監(jiān)理:病險土石壩整治問題的方法探討(二)

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2、要正確認識土石壩工程地質(zhì)特點。
    從病險土石壩整治的角度出發(fā),正確認識土石壩的工程地質(zhì)特點是很重要的。土石壩區(qū)別于其他壩型的工程地質(zhì)特點如下:
    2.1土石壩是用天然建筑材料堆筑而成,除了材料的結(jié)構(gòu),主要是材料的密實度有所改變外,作為建筑物的主體,沒有從根本上改變松散體的性質(zhì)。因此,水的循環(huán)活動從基礎(chǔ)(基巖或松散地層)到壩體是密切聯(lián)系的整體。從工程地質(zhì)角度看,應(yīng)將壩體視為人工地質(zhì)體對待。在對病險土石壩進行研究時,不能只研究基礎(chǔ)而忽略壩體本身。
    2.2壩體的松散性使壩體的破壞(主要是因水的活動引起的)呈現(xiàn)漸進破壞的特征,即急劇變形破壞前,一般都有一個累進變形破壞階段。例如由滲漏、管涌、顆料位移、抗剪強度降低導(dǎo)致的急劇變形。土石壩病害整治的重點即在于治理這種累進變形破壞。
    2.3土石壩對地基強度的要求雖然不高,但地基對壩體的影響卻十分明顯。實踐中往往忽視對松散基礎(chǔ)的清理。大量病例說明,在清基或加固處理不徹底可造成基礎(chǔ)漏水,進而危及大壩的安全。
    2.4壩體柔性特點與峽谷地區(qū)堅硬基巖邊坡的接觸不相協(xié)調(diào),也與壩下埋管剛性特點不想?yún)f(xié)調(diào),因而常導(dǎo)致壩體裂縫,應(yīng)引起特別注意。
    3、病險工程的再勘測問題
    土石壩工程的病險情況是一個較普遍的現(xiàn)象。隨著工程運用時間的延長,新的病險工程又不斷出現(xiàn),整治工作刻不容緩。為了整治這些病險工程,首先應(yīng)確切查明工程的病害之所在,以便對癥下藥,提出切合實際的整治措施。因此必須重新對工程進行勘測,即所謂的“再勘測”。
    再勘測不同于工程施工前的勘測之處是:首先,鑒于土石壩工程是天然建筑材料堆筑而成;壩基與壩體聯(lián)為整體,成為一個有密切聯(lián)系的統(tǒng)一的滲流場。壩體作為人工地質(zhì)體,應(yīng)和基礎(chǔ)、邊坡、圍巖一樣,是統(tǒng)一的勘測對象。在查明壩址基礎(chǔ)、邊坡、圍巖水文工程土質(zhì)條件的同時,也應(yīng)查明壩體填筑材料的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)特性及水文地質(zhì)特性等。其次,由于再勘測時工程早已興建,基礎(chǔ)都已被覆蓋,不能進行直觀的地面調(diào)查,必須借助于勘測手段(即物探、鉆探等),因此,比施工前設(shè)計階段的勘測更為困難。
    目前,我國尚無已建工程再勘測的規(guī)程規(guī)范可遵循(建議及早制定這方面的技術(shù)規(guī)定)。再勘測的重點和方法應(yīng)根據(jù)具體的病害情況而定,依據(jù)病象查病因,避免泛泛的一般調(diào)查,以便提出切合實際的整治設(shè)計。
    4、病害土石壩的整治設(shè)計問題
    病害土石壩工程(除屬一些簡單明確的病害整治外)一般應(yīng)在再勘測所得各項參數(shù)及認真分析原型監(jiān)測資料的基礎(chǔ)上作出切合實際的設(shè)計,然后再進行整治施工。由于大部分土石壩原勘測設(shè)計資料不全,甚至沒有,但壩已建成,且經(jīng)蓄水運用檢驗,因此,關(guān)于整治問題不同一般的工程設(shè)計,建議注意以下幾點:
    4.1強調(diào)應(yīng)由水工和地質(zhì)人員聯(lián)合對土石壩工程的安全性,包括安全標準和安全度、技術(shù)標準、抗震、環(huán)境水利和環(huán)境地質(zhì)等方面進行復(fù)查和評價。
    4.2大壩的安全校核,應(yīng)考慮大壩的運行現(xiàn)狀,用反演法進行穩(wěn)定驗算,并將其結(jié)果用于大壩的加固設(shè)計,不能局限于只使用試驗成果。加固設(shè)計的主要目的是提高大壩的安全度。大壩的運用是最理想的原形試驗,充分運用這些資料,可節(jié)省加固投資,也可促進設(shè)計方法的改進。
    4.3應(yīng)重視使用安全監(jiān)測所得到的資料,同時要加強加固處理前期、施工期和運行期的監(jiān)測,這是逐步修改加固設(shè)計方案所必需的。考試大監(jiān)理工程師
    4.4在病害整治處理過程中,就注意避免引起額外的病害,除險的同時應(yīng)注意防險。例如:由于邊坡及壩體大面積開挖*露,因雨水入滲而引起滑坡,應(yīng)慎重考慮除除險措施可能帶來的后果。
    5、應(yīng)加強土石壩的安全監(jiān)測工作
    土石壩、安全監(jiān)測包括大壩原形觀測和隱患探查,它是監(jiān)視土石壩安全的重要手段,可以及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)測大壩隱患之所在,以便較早采取有針對性的整治措施。這種觀測也是最終驗證設(shè)計合理性、檢查施工質(zhì)量、總結(jié)設(shè)計施工經(jīng)驗的依據(jù)。但是長期以來對此項工作重視不夠。目前存在主要問題是:
    5.1大部分工程沒有觀測設(shè)計,缺少觀測設(shè)施。
    5.2雖然有些工程有簡單的觀測項目,但設(shè)備失靈或遭毀壞嚴重。
    5.3觀測資料的收集不系統(tǒng)、不完整,也缺乏系統(tǒng)的分析原理;
    5.4觀測設(shè)備不能配合施工及時埋設(shè),觀測手段較落后。
    大壩隱患探查是整治前最重要的勘測,目前對我市土石壩探查的項目主要是:大壩及壩基滲漏通道探查,壩基巖溶管道系統(tǒng)的探查,防滲灌漿效果探查,大壩裂縫探查,壩體軟弱層探查,基礎(chǔ)地質(zhì)隱患探查,滑坡體探查等等。探查手段除鉆探、井探外,以物理勘探用的較多,特別是用電法勘探。但各種勘探方法都有其一定的適用范圍,應(yīng)根據(jù)隱患特性來選擇勘探方法。
    根據(jù)我市經(jīng)驗,部分大型工程應(yīng)安設(shè)有較系統(tǒng)的觀測設(shè)施,并進行了系統(tǒng)的觀測,對土石壩的安全評判、維護都帶來了很大的方便。反之,大量中小型工程因觀測設(shè)施不全,缺乏系統(tǒng)的觀測資料,給工程的安全評判和整治都帶來一定的困難,對已出現(xiàn)病害的工程,因病害情況探查不準造成整治失誤和浪費的情況也有。目前迫切的任務(wù)是對大壩安全監(jiān)測要引起各方面的重視,對未進行監(jiān)測的工程應(yīng)盡可能補設(shè)監(jiān)測設(shè)施,系統(tǒng)收集并整理分析監(jiān)測資料,切實把監(jiān)測工作作為工程管理的一項重要內(nèi)容。