病險水庫除險加固措施淺析

張 濤

(陜西省咸陽市淳化縣水管水產站，陜西 咸陽 711200)

病險水庫的存在，嚴重威脅著廣大人民群眾的生命財產安全，制約著水庫效益的充分發揮。搞好病險水庫除險加固，確保水庫安全，充分發揮興利和防洪效益。筆者根據自己的工作實踐總結出病險水庫除險加固的工程措施，以求與同行共同探討。

1 提高水庫防洪標準

提高水庫防洪標準的工程措施:一是加高壩體或增設防浪墻，增加水庫調蓄洪水能力，對削減洪峰的作用較大，對下游淹沒影響也較小;二是擴建加大溢洪道，加大泄洪量，對削減洪峰的作用不太大，但對下游淹沒影響卻較大。據分析，采用加高壩體或增設防浪墻措施的水庫，最大泄流量一般為最大入庫洪峰流量的40%以下;單獨采用擴建加大溢洪道措施的水庫，最大泄流量一般為最大入庫洪峰流量的70%以上。因此，對下游防洪有重要要求的水庫應盡可能采取以加高壩體或增設防浪墻為主，必要時再結合擴建加大溢洪道的辦法進行。

1.1 大壩加高

適當加高大壩，可以較大地增加調蓄能力，提高防洪標準。

1.1.1 壩頂直接加高

從壩頂直接加高，而不是從背水坡腳開始培厚加高。這種加高措施，只適用于原壩頂寬度較寬，大壩加高后能夠滿足壩頂寬度及壩坡坡比要求，與上下游坡面銜接，一般也應經過計算，在保證大壩安全的條件下進行。限于壩坡穩定的要求，加高的高度有一定限制，不能加高過大，影響壩坡穩定。一般加高1～2 m，最大不宜超過3 m。如加高過多，則必須加寬壩體。一般從背水坡腳加寬培厚，保證壩坡穩定。

1.1.2 從大壩背水坡培厚加高

這一加高措施，比從壩頂直接加高工程量大，造價也高。但在壩頂直接加高條件不許可的情況下，為了滿足大壩壩坡穩定的要求，只有采取這一措施。加高大壩也可超過3 m，根據防洪標準的需要來定。

1.1.3 增設防浪墻

這一加高措施，主要用于從壩頂直接加高大壩條件不具備時。且這一措施，比從大壩背水坡培厚加高工程量小，造價低。一般加高1 m～1.5 m，最大不宜超過1.5 m。如陜西省淳化縣秦莊溝水庫［小(一)型］，在2006年病險水庫除險加固設計中，經復核水庫原設計洪水標準偏低，設計增設防浪墻高1.00 m，即滿足設計洪水標準的要求。

1.2 溢洪道拓寬、加深

1.2.1 溢洪道拓寬

在地形、地質條件許可，而增加工程量不大的情況下，將原溢洪道拓寬，而不降低溢洪道堰頂高程，這是增加下泄流量、提高防洪標準的一項措施，投資也比較小。但不應增加泄流量過多，以免加重下游河道的防洪負擔。

1.2.2 溢洪道加深

如陜西省淳化縣秦莊溝水庫［小(一)型］，原溢洪道斷面較小，達不到設計洪水標準要求，為提高防洪標準，結合水庫除險加固中大壩增設防浪墻，對原溢洪道側墻加高了60 cm，加大了下泄流量，滿足了設計洪水標準的要求。

2 提高水庫工程質量

關于水庫工程質量，土壩、土石壩主要是滲漏、裂縫和滑坡，其中裂縫和滑坡的產生，有的也與滲漏有關，所以處理土壩、土石壩的質量問題，關鍵是防滲，現主要針對防滲提出一些常用的工程措施。一般處理防滲的原則是“上堵下排”，上堵措施有垂直防滲與水平防滲。垂直防滲主要采用混凝土防滲墻、帷幕灌漿防滲;水平防滲主要采用壩前粘土鋪蓋。下排主要是做好大壩背水坡反濾壩，清除反濾壩前的淤堵，開挖排滲溝或設置減壓井。

在病險水庫防滲加固中，無論是壩基、壩體或壩肩滲漏需要防滲加固時，多數采用垂直防滲措施。這是因為采取這一措施，一般不需要放空庫水。反之，如果采取水平防滲措施，則必須放空庫水，才能徹底進行。而且水庫長期蓄水后會有淤積，給水平防滲處理帶來一定難度，且在保持壩基滲透穩定和截滲方面，水平防滲也不如垂直防滲效果好。

2.1 垂直防滲措施

2.1.1 混凝土防滲墻

防滲墻防滲主要采用防滲性能良好的普通混凝土、黏土混凝土、塑性混凝土等材料，具有連續、可靠、防滲效果好等特點，應用于較淺的深厚覆蓋層，可靠、經濟，是垂直防滲的首選，尤其深度在50 m以內。墻體厚度一般為0.6 m～1.0m。與其它防滲措施相比，混凝土防滲墻耐久性較好，防滲效率較高。

2.1.2 帷幕灌漿

對于局部滲漏或防滲標準要求不高時，主要采用帷幕灌漿的防滲方法。帷幕灌漿防滲技術施工設備簡單，工藝成熟，地層適應性廣，但連續性相對較差，形成防滲體的防滲性能也相對較差。因此，采用合適的灌漿工藝和材料，是帷幕灌漿技術的關鍵。

根據漿液的作用機理，灌漿可分為四類:充填灌漿、壓密灌漿、劈裂灌漿、滲透灌漿。

2.2 水平鋪蓋防滲措施

水平鋪蓋防滲，必須勘察了解大壩工程水文地質狀況，這是做好防滲加固的首要條件。通過勘察了解壩基砂礫石平面和空間的分布情況、層次性質和分布規律以及地下水動態特性和滲透途徑等，以便針對不同的具體情況，可能發生的問題、性質和程度，確定加固鋪蓋的具體尺寸、范圍，鋪蓋層下是否需要增設反濾層，是否有軟弱基礎需要處理。一般采用鋪蓋長度為5～8倍水頭，對水頭較大、砂礫石層較深時，采用8～10倍水頭。均質壩底為不透水輪廓，鋪蓋長度可適當減短。水平鋪蓋主要是針對壩基防滲，防滲效果相對較差。

2.3 排滲減壓措施

大壩下游壩腳設置排滲減壓設施可以達到三個目的:①避免壩趾下游沼澤化;②避免壩趾下游發生管涌或流土;③降低壩體浸潤線，增加壩體穩定。

采用水平鋪蓋防滲時，下游壩腳往往配合排滲減壓措施。排滲減壓設施主要是做好大壩背水坡反濾壩，清除反濾壩后的淤堵，結合開挖穿入透水層一定深度的排滲溝或設置減壓井，以利滲水排出。一旦反濾壩后、排滲溝或減壓井發生淤堵情況，應及時清除，使滲水能夠及時地排出。

3 結語

病險水庫除險加固已開展多年，在工程設計中抓住提高水庫防洪標準和水庫工程質量是關鍵，圍繞以上兩方面，可使問題迎刃而解。