水闸除险加固初步设计中的问题

浅谈水闸除险加固初步设计中的问题摘要：本文对水闸现状，病险水闸存在的问题，病险水闸除险加固初步设计中的问题进行了阐述，结合实际案例，给出病险水闸除险加固初步设计中个人的看法建议，对水闸除险加固工程初步设计参考。

关键词：病险水闸；除险加固；初步设计

abstract: in this paper, the present situation of dangerous sluice sluice, existing problems, discussed the preliminary design of the problem of strengthening dangerous sluices, combined with the actual case, the individual in the preliminary design of the opinion proposal of strengthening dangerous sluices are given, the sluice reinforcement project preliminary design reference.

keywords: dangerous sluice reinforcement; preliminary design;

中图分类号：tv66 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02

1 现阶段水闸状况

1.1 水闸除险加固背景

我国是一个人均水资源紧缺的国家，加之水资源在时间和空间分布不均。导致水资源供需矛盾更加突出。随着社会的发展，水利

事业在国民经济中占有越来越重要的作用。在国家十二五规划中，更是提出要大力发展水利事业，加强水利基础设施建设。

1.2水闸病险情况

水利枢纽工程对保障国民经济各行业用水发挥了重要作用，水闸作为水利工程的重要组成部分，其安全关系到工程的安全运行和效益的发挥。但是水闸大部分建成于上世纪50~70年代，经过几十年运行，一些建筑物、金属结构等已接近折旧年限，同时由于历史原因，大部分水闸存在工程标准偏低、建设质量较差、老化失修严重、工程管理落后、配套设施不全、缺乏良性的管理体制与机制等一系列问题，致使水闸安全隐患严重，制约着工程效益的发挥。

（1）建设先天不足，工程质量差

现有的水闸，绝大多数修建于“大跃进”、“文革”和“农业学大寨”期间，据统计，大型水闸的84%、中型水闸的82.6%，是在1990年以前建成的。限于当时的经济条件、技术水平，水闸工程设计标准普遍偏低，有不少水闸是“边勘测、边设计、边施工”的“三边”工程，施工质量较差。有些水闸的建设甚至没有设计。加之，当时的施工设备简陋，水泥、钢材等建筑材料短缺、大量使用替代材料等，致使许多水闸建设质量先天不足，隐患较多。

（2）管理后天失调，老化失修严重

受水闸管理体制不顺、机制不活、管理人员素质低等因素的制约，水闸管理投入长期不足，管理水平低。由于缺乏维修加固资金，

管理单位难以完成必要的维修加固工作，或搞限额设计，应急处理，致使水闸的维修加固不及时或不彻底，久而久之，工程“积病成险”。除工程本身存在病险问题外，水闸的管理设施非常落后，绝大部分水闸缺少必要的雨水情和工情观测设施。

（3）安全标准偏低

部分水闸修建时，实测水文系列较短，随着水文系列的延长，以及极端天气现象的频繁发生，按照现行规范重新进行设计洪水复核，很多水闸的洪水标准低于部颁标准。同时，随着国民经济和科学技术的发展，与水闸建设有关的技术标准不断得到修订、完善，很多水闸的安全标准偏低，亟待提高。

（4）病险水闸的病险问题主要表现为：

防洪标准偏低；不均匀沉降引起的损坏普遍；渗漏导致的破坏严重；闸室结构混凝土老化导致的破损严重；闸下游消能防冲设施损坏严重；泥沙淤积问题突出；闸门及启闭设备老损严重。

2 病险水闸除险加固初步设计中应注意的问题

病险水闸除险加固是按照“安全鉴定”和“初步设计”两个阶段开展工作。初步设计是严格按照相关报告编制大纲的要求编制的，其中水文、工程地质、枢纽总体布置以及除险加固内容是初步设计的核心内容。

2.1 水文

水文资料是水闸工程设计的基础。就病险水闸而言，在进行除

险加固初步设计时，洪水数据的选择不能再采用原水闸设计时闸址处洪水计算成果，而应采用延长至近期水文系列数据，必须编制专题的工程水文报告。报告中要概括以下内容：

（1）水系、水利工程及计算断面的简介；

（2）基本资料搜集、分析；

（3）径流分析计算；

（4）洪水分析计算；

（5）水位流量关系分析和复核计算；

（6）河流泥沙情况分析；

（7）说明水体主要离子含量；

（8）闸前现状冰情分析。

2.2 工程地质

地质勘察工作是水闸工程建设中的重要环节，它能够查明地质病害和隐患部位的范围和类型、分析其产生原因，评价其危害程度，为枢纽工程除险加固初步设计提供设计依据。水闸除险加固工程地质勘察工作，重点应查明下列内容：

（1）复核工程区地震动峰值加速度，并附工程区及外围的地震动参数区划图。

（2）调查分析水闸病险成因，评价其危害程度。

（3）复核原地质图，如果无前期勘察资料应补充进行工程地质测绘，测绘范围包括整个闸枢纽布置区和近闸区，比例尺可选用1：

2000。

（4）查明河床覆盖层的埋深与厚度、分层情况，特别要注意查明河床覆盖层中有无沙层、粉细沙层、软土、淤泥等不良工程地质土层的分布和厚度。

（5）沿闸基应有足够的勘探剖面（垂直和平行闸基），勘探剖面上应有钻孔控制，钻孔深度应深入现灌注桩基以下。

（6）如无前期勘察资料，应补充闸基和闸肩与岸坡接合部位的土层物理力学性质试验，每区试验组数不宜少于6组。

（7）对可液化沙层应进行标准贯入试验，进行液化判别。

（8）对河水、地下水和土体应取样进行腐蚀性评价，试件数不应少于3件。

（9）对天然建筑材料应根据设计所需材料和数量进行详查，并对其储量、质量进行评价。勘察方法和勘察工作量应满足《中小型水利水电工程地质勘察规范》(sl55-2005)的要求。

2.3 病险水闸除险加固内容

病险水闸除险加固内容包括：

2.3.1 等级划分及洪水标准

病险水闸除险加固设计时，首先应复核建筑物等别与级别。目前需要除险加固设计的水闸，多修建于20 世纪 90 年代之前。在不同时期，国家有不同的相关规范来确定工程的等别。因此，水闸除险加固应以满足水闸正常使用功能和自身防洪安全为原则。目