監(jiān)理:病險(xiǎn)土石壩整治問題的方法探討(二)

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2、要正確認(rèn)識(shí)土石壩工程地質(zhì)特點(diǎn)。
    從病險(xiǎn)土石壩整治的角度出發(fā),正確認(rèn)識(shí)土石壩的工程地質(zhì)特點(diǎn)是很重要的。土石壩區(qū)別于其他壩型的工程地質(zhì)特點(diǎn)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(shí)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(dòng)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(duì)待。在對(duì)病險(xiǎn)土石壩進(jìn)行研究時(shí),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(dòng)引起的)呈現(xiàn)漸進(jìn)破壞的特征,即急劇變形破壞前,一般都有一個(gè)累進(jìn)變形破壞階段。例如由滲漏、管涌、顆料位移、抗剪強(qiáng)度降低導(dǎo)致的急劇變形。土石壩病害整治的重點(diǎn)即在于治理這種累進(jìn)變形破壞。
    2.3土石壩對(duì)地基強(qiáng)度的要求雖然不高,但地基對(duì)壩體的影響卻十分明顯。實(shí)踐中往往忽視對(duì)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(jìn)而危及大壩的安全。
    2.4壩體柔性特點(diǎn)與峽谷地區(qū)堅(jiān)硬基巖邊坡的接觸不相協(xié)調(diào),也與壩下埋管剛性特點(diǎn)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(xiǎn)工程的再勘測(cè)問題
    土石壩工程的病險(xiǎn)情況是一個(gè)較普遍的現(xiàn)象。隨著工程運(yùn)用時(shí)間的延長,新的病險(xiǎn)工程又不斷出現(xiàn),整治工作刻不容緩。為了整治這些病險(xiǎn)工程,首先應(yīng)確切查明工程的病害之所在,以便對(duì)癥下藥,提出切合實(shí)際的整治措施。因此必須重新對(duì)工程進(jìn)行勘測(cè),即所謂的“再勘測(cè)”。
    再勘測(cè)不同于工程施工前的勘測(cè)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(gè)有密切聯(lián)系的統(tǒng)一的滲流場(chǎng)。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(cè)對(duì)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(shí),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(cè)時(shí)工程早已興建,基礎(chǔ)都已被覆蓋,不能進(jìn)行直觀的地面調(diào)查,必須借助于勘測(cè)手段(即物探、鉆探等),因此,比施工前設(shè)計(jì)階段的勘測(cè)更為困難。
    目前,我國尚無已建工程再勘測(cè)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(cè)的重點(diǎn)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(shí)際的整治設(shè)計(jì)。
    4、病害土石壩的整治設(shè)計(jì)問題
    病害土石壩工程(除屬一些簡(jiǎn)單明確的病害整治外)一般應(yīng)在再勘測(cè)所得各項(xiàng)參數(shù)及認(rèn)真分析原型監(jiān)測(cè)資料的基礎(chǔ)上作出切合實(shí)際的設(shè)計(jì),然后再進(jìn)行整治施工。由于大部分土石壩原勘測(cè)設(shè)計(jì)資料不全,甚至沒有,但壩已建成,且經(jīng)蓄水運(yùn)用檢驗(yàn),因此,關(guān)于整治問題不同一般的工程設(shè)計(jì),建議注意以下幾點(diǎn):
    4.1強(qiáng)調(diào)應(yīng)由水工和地質(zhì)人員聯(lián)合對(duì)土石壩工程的安全性,包括安全標(biāo)準(zhǔn)和安全度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、抗震、環(huán)境水利和環(huán)境地質(zhì)等方面進(jìn)行復(fù)查和評(píng)價(jià)。
    4.2大壩的安全校核,應(yīng)考慮大壩的運(yùn)行現(xiàn)狀,用反演法進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算,并將其結(jié)果用于大壩的加固設(shè)計(jì),不能局限于只使用試驗(yàn)成果。加固設(shè)計(jì)的主要目的是提高大壩的安全度。大壩的運(yùn)用是最理想的原形試驗(yàn),充分運(yùn)用這些資料,可節(jié)省加固投資,也可促進(jìn)設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。
    4.3應(yīng)重視使用安全監(jiān)測(cè)所得到的資料,同時(shí)要加強(qiáng)加固處理前期、施工期和運(yùn)行期的監(jiān)測(cè),這是逐步修改加固設(shè)計(jì)方案所必需的??荚嚧蟊O(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(xiǎn)的同時(shí)應(yīng)注意防險(xiǎn)。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(xiǎn)措施可能帶來的后果。
    5、應(yīng)加強(qiáng)土石壩的安全監(jiān)測(cè)工作
    土石壩、安全監(jiān)測(cè)包括大壩原形觀測(cè)和隱患探查,它是監(jiān)視土石壩安全的重要手段,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并預(yù)測(cè)大壩隱患之所在,以便較早采取有針對(duì)性的整治措施。這種觀測(cè)也是最終驗(yàn)證設(shè)計(jì)合理性、檢查施工質(zhì)量、總結(jié)設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)的依據(jù)。但是長期以來對(duì)此項(xiàng)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(cè)設(shè)計(jì),缺少觀測(cè)設(shè)施。
    5.2雖然有些工程有簡(jiǎn)單的觀測(cè)項(xiàng)目,但設(shè)備失靈或遭毀壞嚴(yán)重。
    5.3觀測(cè)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(cè)設(shè)備不能配合施工及時(shí)埋設(shè),觀測(cè)手段較落后。
    大壩隱患探查是整治前最重要的勘測(cè),目前對(duì)我市土石壩探查的項(xiàng)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(yàn),部分大型工程應(yīng)安設(shè)有較系統(tǒng)的觀測(cè)設(shè)施,并進(jìn)行了系統(tǒng)的觀測(cè),對(duì)土石壩的安全評(píng)判、維護(hù)都帶來了很大的方便。反之,大量中小型工程因觀測(cè)設(shè)施不全,缺乏系統(tǒng)的觀測(cè)資料,給工程的安全評(píng)判和整治都帶來一定的困難,對(duì)已出現(xiàn)病害的工程,因病害情況探查不準(zhǔn)造成整治失誤和浪費(fèi)的情況也有。目前迫切的任務(wù)是對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)要引起各方面的重視,對(duì)未進(jìn)行監(jiān)測(cè)的工程應(yīng)盡可能補(bǔ)設(shè)監(jiān)測(cè)設(shè)施,系統(tǒng)收集并整理分析監(jiān)測(cè)資料,切實(shí)把監(jiān)測(cè)工作作為工程管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。