滑动力大于抗滑力的时候,就势必会形成滑坡.修筑坝体的时候所采用的材料对坝体滑坡具有非常直接的影响,若采用的是土质本身就不是很好的土料,那么在进行设计的时候就必须充分考虑到可能发生的滑坡问题,并最大限度优化设计方案,预先制定科学的管控措施,这样才能最大限度降低滑坡出现的几率.

(三)渗漏问题

根据发生的部位,主要可将渗漏分为绕坝渗漏、坝基渗漏等,此外,还可按照其他分类方式分为正常渗漏、异常渗漏以及集中渗漏、分散渗漏等.通常来说,土石坝渗漏产生的原因有以下几点：第一,在施工过程中未严格落实设计方案的相关要求,质量把控不到位,导致渗漏隐患大量存在.第二,在对施工现场进行勘察的时候,未获取到全面的勘察资料,后期对资料的整体也不够严谨,缺乏对主要物理力学数据的深入分析.第三,不注重对大坝的管理,导致一些小的渗漏现象没有被及时发现和处理.

(四)裂缝问题

常见的土石坝裂缝主要可分为横向裂缝、纵向裂缝、内部裂缝、表面裂缝等,这些裂缝产生的原因各不相同,对于横向裂缝来说,其往往是由于河谷中心区域的坝体出现不均匀沉降造成的,对于纵向裂缝来说,其通常是由于坝基出现滑坡或者不均匀沉陷造成的.

三、病险土石坝的治理对策

(一)动物破坏和护坡老化的治理

要防止大坝被动物破坏和护坡老化,就必须加强对大坝的日常管理,定期安排相关人员对大坝进行实地巡查,若发现有动物筑巢或者坝体出现塌陷、挤压等现象,应及时向大坝主管部门汇报,以便于其及时采取适当的处理措施,这样就能在很大程度上减少动物破坏现象以及护坡老化问题的发生几率.

(二)滑坡的治理

对于由地基淤泥夹层而导致的滑坡来说,应当在和坎脚相隔一定距离的部位砌筑固脚齿槽,并对软质夹层进行开挖回填,确保其排水功能,以降低淤泥所含水分,加快淤泥固结的时间,大幅提升其抗剪强度,同时,还应当在其上部采用土料或者石料作为平衡台,保证坝体的整体稳定性.

(三)渗漏的治理

1.灌浆帷幕

采用灌浆帷幕的方式进行渗漏治理,应当在压力一定的条件下,把浆液压入到坝基或者坝体之中,让浆液填满土体中的孔隙,并在固结之后形成防渗帷幕,进而发挥出防止渗漏的功能.

2.黏土斜墙

在进行施工的时候,应当尽量降低水位,以确保施工面基本露出水面,施工人员应当注重对原来的坝体进行清理,一般来说,黏土斜墙顶端的厚度应大于2米,其底部厚度则应当按照土料的实际状况确定,针对坝身出现严重渗漏现象的大坝,如局部发生集中渗漏,且上游坡已经形成坍陷坑,但是其他部位的坝体相对比较完好的,则可利用局部填充的方式进行治理.

(四)裂缝的治理

裂缝的治理主要可采用劈裂灌浆法、充填灌浆法和开挖回填法三种,第一种方法需要沿着坝体设置灌浆孔,通过泥浆压力使坝体被劈开,进而形成浆体防渗帷幕来解决裂缝问题.第二种方法主要是针对一些裂缝较多的坝体,这种方法的优势是不会影响坝体的稳定性和水库的蓄水功能.最后一种方法的应用范围比较广泛,可治理干缩裂缝、横向裂缝以及因不均匀沉陷而引起的纵向裂缝等.

四、结语

总之,水库大坝的安全评价对水库的健康稳定运行来说至关重要,现阶段,我国存在数量较多的病险土石坝,要解决这些土石坝存在的渗漏、滑坡等问题,就必须全面分析各类病险问题产生的原因,并采取适当的解决对策,这样才能从根本上解决这些病险问题,确保土石坝综合效益和功能的发挥.

参考文献

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