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拦河闸除险加固工程设计的论文(甄选12篇)

时间: 李欢欢 互汇范文网

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拦河闸除险加固工程设计的论文(甄选12篇)

以下文章小编为您整理的拦河闸除险加固工程设计的论文,本文共12篇,供大家阅读。

拦河闸除险加固工程设计的论文

篇1:拦河闸除险加固工程设计的论文

关于拦河闸除险加固工程设计的论文

1除险加固工程的必要性

依据《水闸安全鉴定规定》(LS214―98),辽宁省水利水电科学研究院对西五官拦河闸进行安全鉴定,并形成了《凌源市西五官拦河闸进行安全鉴定报告书》,将西五官拦河闸安全类别评定为四类,具体鉴定结论如下:

1)工程过流能力不足,无法满足本河段防洪要求。

2)翻板闸闸门、底板、支墩、翼墙等构造物严重损坏,无法正常运行。

3)进水闸闸门全部丢失,无机电设备、无启闭机、无观测设施。

4)闸室渗透稳定未能满足相关要求,消能防冲设施完全损坏。

5)混凝土强度、冻融、炭化、剥蚀局部未能满足相关要求。

6)闸前淤积深度超过1.5m,大部分位置与闸门顶部齐平。总的来说,沉陷变形问题、稳定问题、渗漏问题、闸前淤积问题是西五官拦河闸的主要病险问题,不仅对其使用功能的发挥造成严重的影响,而且对下游地区人民群众的生命财产安全构成一定威胁,急需进行治理。

2工程布置及主要建筑物加固设计

2.1设计原则与依据

根据西五官拦河闸的实际情况,本次除险加固设计采用以下原则:

1)严格根据工程规划及相关文件的要求进行设计。

2)设计成果需满足国家和水利水电行业现行的规范与规程。

3)水闸防洪设计:水闸泄洪能力设计以河道防洪标准为依据;由于早年河道防洪规划已经考虑水闸的影响,因此除险加固设计中,水闸泄洪能力不低于原水闸标准;需进行河道清滩(淤)。

4)引水闸设计:引水闸规模沿用原有设计,在满足引水灌溉流量要求的同时,确保泄流、过流能力不小于原闸;引水闸闸室、闸门、上部结构、启闭设备重新设计,闸底板上部混凝土需凿除置换,效能防冲设施整体拆除重建。

5)引水闸启闭设备选择手电两用螺杆启闭机。

6)水利自动翻板闸设计:结合翻板闸实际情况,处理原则为拆除新建,并于下游增设消能防冲设施;考虑原水力自动翻板闸依靠水力开闭闸门,无需人为开闭,因此新建翻板闸选用液压自动翻板闸。

7)溢流坝设计:结合溢流坝实际情况,处理原则为拆除原有土石结构,增设消能防冲设施,与右岸翻板闸统一新建液压自动翻板闸。

2.2闸型与轴线的选择

2.2.1拦河闸轴线本次设计是将原闸拆除后新建拦河闸,因此拦河闸轴线沿用原有轴线。

2.2.2拦河建筑物形式本拦河闸原有坝型为水力自动翻板闸,因此备选坝型包括水力自动翻板闸、液压翻板闸和橡胶坝。水力自动翻板闸具有成本低、操作简单、便于维护等优点,但本河道泥沙含量较大,随着使用时间的延长,淤积问题将会使部分闸门无法正常开启,因此予以排除。橡胶坝具有成本低、安装简易、塌坝后阻水建筑物少等优点,但同时也存在使用年限较短、运行维护费用较高、泵房投资较大等缺陷,为确保运行可靠性予以排除。液压翻板闸具有使用年限长、可靠性高、便于管理维护、调节灵活等优势,但初期投资较高,金属结构安装工作量较大。经过综合考虑并参考业主意见,本拦河闸最终选用液压翻版闸型式。

2.3引水闸

引水闸设计原则为加固后过流能力不低于原有水平,孔口底高程为原设计高程376.20m,仍采用单孔,孔口净高1.00m、净宽1.20m。引水闸闸址位于左右岸,基础为砂砾石,闸室结构需同时满足自身稳定性与应力要求。为方便工程管理与操作,引水闸型式为穿堤涵型式、钢筋混凝土结构,采用手电两用的.螺杆启闭方式,闸门选用平板钢闸门。

2.4工程总体布置

西五官拦河闸闸室段总长156.80m,共有17孔,闸门净宽8m,每2孔闸墩设置一沉降缝,分缝处闸墩宽1.5m,不分缝处闸墩宽0.8m;左右边墩宽1.2m,分别于两岸堤防、挡土墙形成平台,控制泵房设置于右岸下游侧挡土墙回填平台处。

2.5闸室结构布置

2.5.1闸室形式为满足汛期泄洪要求,采用开敞式闸室,堰型采用宽顶堰。

2.5.2闸底板顶高程为兼顾基础抗冻以及减少淤积的要求,确定闸底板顶高程为375.50m。

2.5.3闸门尺寸根据引用灌溉流量时对上游水头的实际要求,拦河闸设计挡水高度确定为1.60m,闸门向上游倾斜挡水(倾斜角45°),垂直挡水高度1.60m,闸门净宽8m。

2.5.4闸墩布置闸墩包括三种尺寸,左、右边墩厚1.20m,底板每两孔一分缝,分缝位置在中墩上,分缝中墩厚1.5m共8个,不分缝中墩厚0.8m共8个。由于闸墩上部需设置人行桥,所有中墩与底板长8.00m,上游端头采用半圆形,半径随墩厚而变化;下游端头半圆形。分缝中墩上、下游连接处设置651型橡胶止水带,闸墩顶高程378.10m。

2.6人行桥设计

为满足液压启闭机操作和检修的实际要求以及方便两岸交通,于闸墩上设置人行桥一座。桥面高程381.22m,与两岸防护堤平顺连接。人行桥采用混凝土槽型板桥,桥面净宽3m,铺装层采用C30小石混凝土,最小厚度0.07m,桥面横向坡比1%,以利于桥面排水。梁板高0.70m,宽0.8m,单跨布设4道梁。人行桥单跨长度9.10m,共计17跨,全场155.60m(包括缝宽),桥面栏杆采用金属栏杆。

2.7挡土墙设计

左右岸挡土墙分别位于左右岸边墩上、下游,采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙,混凝土标号C20W4F200。左岸挡土墙上、下游段长度分别为17.89m、23.44m,墙顶设计高程380.28m,最大墙高7.58m,墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm,墙后设置竖向、横向排水盲沟。右岸挡土墙上、下游段长度分别为14.94m、24.54m,墙顶设计高程380.28m,最大墙高7.58m,墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm,墙后设置竖向、横向排水盲沟。

2.8引水闸设计

为满足灌溉需求,在拦河闸左右岸设置流量为1m3/s的引水闸,由于设计流量相同,因此左右岸引水闸的闸门尺寸、涵洞尺寸以及进口底高程均采用相同设计。引水闸进、出口底板高程分别为376.20m、376.05m,涵洞底坡为1%,闸室段与涵洞总长15m,进出口均为钢筋混凝土铺砌,铺砌厚度为0.2m。

2.9河道清滩设计

河闸附近河床淤积问题较为严重,不仅减少了进水闸取水量,同时也会削弱行洪能力,因此需进行适当的疏浚清淤。根据本工程实际情况,同时结合除险加固工程布置,确定闸0-160m~0+160m桩范围内除建筑物外的河道需要清滩。其中,上游闸0-160m~闸0-010m桩号需清滩至375.50m高程;下游闸0+056m~闸0+160m桩号需清滩至375.20m高程,河床两侧清滩开挖边坡为1∶2。

2.10护岸设计

为确保两岸边坡在清滩后的稳定性,需对拦河闸0-160m~闸0+160m的河岸边坡采取防护措施(拦河闸范围内除外)。护坡采用厚度为0.3m的格宾石笼,下设厚度为0.2m的砂砾石垫层,下格宾石笼与河道内海漫相接。

3结语

西五官拦河闸除险加固工程施工结束后,工程设计的各项目标与要求均得到实现,施工质量良好,长期以来影响拦河闸使用效能正常发挥的各类问题得到了有效解决,工程取得了良好的社会和经济效益。

篇2:水库除险加固工程设计的论文

1存在问题

1.1淤积严重,防洪能力降低由于水库淤积严重,死库容基本淤满,仅能满足一遇设计洪水标准,无法满足50年一遇校核洪水标准要求。

1.2坝坡呈现隐患,影响大坝安全坝坡出现裂缝、孔穴和塌坑,影响大坝稳定。上游坝坡砌石损毁,下游坝坡无排水设施。

1.3放水设施不完善或损毁,上坝道路狭窄现状溢洪道仅局部护砌,出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄,难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定,张家沟水库为三类病险水库。为确保水库安全运行,必须进行除险加固改造。

篇3:水库除险加固工程设计的论文

2.1大坝

2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m,高1.0m,墙顶高程1022.8m,M7.5水泥砂浆砌石结构。

2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝,主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等,从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下,土层下陷而成。本次坝坡整修,首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净,清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时,对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝,全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实,压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土,8-12t羊脚碾碾压,边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修,将上游坝坡恢复至1∶2.0,下游坝坡恢复至1∶2.5。

2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求,拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石,下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的'粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。

2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体,本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1013.0m,顶宽2.41m,从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂,砌筑石块要求排砌嵌紧。

2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡,将水流送至坝脚以外,在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条,在下游坡脚设一纵向排水沟,并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面,采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m,坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。

2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面,宽2.0m。雨天泥泞,影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至3.0m,路面采用0.2m厚泥结碎石结构,以1%横坡向下游倾斜。

2.2溢洪道本次除险加固改造,将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩,岩体几乎垂直,不需衬砌,全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼,各段连接处均设齿墙,齿墙高0.5m,厚0.3m。引渠段全长20.9m,进口底高程1016.79m,纵坡1/100为倒坡,断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡,为挡土墙式,顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至3.8m。控制段长度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,纵坡1/40。泄槽段断面为梯形,底宽2.8m,右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度3.8-2.1m,为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄,且形状不规则,本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m,池深1.0m,池宽3m。侧墙高3.1m,为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。

2.3放水卧管由于卧管管台砌体老化,剥蚀严重,已不能正常运行,本次重修卧管,增设孔塞。

3主要加固改造工程施工要点

3.1大坝加固施工坝体整修前,首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡,坡度不陡于1∶1,以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工,清基深度为50cm,清基范围应超出设计边线30-50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖,采用机械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合,使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装,8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。

3.2下游护坡施工坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌,坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料,不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实,用大石排紧小石塞严,无活石,以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌,错缝竖砌,结合平稳,不得使用垫石;石面接触严密,坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏,坝坡整平后,铺填种植土50-70mm,再铺植被网,用防滑钉固定,播洒草籽于网内,松土覆盖,轻轻压实。

3.3溢洪道施工施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装,8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机,0.6m3机动翻斗车运输入仓,仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下,砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护,但必须喷洒均匀。

4结语

张家沟水库除险加固后,可消除大坝安全隐患,充分发挥其防洪功能和灌溉效益,在保护下游人民群众生命财产安全的同时,提高农业产量,保证粮食安全。

作者:孙秀 单位:长治市襄屯灌区管理中心

篇4:天津市潮白新河宁车沽防潮闸除险加固工程设计论文

天津市潮白新河宁车沽防潮闸除险加固工程设计论文

摘要:

宁车沽防潮闸位于潮白新河与永定新河交汇处,主要功能为挡潮、蓄淡、泄洪、排涝、供两岸工农业用水,对确保海河流域北系的防洪安全具有重要作用。经30多年在海水及盐雾环境下运用和受唐山地震的破坏影响,存在诸多安全隐患,急需除险加固。本文从诸多方面总结了防潮闸的加固设计经验,供其它类似工程参考

关键词:除险加固;防潮闸;宁车沽;潮白新河

宁车沽防潮闸位于天津市塘沽区宁车沽村西,潮白新河入永定新河处,1971年7月建成。该闸的主要功能为泄洪、排涝、挡潮、蓄淡、供两岸工农业用水,对确保海河流域北系的防洪安全具有重要作用。

防潮闸由于长期在海洋及盐雾环境下运行,加之1976年唐山地震的破坏,防潮闸存在诸多安全隐患。尽管1986年为了解决闸底板脱空和闸基渗透稳定问题在闸室中部进行了高压定喷和静压灌浆处理,对上部结构也进行了局部加固。汛前对原高压定喷孔和静压灌浆孔钻开复灌,对工作桥独立柱做了加固处理。但以上工程措施并未从根本上解决该闸存在的主要问题。

为确切掌握防潮闸工程质量现状和摸清存在问题,以便为加固工程设计提供基础资料和依据,19对该闸做了全面的质量检测,12月天津市水利局组织专家组对该闸进行了安全鉴定,评定为三类闸,根据《水闸安全鉴定规定》SL214――98中的有关规定,并根据天津市水利局要求,按原有规模进行除险加固。

1、工程概况及存在的主要问题。

(1)工程概况。

宁车沽防潮闸设计流量2100m3/s,相应闸上、闸下水位为2.84m(1956黄海高程系统,下同)和2.67m;校核流量3000m3/s,相应闸上、闸下水位3.88m和3.60m。全闸共22孔,其中中部20孔过流,两端边孔以混凝土墙封堵。中孔底板高程为-5.50m,内边孔和外边孔呈阶梯式抬高,底板高程分别为-4.50m和-1.70m。每孔净宽8.00m,中墩厚1.10m,闸室总宽为199.10m,闸室长16.00m。采用分离式底板,灌注桩基础,墩底板厚1.40m,跨中小底板厚0.70m。每个墩底板下布置有6根D850mm灌注桩,桩长为21m和23m不等。

①闸室上游侧设有交通桥,桥面高程5.60m,桥面宽4.80m,设计荷载为汽-10。

②工作闸门设在闸室偏下游侧,为升卧式钢闸门,靠上游侧为叠梁式检修钢闸门。

③闸室上部设有工作桥,桥面高程8.50m,桥面宽6.00m,由4根T型梁组成,并由墩墙和独立柱支撑。

④工作桥上设有12台2×25t和8台2×16t固定卷扬启闭机以及1台2×16t活动台车,前者供主闸门启闭,后者供检修门启闭。

⑤防潮闸上游设15.00m长钢筋混凝土阻滑板、10.00m长浆砌石框格海漫、15.00m长的1:10斜坡式浆砌、干砌石海漫、6.00m长干砌石水平护底,总护底长46.00m。

⑥下游设有16.00m长消力池,其尾坎高1.00m,其后为10.50m长浆砌石框格水平海漫、24.50m长1:10坡降浆砌、干砌石海漫、10m长抛石防冲槽,总计61.00m。防潮闸顺河自上而下工程总长123.00m。

(2)存在的主要问题。

①闸底板脱空严重。

由于受唐山地震震陷和区域地面沉降的影响,闸室底板、上游防渗板和下游消力池底板普遍存在脱空现象,致使防潮闸地基存在渗流不稳定的严重问题。虽经1986年高压定喷和静压灌浆及年的复灌处理,但限于在闸室中部两门槽之间及其附近的局部范围内进行,并未全部解决闸室底板的脱空问题,地基渗流不稳定依然是防潮闸安全运用的一大隐患。

②防潮闸抗滑稳定不满足要求。

原设计每根灌注桩承担水平力300kN,校核情况每根承担440kN。根据现行规范对宁车沽防潮闸灌注桩的水平允许承载力的核算表明其值不超过200kN。依次计算闸室本身抗滑稳定安全系数远未达到现行规范规定的1.0的基本要求。另外,起阻滑板作用的上游防渗板和下游消力池底板存在脱空问题,因此其阻滑作用已大大降低。

③上部结构工作桥和交通桥大梁混凝土剥落、露筋、钢筋锈蚀。

经检测,工作桥平均碳化深度33mm,大于钢筋保护层,交通桥36%的测点碳化深度接近保护层厚度。两桥大梁混凝土氯离子含量严重超标,裂缝发育,工作桥尤甚,可见裂缝多为贯穿缝,并存在隐性裂缝及芯样破碎情况。

由于泥沙淤积等因素的作用,启闭机经常超载运行,工作桥长期处于超负荷运行状态,启闭闸门时经常发生颤动。交通桥设计标准偏低,为汽-10(旧标准),桥面总宽仅4.8m,难以满足现今交通要求。

④启闭设备陈旧老化,齿轮磨损严重,运用时普遍存在掉铁沫现象,且因泥沙严重淤积问题未能解决,造成启闭机超载运行。

⑤钢闸门和闸门槽长期在海水环境下运行,锈蚀严重,闸门结构的整体腐蚀率达38~100%,超过水利水电工程金属结构的报废标准。

⑥电气二次控制设备陈旧,不能适应现代化的运行管理要求,急待更新和完善。

⑦由于闸室及上、下游河道严重淤积,行洪能力大大降低,远达不到设计标准。

2、工程加固设计。

本闸除险加固采用的主要方案是将原有闸墩上游圆弧以前部位及上部交通桥、工作桥和独立柱予以拆除,将闸底板向上游接长8m,闸墩也相应加长,在每个接长的墩底板下增加8根灌注桩,闸室重新布置。工作闸门采用升卧门型,以适应8度地震不宜做高机架桥的运用条件。

(1)基础处理。

基础处理包括:灌注桩、塑性混凝土防渗墙、底板接触灌浆、消力池底板化学灌浆。

为了解决闸室稳定问题,将闸底板向上游接长8m,墩底板下增加8根灌注桩,桩径0.85m,梅花排列,桩长15m,新老底板采用刚性连接,使新老桩形成整体共同承担水平荷载和垂直荷载。根据该闸安全鉴定结论,闸基处于渗流不稳定状态,为此,在防渗板、消力池及闸底板下采取接触灌浆,在闸底板上游设防渗墙。接触灌浆孔孔距3m,排距2m,梅花排列;塑性混凝土防渗墙厚30cm,深5m。

工程于8月开工,基坑清淤后,发现消力池底板及护坡上有裂缝,最大缝宽3~5mm,为保证闸基的渗透稳定,选用水溶性聚氨脂材料对裂缝进行化学灌浆措施。

(2)闸室加固。

新接长的`闸底板堰顶高程恢复到原设计高程-5.5m,墩厚1.1m,闸孔净宽8m。新的工作闸门槽于原闸墩头部附近设置。为便于主闸门检修,工作闸门前增设上游检修闸门槽,原闸的上游检修闸门槽作为改建后的下游检修闸门槽,并于原工作桥位置增设检修桥。闸墩上部工作桥由两根T型梁组成,桥面高程10.4m,1桥面总宽5.0m。桥上设轻型启闭机房。交通桥布置于上游侧,桥面净宽7.0m,桥面高程5.6m,按汽-20,挂-100荷载标准设计。

(3)下游消能防冲加固及闸室上游护坡翻修。

基坑清淤后,发现下游海漫及防冲槽未按原设计图纸施工,为了保护闸下河床免于水流淘刷,海漫及防冲槽均需按按原设计恢复,消力池底板除化学灌浆外,新铺30cm混凝土,并布插筋和面层钢筋。

闸室上游护坡受地震影响、河道冲刷和冻融作用,造成浆砌石勾缝脱落、块石错动、崩坍,致使护坡大面积破坏,拆除后重新修复。

(5)混凝土防碳化及防腐处理。

考虑到该闸长期受到海水、盐雾中氯离子的侵蚀,对老闸墩和老底板表面凿毛(凿深3cm)处理后,抹TK聚合物砂浆进行防腐蚀保护。对新浇混凝土包括闸墩、底板、工作桥板梁、检修桥、交通桥空心板、排架等外露表面喷涂ST-9608防腐涂料进行防碳化保护。

(5)金属结构设计。

将原工作门、检修门、台车及轨道、启闭机、抓梁等设备拆除,对上述设备全部更新,新的中孔工作门16扇8.0x9.1-5.1m,内边孔工作门2扇8.0x8.1-5.1m,外边孔工作门2扇8.0x5.3-5.0m,由于闸门要求双向挡水,采用双P型橡皮水封,启闭设备为2x400kN固定卷扬启闭机。上游叠梁检修门1套8x6.75-6.5m,下游叠梁检修门1套8x9.0-8.8m,启闭设备为2x100kN电动葫芦。

(6)电气设备改造。

①电气一次。

该闸设两回10kV供电电源,一回引自左岸靠近变配电楼东侧的284#线路,另一回引自右岸靠近闸控制楼西侧的317#线路。2回10kV架空线路下杆后,经10kV高压电缆进入对应的10kV高压开关柜内,经2台容量为250kVA的油浸式电力变压器降压至0.4kV,而后通过400V低压配电柜、动力箱、控制柜、照明箱等为闸区及管理所的各用电负荷供电。

②电气二次。

该闸的监控系统采用集中控制与现地控制相结合的方式,由计算机集中控制设备、闸门现地控制单元和计算机通信网络构成。计算机集中控制设备采用工控机,闸门的集中控制在工控机上操作。分散的现地控制柜设在每孔过流闸门启闭机的机旁,控制模块采用可编程序控制器(PLC)。

该闸设水力测量系统和闸门测量系统。水位测量分别设在闸两侧,采用水位传感器,水位显示仪设在集中控制室,可通过对水位、闸门开度的测量及水力计算,实现每孔闸门过水流量的实时显示。闸门测量系统包括每孔闸的开度测量、荷重测量和电气测量等。

(7)管护设施建设。

在闸管所院内新建800m2管理用房,为二层砖混结构。对闸区环境进行治理,包括植树、种草、整修围墙、修筑进出管护区道路、铺护地面、设置建筑小品等。。

(8)河道清淤。

为了增加防潮闸的泄流能力,对闸上1200m和闸下200m河段进行清淤,其中闸上200m和闸下采用全断面清淤,闸上200m以上采用窄深式深槽进行清淤,清淤总计80万m3。

3、新材料、新技术应用。

(1)TK锚固剂在新老混凝土连接上的应用。

新老闸墩的立面接缝正处于下游检修闸门槽位置,是闸墩结构强度比较薄弱的部位,容易产生竖向裂缝,其中插筋的锚固质量是一个关键因素。为保证插筋的锚固强度,除满足锚固长度外,在插筋孔中需填充锚固材料,以增加插筋与混凝土之间的粘接强度。锚固剂采用TK锚固剂,施工迅速,质量可靠,经现场拉拔试验检测,20钢筋拉拔力达106.9kN时仍完好,满足设计要求。

(2)钢筋直螺纹套管连接技术应用。

通常钢筋接长采用焊接或绑扎,需手工操作,高空作业更为困难,其质量不宜保证,设计推荐采用直螺纹套管连接技术,消除了人为因素的影响,施工速度快,质量有保证,经检测钢筋接头完全满足设计要求。

4、结语。

宁车沽防潮闸加固设计是在现场安全检测、复核计算、安全鉴定等大量工作的基础上进行的,既要恢复原闸规模和功能,又要满足安全运用,但由于受到资金和工期的影响,仅对原闸破坏严重已不能满足安全使用的部分结构进行了拆除,保留了原灌注桩基础等质量好且满足要求的结构,使除险加固设计既经济合理又安全可靠。

篇5:浅谈水库除险加固设计论文

在新中国成立后,各个行业都需要大力发展,在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固,存在着各种质量病害问题,对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣,在时间的推移下,整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施,就要从多方面进行充分重视,通过理论联系实际,就能提出合理的水库除险加固设计方案。

1水库主要险要问题和除险加固设计依据

1.1水库主要险要问题分析

根据病险水库运行情况,结合地质勘察报告以及老化病害检测评估意见和工程安全复核的结果能得知,主要的险要问题包括:①水库的防洪能力相对比较低,防浪墙的基础和心墙没有紧密连接,防浪墙的基础坐落在砂壳上,一些墙体的横向裂缝问题比较突出,这就会影响防浪墙的作用发挥,对防洪的能力方面就相对比较薄弱;②一些大坝工程的建设过程中,坝体的压实工作上没有满足实际需求,坝体的质量相对比较差;③坝基渗漏的问题比较严重,这对大坝的整体安全性就有着很大威胁;④大坝的护坡方面的质量相对比较差,护坡石的风化问题比较突出,这也会对大坝的安全性造成直接的影响;⑤大坝的观测设备不能正常的使用,不能有效发挥检测的功能。对于这些层面的问题,就要详细化的分析研究,保障水库的险要问题能有效解决。

1.2水库除险加固设计依据分析

水库险要问题的有效解决,需要充分重视除险加固技术的科学应用,在设计工作中应当严格执行设计标准和规范,保障设计的科学性。水库除险加固的设计,严格按照《水利水电工程设计洪水计算规范》以及《水工设计手册》和《水利水电工程等级划分及洪水标准》进行水库的工程等别、建筑物等级和洪水标准的确定和水文分析计算,并且结合工程地质资料进行水库除险加固设计工作。在设计中应当对规范的有关规定加强重视,在设计细节上予以高度重视,对边坡的稳定最小安全系数以及溢洪道边墙抗滑和抗倾稳定安全系数等相关内容充分了解。

对水库除险加固设计工作的实施,可在具体的设计中参照相应的安全系数表进行检测,保障设计的安全稳定性。在设计后要对水库工程的质量进行评价,以及在运行管理和防洪标准、渗流安全等层面进行评价。只有这样才能有助于水库设计的安全性保障。

篇6:浅谈水库除险加固设计论文

水库除险加固设计方法的应用中,会涉及到多个设计内容,这就需要重视设计的科学性。结合实际对水库除险加固设计的具体方法实施进行了探究,在这些方法的应用下,就能有助于水库除险加固的整体质量提高。

2.1注重准备工作的完善化

要具有科学性,将准备工作加以完善,在加固技术设计前,对水库的病险问题能有效排查,将水库的安全隐患问题明确化,这样才有利于安全隐患的针对性解决。设计人员在对水库的病险问题明确后,就要对工程等别、建筑物级别、防洪标准、边坡稳定系数和抗倾稳定安全系数进行复核,注重现场勘查工作,全面收集水库建设时的设计图纸、施工资料,完善前期的准备工作。

2.2水库除险加固的测量工作和要点明确化

设计人员要对水库的整体结构有详细化的了解,这是对除险加固技术方法应用的基础保障。有的水库年代比较久远,如果不能针对性的了解水库的整体结构,就不能针对性的进行除险加固方法的实施。这就需要在测量工作方面能妥善实施,对水库的结构数据信息详细掌握,以及对水库周边的地貌以及泄洪道截面的参数等,都要进行详细的测量,然后结合实际的资料复核,确保数据信息的准确性。在对水库除险加固设计的要点方面能加以明确化,对前期数据信息进行分析,探索针对性的除险加固措施的实施,这对确保水库质量的具有重要的保障作用。

2.3对水库的'坝坡和坝基采用振冲法加固

在振冲加固设计过程中,要充分重视加固范围的明确化,对上游振冲的影响因素主要体现在地震液化度以及施工过程中的水位。在加固的深度方面,就要和工程地质勘察报告的要求相适应,在对孔位的布置方面要注重。振冲孔的一般呈正方形布置,孔距先通过理论计算进行确定,然后在现场进行试验,确保孔距达到预期的加密效果。在具体振冲加固设计施工中,通过不加填料就地振密工艺的实施,在施工中如果出现了不易贯入的问题,就要能充分重视对造孔的速度加快方法实施,这样就能有助于施工的顺利性。

2.4对水库的防渗墙进行加固处理

防渗墙是水库的重要组成部分,对其的设计加固必须要要充分重视。具体的加固方法实施上,就可通过在上游坝肩进行构筑悬挂式混凝土防渗墙。可将防渗墙的轴线放在上游的坝肩部位,在混凝土防渗墙的厚度方面,就要结合实际的情况,各个工程选用的塑性轮防渗墙的允许坡降差别较大,从50~100不等,大多数采用60~100。将混凝土防渗墙和坝体能有效结合,坝体的弹性模量相对比较低,为能有效适应坝体的变形,混凝土防渗墙就要能通过50#塑性轮加以应用。这一加固技术的应用,在施工的工艺上比较简单化,施工的效率比较高,在工程造价方面也相对比较低。

2.5注重质量的有效控制

水库除险加固设计工作要保证科学性,这是水库的病险加固的基础,在实际设计工作实施中,就要和病险的特征紧密结合,在投资方面以安全节约的原则作为方向。设计工作中对水库的地质条件以及施工方法和料场等要素都要能充分重视,在设计方案方面进行综合化的比较以及论证,然后结合实际提出科学有效的加固处理方案。在施工图设计中,要求设计和施工的进度要相结合,同时加强设计服务工作,按照规定参加隐蔽工程的验收,在除险加固设计的经验总结以及交流等方面要能加强重视。水库的除险加固工程的实施,要和实际相结合,在设计文件管理工作上也要能充分重视,只有从多方面加强重视,对水库的除险加固设计目标才能有效实现。

3结束语

综上所述,水库除险加固的设计工作需要从多方面加强重视,设计过程中涉及到的内容比较多,要对每个环节加强质量控制。通过对水库除险加固设计的研究分析,通过理论联系实际,就可以提出合理的除险加固的设计方案,这样就可以有效的保障水库运行的安全性。

篇7:水利除险加固分析论文

关于水利除险加固分析论文

一、防渗墙类型及其特点

防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低、柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。

(一)多头深层搅拌水泥土成墙工艺

多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm>0.3MPa。其优点是施工简便、无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土、淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)。实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。

(二)锯槽法成墙工艺

在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁。浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体。锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m、深度达到40m。锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆、固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。

(三)链斗法成墙工艺

由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m。适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。

(四)薄型抓斗成墙工艺

采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m。适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。

(五)射水法成墙工艺

射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙。成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的.砂砾石地层。在历史罕见的特大洪水过后,在长江、赣江、鄱阳湖等国内重要堤防加固工程中,射水法得到广泛采用,取得了较好的社会经济效益。

二、灌浆类型及其特点

土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等。

(一)土坝坝体劈裂灌浆

土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。

(二)高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。

(三)卵砾石层防渗帷幕灌浆

卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。

(四)控制性灌浆

控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。

三、结论

综上所述,小型水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆的方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高、造价低、对临近建筑物影响小的特点,应用较广。

[论文关键词]水利工程水利除险加固灌浆处理

[论文摘要]结合工作经验,对常用的各种防渗处理方式、方法进行总结整理,并结合小型水利水电枢纽工程的现状提出当前适用性较高的防渗方法。

篇8:水库除险加固工程施工探索论文

水库除险加固工程施工探索论文

摘要:建设单位在工程建设过程中制定并不断完善施工质量管理方面的制度和措施,层层落实管理责任,加强施工前预防,施工过程中控制,并不断纠偏,按照相关合同进行投资控制,及时处理施工过程中质量方面的变更和索赔等问题,施工完工后进行质量检测,是确保工程施工质量符合设计文件和相关施工规范要求的重要举措。本文通过对信邑沟水库除险加固工程建设单位在施工质量管理体系、质量控制及质量控制措施几个方面的阐述,以期达到说明建设单位在工程建设过程进行施工质量管理重要性的目的,以供同仁参考。

关键词:工程施工;质量管理;质量控制

信邑沟水库是宝鸡峡灌区渠库结合工程之一,位于宝鸡峡塬上总干渠117+300处,地处扶风县城东北7.5km的美阳河上,是以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益于一体的中型水利工程。该工程控制集雨面积220km2,水库枢纽由大坝、充库进水渠、放水洞、坝后抽水站等四部分组成,大坝为均质碾压式土坝,坝高58m,长376m,总库容3290万m3,兴利库容1308万m3,控制下游9县(区)86个乡(镇)的灌溉面积160.78万亩。除险加固建设内容有:大坝培厚加固、新建溢洪道、放水洞放水塔加固、进水闸进水渠改造、新增干渠节制闸、坝体防渗处理、防汛道路改建及管理设施改造等。

1质量管理体系

为了保证信邑沟水库除险加固工程质量,宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固工程项目建设办公室作为业主单位积极推行工程施工质量管理的项目法人负责制[1]、建设监理监督制、招标投标制、施工企业保证制的管理模式。围绕这一管理模式,信邑沟水库除险加固工程项目部(信邑沟水库除险加固工程是宝鸡峡管理局病险水库除险加固项目建设办公室管理的单位工程之一)及工程参建各方项目部分别组建了相应的质量管理组织机构,建立了相应的质量管理制度,健全了质量保证体系[2],并结合各自项目部的实际情况,制订了详细的管理办法,在工程建设中为保证工程质量收到了良好的效果。

1.1质量管理机构

业主、监理、施工、设计等参建单位分别构建领导负责制的项目部,并配备相应的质量监督人员,明确各自的职责。信邑沟水库除险加固工程的项目法人(业主)是宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固项目建设办公室,下设信邑沟水库除险加固工程项目部,代表业主行使对项目建设的管理权,项目部实行项目经理负责制,同时抽调一名业务能力强的人员担任质检员,负责具体的质量管理工作,进行质量管理制度、技术要求、施工工艺等方面内容的制定和督促参建各方执行工作,并在各标段设立现场代表,负责工程建设过程中的各项检测、施工工艺、计量、安全等方面的工作,以保证施工过程处于受控状态。

1.2质量控制体系

业主单位依据招标和设计文件制定了《病险水库除险加固工程质量管理实施办法》,作为施工质量控制的指导性条款。信邑沟水库除险加固工程项目部根据信邑沟水库除险加固工程建设实际情况制定了《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施办法》、《信邑沟水库除险加固工程质量控制流程》等,监理部按照工程进展情况制订了《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施细则》,施工单位根据各自承担项目的具体情况制定了相应的质量控制制度、控制流程等,同时根据《水利水电工程施工验收规程》和《水利水电工程施工及验收规范》制订了《信邑沟水库除险加固工程竣工验收实施办法》。这些制度和办法的制定使整个工程质量管理有章可依、有法可循,有了制度上的保障。业主项目部的质检人员按照水利工程相关管理规范及上述各项细则针对不同施工部位编制各个单元质量控制标准、做法及其相应的质量检测表格,监理部结合工程不同施工部位的施工工序,并结合设计图纸制定具体的质量控制要求,施工单位项目部结合施工进度和施工工艺水平制定针对性的质量控制工作程序。

1.3质量检查体系

在施工质量的控制方面严格实行施工单位自检的“三检制”即班组自检、施工员复检、质检员终检[3],自检合格后上报项目监理部,由监理工程师和业主项目部质量管理人员及施工单位质检员共同对施工单位上报的质量合格部位进行复查,符合招标和设计文件质量要求后三方共同签字确认,将质量隐患消除在施工的环节当中。

2工程质量控制方法

采用业主项目部和监理部共同见证、旁站、巡视、平行检测等检查方法,对设计、设备采购、原材料供应等方面进行质量控制。

2.1施工过程质量控制

信邑沟水库除险加固工程施工质量控制实行以单元工程控制为基础、工序控制为切入点的'程序化管理模式。在施工阶段,按照事前预防、事中检查及事后验收的动态控制管理办法,狠抓施工准备阶段指导、施工过程检查及完工验收这三个环节。一切以业主项目部现场代表和监理工程师及施工单位质检员在记录上共同签字的数据和影像说话,主抓“重点部位”的质量控制,对施工过程做到全过程、全方位的质量监督,审核施工单位上报的材料试验和复验报告,现场见证新材料、新技术、新工艺的试验,经审查符合施工技术要求后方可批准施工单位用于施工,从而对工程施工过程进行全面的质量控制。

2.2竣工验收质量控制

在工程竣工验收阶段,依据国家标准《水利水电工程施工质量验收规范》的质量评定标准和办法,监理工程师和业主项目部现场代表分别对承包单位报送的分部工程和单位工程质量评定资料进行审核和现场检查,符合要求后予以签认。

3施工过程中质量控制措施

3.1严格履行合同[4],强化现场管理

业主项目部现场代表根据施工承包合同、设计图纸及相关施工规范等,在工程建设过程中现场复核建筑物尺寸、控制线、设备质量;现场监督施工单位在施工过程中对“三检制”的执行情况,并要求监理单位和施工单位依据国家标准《水利水电工程施工质量验收规范》和《陕西省宝鸡峡管理局水利水电工程建设项目竣工资料整编办法(试行)》的要求完善工程建设期间的资料,审核施工单位上报的变更申请,上一道工序结束时必须经业主项目部现场代表和监理工程师共同检查、认可,未经认可不得进入下一道工序施工,对关键的施工工序,建立完整的验收程序和签证制度。

3.2落实质量责任,做好现场记录

业主项目部现场代表采用旁站的形式跟班监督施工单位是否按照合同要求进行施工;监理工程师严格按照监理规范和实施细则监督检查施工单位的每一道施工工序,及时收集施工数据和影像资料;施工单位质检员在工程建设过程中按照施工图纸和施工规范复核施工数据和纠正施工过程,并及时签字确认后上报监理部和业主项目部审核确认。

3.3加强相互协商,开好各种会议

为了协调施工各方关系,信邑沟水库除险加固工程项目部每天召开管理人员碰头会,汇报并讨论每天检查的工程进度情况、施工中存在的问题、讨论改进工作的意见等,每周一召开有设计、监理、施工、材料供应等相关单位人员参加的工程建设促进会,通报上周工程建设情况、存在的问题,讨论施工单位提出的解决施工过程中存在的问题和提高施工质量、加快施工进度的措施,并形成纪要文件,由总监理工程师签发后发往参加会议的单位,参会单位严格按照纪要的内容执行。

3.4完善检查制度,重视质量问题

根据《宝鸡峡引渭灌溉管理局病险水库除险加固工程质量管理实施办法》和《信邑沟水库除险加固工程质量管理实施办法》及《信邑沟水库除险加固工程质量控制流程》及时审核,并批准监理部、施工单位上报的质量控制制度和办法,在施工质量控制过程中施工质量责任按“谁施工谁负责”的原则,要求施工单位加强自检工作,在质量验收时坚决执行“质量一票否决权”制度。

4结语

总体来说,信邑沟水库除险加固工程项目部在施工质量管理上,取得了一定的成绩,主要体现为:(1)根据工程建设内容和特点任用业务能力和责任心及创新能力强的人员组建项目部,并健全各项管理规章制度是提高施工质量管理水平的前提。(2)始终坚持提早谋划和及时在施工现场指导,如实记录各项施工数据(包括影像资料),并及时处理施工变更和违反施工规范、施工建设程序现象是提高施工质量管理水平的关键。(3)加强沟通与协调,层层落实质量负责制,严格执行质量安全与支付工程款挂钩是提高施工质量管理水平的保证。

参考文献:

[1]成虎.工程项目管理(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]万晓,王雪青,王广斌,等.建设工程质量控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[3]陆惠民,苏振民,王延树.工程项目管理[M].南京:东南大学出版社,2009.

[4]张毓贤,林知炎,都贻明,等.建设工程合同管理[M].北京:知识产权出版社,2006.

篇9:水闸除险加固设计研究论文

摘要:特别在北方地区,出现的灌溉以及排涝等现象影响了交通的正常运行。近几年已经建立了多种水闸对水流量进行制约,在各个地区的经济变化上具有重要作用。但水闸在设计方式上,也存在着不同程度的损害现象,所以就要进行水闸除险加固设计。文章根据对水闸相关设计的研究,阐述几种水闸除险设计的有效方案。

关键词:水闸;除险;加固;设计

水闸在水力工程建设中已经广泛应用,随着我国在科技力量下的推动,水闸设计水平也得到较大提高。在设计水闸期间,要根据当地水力的生态变化、周围环境、水系变化以及自然条件的影响进行分析,然后在设计结构上实现创新设计,并保证在施工期间运行管理的稳定性,从而实现水力工程建设的新挑战。

1水闸设计

1.1结构设计

水闸工程在整个结构布置期间,水闸的中心线要与河道中心线保持在同一水平上。建筑物在建设期间,要保证合理、美观,并在整体设计上保证一定的成本效益和经济效益。不仅在结构形式上保持美观形式,闸孔以及宽度还要形成统一形式,从而实现水闸在运行期间的合理性。在水闸整个结构设计形式上,首先对闸顶高程进行设计。该高程主要为水闸门在上游闸墩顶部的高程设计。它不仅要考虑挡水现象,还要考虑泄水现象。在挡水期间,闸顶的高程一般低于水闸所在的正常蓄水水位。对于泄水,水闸顶部高程一般要保证低于水闸在洪水位上的设计。还要对底板高程进行设计,如果底板高程设计的比较高,在枯水期,就会影响河道流量。如果下游河床子在高程上没有一定变化,闸底板设计的太低就不会影响水闸流量,一般会增加闸墩以及闸门的高程。对水闸闸孔在总净宽以及孔数设计方式上,一般的水闸流态分为两种,一种是泄流期间水流由于不受阻,形成堰流现象;一种是泄流期间由于闸门的阻挡现象,出现孔流状况。所以,根据不同水位的设计要求,就应利用不同比值进行设计。

1.2消能防冲设计

因为影响池水力的因素条件比较多,实现的情况比较复杂,所以要控制消力池的变化因素,就要分析水闸在上游、下游之间的水位差、过闸流量宽度、下游水深以及孔数、宽度等因素。一般利用低流式消能设计[2]。首先,在设计形式上,应先考虑上游与下游的水位差、过闸期间的流量宽度等水力存在的条件,然后再控制消力池的池深度,底板厚度等相关组合。这样不仅能够增加调度期间的灵活性,还能保证一定安全性。

1.3防渗排水设计

由于闸基的上部为砾石层,下部的基石为已经风化的花岗岩,不仅受风力影响比较强烈,而且岩石质量也比较软弱,所以水闸地基处容易出现渗透等现象。为了防渗排水,在设计期间,首先在离闸室上游存在的钢筋混凝土加固防渗墙,然后在上游墙的两侧以及混凝土挡墙下设计高压旋喷防渗墙,并保证防渗效果的稳定性。而且,由于渗透压力的影响,所以应根据上水闸在地基上的深度以及渗透水力进行计算,从而保证渗透期间的稳定效果。

篇10:水闸除险加固设计研究论文

2.1溢流坝除险

由于原来的水闸溢流坝的表层都会存在较强的混凝土,不仅不能满足一定的抗冻性,还产生一定的碳化深度。所以在溢流坝进行除险设计期间,应凿除一部分的混凝土。首先实现消能方式,在原溢流坝下游实现防冲措施时,要利用低流消能,一般在设计期间针对巨大洪水进行的。还要对堰型进行调整,因为消能方式与洪水产生的标准会不断变化,所以对溢流坝的堰面形状就要进行调整。这期间,应利用复核计算,由于该坝体中的基地应力不能实现一定的规范要求,所以就要利用计算方式将坝体基础下顺流方向的长度进行加长。对溢流坝结构进行设计期间,为了保证地基在承载力以及应力上的规范要求,为了对除险加固形式进行设计,就要对溢流坝的顺水流方向长度进行计算,使它能够满足一定的要求标准。特别在溢流坝基础,首先,应将原坝体的高程进行凿除,然后将已经凿除后的形成为新的浇筑坝体,最后将新的混凝土与原坝混凝土进行结合,并保证原坝体内的浆砌石以及基岩相互连接。在确定好溢流坝的前缘长度以及顺流方向长度期间,还要保证上游坝面的垂直现象,并加宽下游的坝基础,从而实现一定的灌溉要求。对于新浇筑的溢流坝,要保证体内混凝土在外包设计形式上具有一定厚度,将溢流坝的坝段进行分组、编号,并保证它在冲沙闸形式上的长度。溢流坝与冲沙闸之间还有用墙过渡开,如果在下游处设计了过河交通桥,在上游就不能设置交通桥。

2.2冲砂闸除险

对原拦河闸进行复核计算能够看出,冲沙闸原设计比较小,不仅在排砂形式上不能满足,汛期中产生的河水砂量比较大,在上游,还会出现比较严重的淤积现象以及河床抬高现象。而且,冲沙闸的金属结构以及相关的机电设备也不能满足相关要求,冲沙闸也不能实现消能防冲作用。冲沙闸在结构设计上,对于地基承载力以及应力比的`设计要求,如果冲砂闸的垂直水流方向为13m,为了除险加固,就要对冲砂闸底板的水流方向长度设计为5m。闸底板一般利用原冲砂闸底板,首先应对原冲砂闸底板进行凿除,然后利用混凝土进行浇筑,并形成合理的冲砂闸底板。新浇筑的混凝土要保证与原有的浆砌石底板、基岩进行接触,并保证底板的浇筑厚度以及混凝土厚度。一般情况下,冲砂闸底板的高程与原冲砂闸底板高程以及河床低高程保持一致。由于冲砂闸孔数一般都保持不变,在孔的净宽以及水断面设计上,要保证在设计期间的相关设计标准,就要选择溢流坝在河道产生的水断面积。对于冲砂闸的闸门,一般为平板钢闸门,并利用手摇螺杆方式进行启动、关闭。冲砂闸的闸门在顶部一般分为两层,下层闸门是专门检修平台,能够实现人行通道。而上层闸门一般为开关相关设备平台,不仅能够对开关设备进行布置,还能检查出闸门的层高要求。

2.3进水闸除险

在原拦河闸实施复核计算形式上,如果出现较大洪水变化,原进水闸就不能保持正常运行形式,所以就要对进水闸进行增高。因为进水闸为金属结构,原进水闸在墩的厚度上根本不能满足该金属的相关结构。原进水闸在不断利用其间,经过长期间的运行,它表面的混凝土以及粗骨料都已经滑落,在闸墩以及闸墙上都出现混凝土裂缝现象。尽管利用水毁进行修复,但内部结构还无法消除。其次,混凝土本身就具有较大强度以及抗冻性,进水闸混凝土结构根本不能实现。所以在设计期间,就要对拆除掉进水闸的启闭机以及闸墩。进水闸的结构设计,为了使基地应力能够满足一定条件,实施的除险加固行为一般是增加水闸底部中水流的流向长度,首先将水闸底板进行凿除,然后增加混凝土的高程变化,在新形成的进水闸底板处,要保证石底板与基岩之间的接触形式,并保证底板的组合厚度。一般在进水闸顶部也设计两层平台,下层为人员检修平台,上层为开关设备平台。

3结论

实施除险加固设计主要能够保障原工程在建设期间实现安全性,并能够以最小的经济成本获得最大经济效益。所以在原工程建设中,不仅要做出该设计的深度研究,还要找出水闸在变化中存在的问题,对存在的问题进行解决,这样才能保障水闸除险加固行为的有效实施。

参考文献:

[1]毛新强.沩水水闸除险加固设计及研究[D].南昌大学,.

[2]樊静.对病险水闸除险加固初步设计中一些问题的思考[J].新疆水利,,01:49-51.

[3]姚久经.苏家吉水闸除险加固设计方案探讨[J].水利规划与设计,,06:97-99.

[4]都兴洋,唐振华,孙利,常万军.抚顺市冷口子水闸除险加固设计[J].东北水利水电,2015,08:9-11.

[5]白子昕.水库除险加固之水闸设计探究[J].水利技术监督,,02:50-51.

篇11:水库加固工程设计分析论文

水库加固工程设计分析论文

【摘要】针对水库溢流堰加固工程设计,做了简单的论述。开展水库加固工程,需要针对水库现存的风险问题,进行有效分析,制定除险加固方案,湖南某病险水库存在的问题,主要包括防洪效果不佳、坝基渗漏等,需要采取针对性措施,做好加固处理,以确保水库能够正常运行。

【关键词】水库工程;溢流堰加固;工程设计;质量要点表

1溢流堰现状分析

溢流堰体为此水库的主要组成部分,由于运行时间较长,堰顶交通桥桥板和桥墩局部出现露筋问题,同时还存在蜂窝麻面,安全隐患较为严重,影响着日常管理与防汛,难以达到防汛标准。溢流堰体部分设计时,溢流面板与挑流鼻坎使用的混凝土强度为C20,依据《水工缓凝土结构设计规范》相关标准,需要对有抗冲耐磨要求的部位,进行完整的分析,混凝土强度等级要大于C25,因此该水库溢流堰体质量不满足规范要求,需要进行除险加固。此水库溢流坝面存在裂缝,同时存在着渗水问题,加之挑流鼻坎结构的稳定性较低,已经难以达到规范要求,在进行溢流堰体加固设计时,需要针对上述问题,提出具体的解决措施,以恢复其功能[1]。

2水库溢流堰加固工程设计方案

2.1溢流坝水利计算

进行溢流堰体加固设计时,需要做好溢流坝水利计算,主要包括以下内容:①泄流能力。利用Q=Bmε姨2gH01.5,其中Q指的是流量,单位为m3/s,m指的是流量系数,取值范围为0.44~0.51,ε指的是侧收缩系数,取值范围为0.99~0.95,B指的是底宽,H0指的'是堰上水头,单位为m。按照50a一遇设计泄量是157.20m3/s、500a一遇校核泄量233.50m3/s、按照30a一遇泄量138.00m3/s,进行计算,假设溢流堰净宽为24m,计算结果如表1所示。②泄槽水力计算。利用hk=aq2g3姨公式计算临界水深,其中a=1,q=Q/b,q指的是单宽流量,单位为m3/sm,b指的是底宽,单位为m,得出校核值和设计值,接着确定控制断面。③设计消能防冲能力。按照《溢流坝设计规范》(SL253-),依据30a一遇洪水的泄流量设计,即138m3/s,利用挑距与水垫深度计算公式来计算,要满足设计规范[2]。

2.2设计溢流坝加固方案

以水帘水库为例,其溢流坝位于大坝中间段,属于无敞式无闸控制,长度为26.80m,溢流面是WES剖面,其堰顶高程是215.5m,泄洪能力为148m3/s,为了发挥景观功能,在挑流鼻坎下方设置观赏廊道。对于溢流坝加固工程,需要将现有的溢流坝段面板全部拆除,参考上游段WES实用堰位置,合理调整面板位置,重新浇筑混凝土溢流面,规格为40cm厚度C30W4,设计混凝土挡墙,厚度为50cm,完成加固施工后,溢流坝段的总长度为26.80m,溢流坝是WES实用剖面,由曲线段、反弧段、直线段组成,堰顶高程设计为215.50m,采用挑流效能,鼻坎高程设计为192.52m,反弧半径设计为5m,调设角设计为250。溢流坝观赏廊道底部宽设计为2m,高度设计为2.50m,为城门洞形结构,为钢混结构,强度为C25。除此之外,为了能够避免高度水流冲刷,在溢流面上设置钢筋混凝土,设置构造钢筋,直径是12mm,间距为20cm。对于堰顶交通桥部分,也需要拆除重建,按照二级公路荷载标准,设计为三跨,每跨为8.80m,中墩厚度为0.80m,交通桥面高程为219.10m,宽度为4.00m。在设计案例溢流坝工程时,要严规范,按照相关公式来计算,结合工程实际,合理选择施工工艺,加强施工质量监督管理,以确保工程施工的质量[3]。

3水库溢流堰加固工程施工设计

3.1案例概述

某水闸位于浏阳河中游,是1979年正式投入使用的,为综合性水利枢纽工程,发挥着防洪、航运、农业灌溉、发电等功能,由于运行时间较长,使得水闸闸墩混凝土出现严重的剥蚀现象,同时闸门与启闭设备等存在老化与损毁问题,多数闸门难以正常启闭,存在着极大的安全隐患。此水闸除险加固工程主要包括闸墩加固与溢流堰体加固等,现对溢流堰体加固工程设计,做简单的论述。

3.2溢流堰施工流程设计

开展溢流堰面施工,需要做好施工前测量放样工作,确保数据的准确性,做好实地勘查工作,以确保工程的质量。将原有的溢流堰面凿除,做好施工面清理工作,接着安装锚杆与钢筋网,做好测量校核,再开展混凝土模板施工作业,按照模板设计要求,开展安装作业,最后浇筑混凝土,按照养护要求开展混凝土养护作业。堰面混凝土凿除作业,使用空压机,作为风动力,同时使用风镐结合作业,按照凿除设计参数,将旧混凝土面凿除,直到漏出新鲜地面,使用冲毛机,将杂物去除干净。锚杆施工设计:①要确定孔位。因为钻孔位置的选择,会直接影响到锚杆咋安装的质量与受力效果,所以需要按照设计图纸要求,定位钻孔位置,将其标注出来。②就位钻孔。确定孔位后,使用风钻做好孔位调整工作,开展钻孔作业,使用大于锚杆直径的钻头开展钻进施工,直到达到设计深度后完成钻进施工,完成钻孔后,做好钻孔清理工作,安装锚杆。

4结束语

进行水库溢流堰加固工程设计,需要结合病险水库的实际情况,按照水库加固除险工程相关标准,合理设计溢流堰加固工程,为后期施工提供可靠的依据,以确保完成除险加固后,能够提升水库的性能,发挥其防洪泄流的作用。

作者:黄良辉 单位:长沙市水利水电勘测设计院

参考文献

[1]张术彬,袁安丽,王宇.前进水库溢洪道加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技,2013(05):79~82.

[2]胡荣欣.小型水库除险加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技,2015(12):79~82.

[3]况中元.水库除险加固工程的分析与设计[J].水资源开发与管理,(06):71~73.

篇12:水库除险加固工程地质勘察探索论文

水库除险加固工程地质勘察探索论文

摘要:地质勘察工作一直以来都是水库病险加固除险工程中的一大难点,地质勘察工作的不彻底不仅会造成水库病险加剧,缩短使用年限,还会给周边居民带来极大的不便。因此,为了更好的保障水库病险加固工程的实施质量,本文将通过对地质工程勘察中存在的问题进行仔细分析,并在此基础上提出相应的解决措施。

关键词:小型病险水库;地质勘察问题;除险加固措施

在我国的国民建设中,水库发挥着重要的作用,尤其是小型水库,不仅能够抵挡自然灾害,起到有效的防洪作用,还在一定程度上能调节水源,为周边的人民提供正常的用水。然而,随着时代的不断进步,许多水库的修建监管都逐渐被人忽视,甚至一些小型水库还出现了极大的病险问题。一方面小型水库的相关防洪标准严重不达标,质量无法保证,另一方面修建时间较长的水库部分存在老化,使得水库的作用无法充分发挥。这些问题的出现时时刻刻影响着下游人民的生活与安全,给人们和社会都带来极大的不便。因此,为了更好的保障小型水库质量,减少水库病险问题,各级各类政府及相关部门、企业都要加大小型病险水库除险加固建设的重视,抓紧时间抢修病险工程,为人民的安全和正常生活保驾护航。

1我国的小型水库发展状况

1.1小型水库的基本概述

据相关统计显示,目前我省共有小型水库六千多座,大多分布在较为偏远的山区地带和半山区地带,为当地的农业经济和养殖业经济做出了巨大的贡献,是保障国民经济持续发展的重要力量。由于这些小型水库多建设于20世纪中期,物质条件和技术都严重无法满足,使得许多水库在修建初期就存在巨大的病险问题,如相关的防洪标准较低、建设规格不达标等,都在一定程度上加大了小型水库运行的负担。在加上后期水库养护的不到位以及周边环境的恶劣,使得病险工作除险加固中存在的地质勘察问题更加明显,造成了病险工程除险加固的不及时。因此,要想解决这些问题,首先,我们必须要改变现有的抢修观念,重点解决地质勘察中存在的问题,为病险工程的加固提供有利的时机。

1.2调整地质勘察思路

解决病险水库的除险加固问题是极不容易的,我们要调整地质勘察思路,从思想上和行动上有的放矢的开展地质勘察,对病险部位作出质性判断。面对我省病险水库数目庞大、设计勘察周期较短、经费无法满足的现状,在进行地质勘察时根本无法大面积去进行全方位勘察的。因此,在此情况下,为了提升勘察效果,我们可以将理论与实际相结合,在查明病险工程周边环境水文等地质条件的基础上,根据理论进行有针对性的勘察。这样不仅能够有效的解决地质勘察所遇到的现实问题,节省抢修时间,还可以加大除险加固效果,起到事半功倍的作用。

2小型病险工程在地质勘察中存在的问题

解决地质勘察中存在的问题已成为目前小型病险工程除险加固建设的重点工作之一。其中,存在的问题主要表现在以下几方面:

2.1土坝问题

土坝的质量问题是造成小型水库病险工程的主要问题之一,也是最难解决的问题之一,因此,在进行水库除险时应引起高度重视。其问题主要体现在以下几点:(1)土坝的质量较低,其坝顶的高度和背水坡的坡度都极其不合理。一般来说,为了更好的发挥水库作用,提升水坝的防洪功效,在进行水坝建设时,其坝顶的高程一般都较高,背水坡的坡度也要严格按照计划进行建设。然而,经过调查,发现我省的小型水库中大部分病险工程坝顶高度和背水坡建设都极不合格,不仅没有起到防洪作用,还使得水坝的运行负担进一步加重,水库工程的效果得不到良好的实施。(2)防护土坝的干砌石出现损坏,加剧了水库的不稳定性。水库作为当地居民农业和养殖业的重要保障,在进行水源灌溉时,为了加大稳定性,工作人员会在水库上游建设厚的干砌石带,使得原有的水库土坝更加牢固。然而由于我省大部分的水库都建设较早,物质材料稀缺,使得施工质量严重无法满足实际需要。再加上风雨的日月侵蚀,干砌石坡逐渐开始松动,甚至可能引发坍塌事故,给人民造成生命安全。除此之外,大坝中缺少的防漏防渗设施也是造成水库病险问题的重要原因之一。水坝在建设之初,很多工程建设者都忽视了水坝的'防漏问题,使得水坝始终处于低水位的运行状态,所产生的水压和废水也无法及时排出,不仅造成了水库的渗漏隐患,还加重了水库用水的调度安全,给水库病险工程抢修带来了极大的困难。

2.2输水洞问题

输水洞是水库调水的必经途径,在保障当地农业经济和养殖业经济方面发挥着极其重要的作用。然而,由于输水洞长期遭受风雨侵蚀以及过重的土体支撑,使得它在一定程度上出现了老化,表面大范围开裂,甚至有部分损坏程度较大的输水洞闸门已经完全失灵,根本无法进行正常的水库调水,给当地人民带来了极大的不便。

2.3资源缺乏问题

造成水库病险的原因是多种多样的。因此,在进行水库除险加固时,工作人员必须要先查明导致该水库出现病险的原因才可以进行针对性的抢修。然而,由于我国的相关资源较为缺乏,没有明确的水文资料、勘探资料等,使得在勘探过程中所发现的问题不能进行及时检验,对现有猜测的结果缺乏一定的依据,无法进行及时有效的检修。

3病险水库除险加固建设的原则

通过大量的调查发现,水体渗漏是造成小型水库病险的主要原因之一。那面对这样的现状,我们如何能够在保证质量的情况下减少除险加固工程对周边人民的影响呢?首先我们必须要明确除险加固的原则――可以渗漏但不能渗透。简单来说,就是在进行地质勘察时,如果我们发现水坝渗漏还没有发展到渗透的状态,其工程存在安全隐患但没有到达完全无法抢修的阶段,我们要尽快确定其渗漏部位,进行及时抢修,使其继续发挥作用。但如果发现水坝已不仅仅只是简单渗漏,还在其他外力作用下发生大面积渗透,水量渗透剧增,那我们就必须要打破原有的平衡结构,在勘察周边地质的情况下,进行新平衡力的构建,使其渗透情况得到改变。防渗性的除险加固分为坝基渗漏和坝体渗漏两类。

4解决具体病险水库除险加固地质勘察问题的措施

不同的工程所出现的病险问题也是各不相同的,因此,在进行除险加固时,我们要尽可能有针对性的进行抢修,这样才能达到加固的作用。

4.1坝基渗漏的地质勘察

坝基主要由主坝段和坝肩两部分构成,因此,在进行坝基渗漏勘察时要分开勘探。首先要明确勘察的坝基是有病险状况的还是无病险状况的,如果是无明显病险状况的坝基,可以不进行全面检查,但必须要针对周边区域的地质状况将可能出现的渗漏状况进行评价。但如果发现了较大的坝基渗漏,则要进行重点勘察。在具体勘察过程中,要在坝基的垂直方向区分出渗漏出现的准确位置,并根据周边土质情况,找出透水边界,查明原因,评价渗漏可能产生的危害。坝基渗漏问题的评价一直以来都是地质勘察中的难点,稍有不慎就会造成分析结果的错误,给整体工程造成不可估量的损失。因此在进行坝基渗漏评价时,也要根据具体情况进行分析。一般来说,坝肩下游区域的漏水可能是由水库岸坡地下水溢出而造成的,所以在进行分析评价时,要结合岸坡区域的地质条件、降水量和渗漏量等因素进行仔细论证,如果渗漏程度不大,可以加强监测,但如果渗漏程度较大,可以采用排水防渗的方式进行处理。

4.2坝体质量的检测

由于我国地质勘察条件有限,所以在进行坝体检测时,许多工作人员往往都只按照简单的地质勘察理论跟土体测试方法去进行,结果使得坝体的质量严重不能达标。那这是为什么呢?原因很简单,坝体的质量不仅只取决于土体质量,更取决于当时的施工条件和渗水夹层的分布。所以单纯的土体测试根本无法检测出真实的坝体质量。对于大部分的坝体除险加固工程来说,工作人员都做了注水试验来检测坝体土质的防渗效果,但随着检修技术的不断进步,注水试验由于边界条件相差较大已经逐渐无法适应于小型水库土坝坝体渗透测验。因此,在这样的条件下,工作人员为了更好的保证检测结果,选用了坝体原样室内渗漏系数检测,根据实际的地质参数,针对性的进行坝体除险加固。除此之外,对于坝体渗漏工作人员还可以根据坝区所在位置露出的岩性部分进行土料填筑分析,以此来提升分析结果的准确性。

5结束语

总之,随着技术的不断进步,小型病险水库的除险加固也逐渐受到了各级政府和人民的重视,进一步对地质勘察工作中存在的问题进行了研究,并在此基础上提出了相应的解决措施,为发挥水库作用做出了巨大的贡献。

参考文献

[1]陈义霞.浅谈小型水库除险加固技术与材料的应用[J].中国西部科技,2016(32):11~12.

[2]天际.病险水库除险加固工程建设进行时[J].中国水利,2017(01):16~17.

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