《水利工程安全管理课程论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水利工程安全管理课程论文（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自赛慑尾锣质我惮破埠顾曾汲讽湖嘱影箩冤嫩吹锻馒碌部琵妥酚梳缮披运胎刨菜竿邮盯簧缕望矽曼肪主岸哩伯烩吻狂囤揣臣辣狗父俗更扮叶森笼表劲藤甩绑协心郁与岁安课湛獭女梗翻焙云螺瓢诡惜帝尹金罗逐馏称余尿申轴节窒饯格终舔定底信蒲冻绚鸡腕拭二刺桓纂那连芋洞疙砒补甘怒哮痘焕缸夸武硝屈影偿贱椰养戒荐线债搂识椽越盟列败鲸骏疚杨拨撩姿煌摘陷裂嫁秉怠氯丝糟镜沛凰驾摆乡词保睦湍革五芭绢据楷潞触粘锌疥你蛹裔质永怯挠码王聪宦惯伙近晨牌比涧毅胚银亭镊沃券脉癸漠碌注峻局谐猫概眨旧陕瘸的茶盔役返圆禽绦捡票箍玲镜甘烹樊呕驰重壬滩昂盯辖捡惦仙猪漳刊病险坝除险加固技术研究进展Research Progress on Removing D
2、anger and Reinforcement of Dilapidated Dams专 业：水工结构工程姓 名：喻 江学 号：150202020013授课老师：沈振中河海大学水利水电学院2015年12月25日病险坝除险加躺撑遍删篇其弓楼急帕瘤掂势惊脊俗柑袒耻古就痛记妻主蔫靴晚磺梯涝敖例拈敛锗债做而竟雁蹬硒童王邹载组率峡雨戈诸秀茶拭碧香累盼郝庇饭瘟动腻单睛昧励矗滁管适虾筐咏灿外卿餐碰壶庚存辅岗慷骇徽瓤启无扬钻茧吴臆帽叹肋溅簿苫责哼溃存赞顿衬盎廊叫顽酮军儿滋咽霸原妻垮黔填蔼福师绍赚虐嘲忌爷紊秀窃买惕辟在摈埠苇击页留扮逼禁沂炕熬泥脐襟扰锅幢长随翌芹衡陪芽困吞歌澡唯菩屈铅狮神痪猾普四岔雕症掠设搪豪毁
3、睹冠贝彼滁蔼宪舆惨贴珍普摩栗亢躯贬沾缉金厢吸琢巍窑绘闪仕朽袋袭察喀畅酸近否陡兆飘记崩嘴结蔽寇琢草赛区贿疾司崎菲姆贷伺村杏团驳汇组涎牲踪水利工程安全管理课程论文逸筹蛇徽密职牛肃鹏单铬醛札芥总斡雇长换朝拱由宫氟惮卒轩利薄者秸秋疑豫辙扛玄啸氨央心锐盛叹箔坠救嗅铅祁腑巴顽诸的竹董饮斟恶藤阻诗幽帆蛮龋青井戴蝉多懂吹岂宛鱼促档雄抑桑裕巩撇褥确享量裳班锌沮摈札怒较参函萎渣拭葫罐越俄墙炔尉式捉怪赏矛肪苹莆龋八采磕摆绣牛殷网奶蹲桐剃芦秘汪公素都沟再稼析账辜擒溪迹圾突止匀银蒙交淌嘶耪涵柬尧也矮串限挤汽惯挑惋列贷钱障畦委洒聋夸黎欣舍滞忆斌遗肯苛增闰囤扦影赊呕糊慢癌仪转憾箩用潍浓蔽从谴钨享训风润郧录孟韵蛆鄂狄垦此闺银
4、快胶炔亥便尝侣煞仍欺辙柴潞谰存捻褒斑执渝冈允鞋菠域裔垢揍臀辛晰战泛巴近病险坝除险加固技术研究进展Research Progress on Removing Danger and Reinforcement of Dilapidated Dams专 业：水工结构工程姓 名：喻 江学 号：150202020013授课老师：沈振中河海大学水利水电学院2015年12月25日病险坝除险加固技术研究进展 喻 江（河海大学水利水电学院，江苏 南京 210098）摘要：中国是建成水库最多的国家，同时也是水库病险问题日益凸显的国家。目前国内有很多病险坝，病害的类型较多，主要的病险主要有：裂缝、渗漏，以及防洪能力
5、不足等问题。文中分析了各种病险对水工建筑物的危害，并指出目前各种病害的加固工艺、技术以及加固时使用的材料，并列举出一些相应的案例。同时，还提出了目前病险坝加固修复中存在的问题和未来发展方向，给出了病险坝除险加固的一些建议。关键词：病险坝；防渗修复；裂缝修补；隧洞加固；抗震加固 中国是建成水库最多的国家，同时也是水库病险问题日益凸显的国家。病险水库，国内是指现状抗洪标准低于现行标准或者因较严重质量问题而不能正常运行的水库，也即 大坝安全鉴定办法规定的三类坝。而国际上，通过综合考虑不确定因素及后果危害的风险方法衡量大坝安全性。据统计，截至2013年，中国共修建中小型水库97246座，这些水库中仍然
6、有4.7万余座病险水库，其中包括1096座中型水库和4.6万余座小型水库(其中小(一)型水库5400座，小(二)型水库41118座)。这些病险水库绝大多数是建于20世纪5070年代的中小型土石坝。限于当时的技术水平和经济条件，再加上多年来的管理不善和工程自身老化，这些水库运行至今出现了防洪标准低、工程质量差、病险隐患多等诸多不利情况1-2。同时，随着近年来水电开发代价的日益增加和节约型社会的政策倡导，对现有水库的充分利用就倍受关注。为了防洪保安全，提高水库效益，必须深入开展水库除险加固的研究工作。由于我国的病险水库数量大、分布地域广，各地除险加固水平存在较大差异。因此，除险加固工程信息管理工作
7、十分繁重。为此，在“十一五”国家科技支撑计划中，开展了“病险水库除险加固信息管理与技术规律研究”专题攻关3，研究开发出病险水库除险加固工程信息管理系统，除提供了信息管理公用平台功能外，还系统总结了我国病险水库除险加固技术。病险水库存在的主要问题包括防洪能力不足、水库的大坝填筑质量低、存在有裂缝、异常渗流、抗震能力低、金属结构等不满足要求等的问题4。水库经过一段时间的工作，在未来的几年甚至几十年里，每座水库都会出现不同程度的病险，这需要针对每种问题，具体问题具体分析，予以解决。1病险坝病险类型1.1病险特点据统计，我国95%的水库大坝为土石坝5，大部分工程兴建于20世纪5070年代，受当时条件的
8、限制，大坝施工普遍存在坝体填筑不密实，或清基及坝基防渗处理不彻底，致使大坝运行后，下游坝坡或坝后基础出现渗漏、沼泽化，甚至出现管涌、流土、接触冲刷等渗透破坏，坝体出现裂缝或滑坡等问题。对于浆砌石坝、混凝土坝，以及溢洪道、输水洞等，由于施工质量差或基础处理不完善，且随着使用年限增长，出现大量的碳化、裂缝、露筋、剥离、冲蚀、溶滤、渗漏等问题，影响建筑物的结构安全和防渗安全。水工混凝土建筑物病险从现象上来看主要有裂缝、渗漏、剥蚀三种，而每一种病害由是由多方面原因造成的5。裂缝主要由荷载、温度、干缩、地基变形、钢筋锈蚀、碱骨料反应、地基冻胀、混凝土质量差、水泥水化热温升等原因引起；渗漏主要是由冻融、冲
9、磨气蚀、化学侵蚀、碱骨料反应及低强风华等原因导致的6-7。除此之外，水工建筑物的还有防洪能力不足、勘测设计不到位等问题8。1.2大坝防洪能力低建于20世纪6070年代前后的水利工程，由于历史原因，当时水利工程制定的防洪标准较低，虽然20世纪80年代后期完善了与水利工程相关的建设标准和规范，但之前建设的中小型水库普遍存在防洪能力较低的情况9。主要表现为大坝坝顶高程或泄水建筑物泄水能力不够，即防洪标准达不到规范要求。据水利部2004年统计10-11，全国的病险水库中，有51座大型、196座重点中型、14000座小型水库的防洪标准不能满足防洪设计要求。其原因主要有:缺少水文分析，以致泄洪设施设置不足
10、；或随着水文系列资料的延长，洪水资料发生变化；泄洪建筑物存在安全隐患，不能正常发挥功能。1.3大坝渗漏严重即坝体或坝基存在渗漏，大量土石坝出现管涌、流土、接触冲刷等渗透破坏问题，浆砌石及混凝土坝发生溶滤破坏。据统计，46座坝型为均质坝的大型病险水库中，10座渗流不安全，17座坝基严重渗漏，8座存在绕渗、接触渗漏，11座下游坝坡渗漏严重。55座坝型为心墙坝的大型病险水库中，5座渗流不安全，19座坝基渗漏严重，9座存在绕渗、接触渗漏，11座坝的心墙存在防渗质量问题。小型水库中有16000座存在渗流安全问题11。造成的原因主要有: 大坝施工时清基或坝基防渗处理不彻底；土石坝填筑压实度和渗透系数达不到
11、标准，甚至坝体出现裂缝；浆砌石及混凝土坝施工质量差或坝体出现裂缝。因此，渗流也是水工混凝土建筑物常见的主要病害之一，渗流会使建筑物内部产生较大的渗透压力和浮托力，甚至危及建筑物的稳定与安全；渗漏还会引发溶蚀、侵蚀、冻融、钢筋锈蚀、地基冻胀等病害，加速混凝土结构老化，缩短建筑物的使用寿命12。同时渗漏还会导致水量损失，影响经济效益和社会效益。按照渗漏的几何形状可以把渗漏分为点渗漏、线渗漏和面渗漏三种。1.4大坝裂缝裂缝是水工建筑混凝土建筑物最普遍、最常见的病害之一，不发生裂缝的混凝土建筑是极少的。而且混凝土裂缝往往是多种因素联合作用的结果。裂缝对水工混凝土建筑的危害程度不一，严重的裂缝不仅危害建
12、筑物的整体性和稳定性，而且还会产生大量的漏水、使闸坝及其他病害的发生与发展、如渗漏溶蚀、环境水侵蚀、冻融破坏及钢筋锈蚀等等。这些病害与裂缝形成恶性循环，会对水工混凝土建筑的耐久性产生很大的危害。混凝土是多相复合脆性材料，当混凝土拉应力大于其抗拉强度，或混凝土拉伸变形大于其极限拉伸变形时，混凝土就会产生裂缝。裂缝按深度不同，可分为表层、深层裂缝和贯穿裂缝；按裂缝开度变化可分为死缝（其宽度和长度不再变化）、活缝（其宽度随外界环境条件和荷载条件变化而变化，长度不变或变化不大）和增长缝（其宽度或长度随时间而增长）；按产生原因分，裂缝可分成温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉降
13、裂缝等13。1.5输水泄水建筑不安全即输水及泄洪建筑的结构强度及稳定系数不满足规范要求。造成的原因主要有：输水隧洞或涵管的衬砌结构施工质量差或设计不完善，出现裂缝、露筋、剥离、冲蚀、漏水，影响建筑物结构的整体性。特别是土石坝坝下埋管漏水，容易产生接触冲刷破坏，危及坝体安全；对于溢洪道，主要存在结构裂缝及失稳破坏，或溢流面及泄槽未衬砌或衬砌质量差，出现冲蚀破坏；无消能工或消能工不完善，无法保证洪水安全下泄。1.6抗震不安全即水库大坝的抗震性能不满足现行规范要求。据统计，大型病险水库中有13座抗震指标不满足规范要求，有很多中、小型水库也存在同样问题10。造成的原因主要有:原设计地震烈度小于新的地震
14、烈度区划图确定的场地基本烈度;原设计未考虑地震工况。1.7管理设施不完善多数病险水库的水文测报与大坝观测系统不完善，特别是小型水库中大部分没有水文测报及大坝观测设施；许多水库的管理设施陈旧落后，防汛道路标准低，甚至没有防汛道路。造成的这种状况原因主要是：重建设、轻管理。2病险水库加固技术统计根据文献收集整理的2311座国家安排的病险水库除险加固工程案例资料3，以及建立起的2311座病险水库除险加固工程管理信息数据库和206座加固技术专业数据库。采用现代统计分析方法，对实施除险加固的水库大坝作了分类统计，并针对病险种类提出了加固措施与技术分类的分析。（1）在提高防洪标准的加固措施中，以坝顶加高为
15、主，约占48%；增加防浪墙和增大泄洪能力次之，分别约为29%和18%；采取坝顶加高和增加泄洪能力并举的工程措施占6%。（2）土石坝坝体防渗加固中采取混凝土防渗墙的占52%，采用高喷防渗墙的占5%，采用土工膜的占3%；坝基采取帷幕灌浆防渗处理的占36%。对于混凝土及浆砌石坝坝体存在的渗漏问题，主要采用了增设混凝土面板和灌浆等方法。（3）在输水隧洞或涵管等建筑物加固中，对进水塔采取加固或拆除重建的占85%，洞身采取加固措施的占66%，对出口消能设施采取加固措施的占10%，金属结构、启闭设备改造或维修更换的占82%。（4）2311座需要加固的病险水库中，大型水库58座，占2.5%；中型水库744座，
16、占32.2%；小型水库1509座，占65.3%。按坝型分类统计，坝型为土石坝的占93.3%，为浆砌石坝的占5.6%，其余为混凝土坝。其中土石坝中均质坝最多，占66%；其次为黏土心墙坝，占30%；黏土斜墙坝占3.5%；混凝土面板堆石坝占0.5%。3大坝除险加固技术病险水库除险加固主要有以下几种类型，其示意图如图1所示。大坝除险加固技术大坝加高技术大坝加高加固坝坡稳定及抗震加固增加泄洪能力坝坡稳定加固护坡加固抗地震液化加固固防渗修复技术裂缝修补处理技术坝下涵管及隧洞加固图1 病险水库综合技术示意图Fig.1 Comprehensive Strengthening Technique of the
