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水利工程论文淮河流域病险水闸主要问题及处理措施建议【摘要】目前淮河流域很多水闸由于年代久远,存在很多安全隐患。本文分析了淮河流域病险水闸病险存在的主要原因,如设计标准低、施工质量差、老化破损严重等,并提出了系列可行的建议措施。【关键词】病险水闸安全隐患除险加固1.淮河流域病险水闸现状。淮河流域共有大中型水闸600多座,这些水闸对淮河流域的水资源调控、防洪调度、保障流域的防洪安全有极其重要的作用,但这些水闸大部分建于六、七十年代,由于当时技术经济条件的限制,大多数工程设计标准较低,施工质量差,有很多是三边工程,同时建成后运行管理制度不完善,工程正常维修养护经费无正常渠道投入,工程更新改造、除险加固费用投入不足,在运行过程中逐渐产生老化病害,导致工程的安全性、适用性、和耐久性下降,功能得不到正常发挥,甚至产生安全隐患。为此,调查分析病险水闸的主要问题及处理措施建议,尤为重要。2.病险水闸主要成因。2.1设计标准偏低由于这些水闸建设年代久远,防洪标准、结构强度、主要建筑物的整体稳定性、抗渗稳定、消能防冲等设计标准均达不到现行规范要求。2.2主要建筑物施工质量差由于这些水闸很多都是建于六、七十年代,由于当时建设管理程序不完善,加上当时经济实力、施工技术条件、施工水平和国民经济发展所限,以及对洪水认识上的不足,致使很多建筑物混凝土强度、浆砌石砂浆强度等均偏低,建筑物内配置钢筋很多均为圆钢,甚至有用竹竿代替钢筋的现象,存在严重的安全隐患。2.3建筑物老化破损严重这些水闸经过多年运行,随着河床演变,部分建筑物下游消力设施不能适应现状河床,导致消力池消力不力,产生水流冲刷,引起海漫及防冲槽破损,甚至引起河床下切经过多年运行,建筑物表面碳化及裂纹、裂缝严重,甚至产生露筋现象止水及观测设施老化损害严重启闭设备老化,缺乏防护装置,钢丝绳老化,闸门锈蚀严重,启闭时甚至有卡阻现象,电气设备老化严重,绝缘差,损耗大,存在极大的安全隐患,尤其在汛期,由于闸门不能正常启闭,给工程度汛带来极大压力。3.处理措施建议。3.1增强抗滑稳定性对于闸室抗滑稳定不满足要求的,可采取增加上部结构重量、加长或者加厚底板、增设阻滑板、增设抗滑桩或预应力锚固等措施来提高闸室抗滑能力对于挡土墙抗滑不稳定的,可采取墙后增设排水设施、墙后换填摩擦角较大、重度较小的回填料,或者降低墙后填土高程等措施,减小墙后土压力或者在底板下增设阻滑桩、墙后增设锚杆等措施增强挡土墙抗滑能力。3.2改善消能防冲性能对于消力池、海漫及防冲槽不满足要求的,可采取加深或延长消力池、增设消力坎或二级消力池、延长海漫长度、增加防冲槽深度、在消力池或海漫末端增设板桩墙等工程措施来解决。3.3裂缝碳化修补对结构强度没有影响的裂缝,将裂缝内杂质碎片等清除干净后,可采取压力灌浆法对裂缝进行化学灌浆,也可根据裂缝情况凿成V字型或倒梯形,并清洗干净后,槽内用水泥砂浆、丙乳砂浆及环氧砂浆等嵌补。对因结构强度不够而产生裂缝,应认真对结构进行受力分析计算,根据实际荷载情况,采取锚贴钢板法、加大截面法、粘贴玻璃钢法、增设杆件法等,这些加固方法在很多工程中均有应用,不再赘述。3.4渗漏处理水闸常见渗漏问题主要有点渗漏、线渗漏及面渗漏。条件允许的情况下,应先降低渗漏水位,减小渗漏水压力,然后再进行渗漏处理。对于点渗漏,当渗漏压力比较小时,可采快凝止水灰浆或化学浆液直接堵漏当压力较大时,可先用塑料导管插入孔中,使水顺管导出,然后用快凝止水灰浆沿导管四周封堵。对于面渗漏,根据具体情况,可采用表面涂抹防水材料、表面浇筑钢筋混凝土护面等方式进行处理。线渗漏包括变形缝渗漏和裂缝渗漏,处理时应先清除缝内的杂物,对于变形缝,可采用嵌填膨胀橡胶或其他密封材料法,也可沿缝凿一条宽20cm、深4cm左右的规则平槽,粘贴橡胶止水板的方法进行加固。3.5机电及金属结构更换对于六、七十年代的水闸,机电及金属结构均已达到报废标准,且自动化程度低,应考虑全部更换较为合适。但更换时应注意与原水工结构的协调问题。3.6更新观测设施,加强工程管理由于这些水闸的观测设施陈旧,设备老化,缺少自动化监测系统,观测设施不完善,不能准确掌握水闸运行情况,对水闸调度、控制运行极其不利,因此,必须对观测设施进行彻底更新改造,使之满足现代水利管理的需要。在管理过程中,必须全面贯彻安全第一,预防为主现代水利管理观念,科学主动的去发现问题,建立安全可靠、经济合理、技术先进的管理体系。4.结论对水闸的加固处理要结合水闸自身问题综合考虑,通常几种措施结合起来,并进行技术经济比较后确定加固方案。截至目前,淮河流域这些病险水闸的除险加固工作大部分均未开始,因此,要特别注意这些病险水闸的管理工作,除加强安全监测、完善应急预案外,还需要在调度运用等方面做相应调整,确保工程运行安全。【参考文献】[1]贾华民。病险水闸除险加固初见成效J.治淮,2001年10期。[2]蔡浚,蔡浩一。上海市病险水闸现状。成因剖析及对策措施J.大坝与安全,2002年03期。[3]兰芙蓉。湖南省水闸安全状况及除险对策J.湖南水利水电,2002年05期。[4]袁庚尧,余伦创。全国病险水闸除险加固专项规划综述J.水利水电工程设计,2003年03期。[5]梁民阳,吴兴龙。浙东海塘上水闸病害成因分析及对策J.中国农村水利水电,2006年07期。
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