淺談小型水庫(kù)工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

摘要：我國(guó)小型水庫(kù)的數(shù)量眾多，其中大部分均因各種原因形成病險(xiǎn)水庫(kù)，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固作業(yè)。本文介紹了我國(guó)小型水庫(kù)的現(xiàn)狀和小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的程序，并著重強(qiáng)調(diào)了在對(duì)小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)安全

一、我國(guó)小型水庫(kù)工程現(xiàn)狀

我國(guó)的小型水庫(kù)數(shù)量眾多，承擔(dān)著為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的生產(chǎn)生活提供水源，以及防御洪水的任務(wù)，部分小型水庫(kù)也是魚類養(yǎng)殖的場(chǎng)所，在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。但是由于多數(shù)小型水庫(kù)的修建年代久遠(yuǎn)，采用的工程技術(shù)不夠先進(jìn)，工程設(shè)計(jì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，以及在使用過(guò)程中的不斷老化，造成了我國(guó)小型病險(xiǎn)水庫(kù)數(shù)額龐大的現(xiàn)狀。這些水庫(kù)一旦發(fā)生安全事故，便會(huì)威脅到水庫(kù)周圍居民的人身安全，給國(guó)家?guī)?lái)嚴(yán)重?fù)p失。因此，小型病險(xiǎn)水庫(kù)工程的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)引起人們的高度重視。

二、小型水庫(kù)工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

由于我國(guó)的小型水庫(kù)大多建立年代較早，因此在設(shè)計(jì)施工中存在著壩體坡度設(shè)計(jì)過(guò)大、透水性較強(qiáng)、碾壓不實(shí)；壩頂?shù)母叨燃皩挾炔环弦?；壩腳排水結(jié)構(gòu)缺失或失靈；防浪墻高度不足；防水洞老化嚴(yán)重；閘門銹蝕變形等問(wèn)題。給除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)帶來(lái)了種種難題。因此，在對(duì)小型水庫(kù)工程進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.溢洪道泄流能力的計(jì)算

部分小型水庫(kù)工程的加固設(shè)計(jì)在對(duì)溢洪道的泄流能力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，習(xí)慣采用寬頂堰的泄流計(jì)算公式來(lái)計(jì)算溢洪道的泄流能力。而實(shí)際上，小型水庫(kù)根據(jù)自身所處地理位置的不同，溢洪道的實(shí)際長(zhǎng)度與理論公式的計(jì)算結(jié)果有著顯著地差異。因此，在對(duì)小型水庫(kù)工程溢洪道的過(guò)流能力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的地形情況選擇合適的計(jì)算方法，針對(duì)不同類型的溢洪道選擇相應(yīng)的公式分別進(jìn)行計(jì)算，避免因計(jì)算結(jié)果的誤差給除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)帶來(lái)干擾，導(dǎo)致壩體沖刷嚴(yán)重或沖毀下游設(shè)施現(xiàn)象的發(fā)生。

2. 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)缺乏方案比較

一些除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)在對(duì)水庫(kù)的防洪能力進(jìn)行改造時(shí)，未能進(jìn)行方案比較便直接確定了除險(xiǎn)加固的措施，降低了設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)型與可行性。

3. 防滲土工膜設(shè)計(jì)不完善

除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)在對(duì)土工膜的鋪設(shè)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，往往只看到了壩體本身的防滲能力，而忽視了兩岸山體與壩體結(jié)合處的防滲問(wèn)題。因此，應(yīng)擴(kuò)大防滲土工膜的鋪設(shè)范圍，將其延伸至結(jié)合處上游，并錨入山體內(nèi)部。同時(shí)完善錨固點(diǎn)的設(shè)計(jì)，根據(jù)環(huán)境的不同選擇最佳的錨固方案，防止錨固點(diǎn)變?yōu)闈B入點(diǎn)，降低壩體防滲的效果，確保壩體防滲工作的嚴(yán)密可靠。

三、小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

1.水庫(kù)的除險(xiǎn)加固測(cè)量

水庫(kù)的除險(xiǎn)加固測(cè)量主要包括：庫(kù)區(qū)地形測(cè)量、壩址地形測(cè)量、壩體橫斷面測(cè)量、排洪河道橫縱斷面測(cè)量等幾部分，如果水庫(kù)兼具灌溉功能，則還需測(cè)量渠道的橫縱斷面。在對(duì)水庫(kù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以下問(wèn)題。

首先，在測(cè)量壩體進(jìn)行時(shí)，要將壩體軸線作為基準(zhǔn)，以50m為間距布設(shè)控制點(diǎn)，將控制點(diǎn)設(shè)為橫斷面進(jìn)行測(cè)量，以提高測(cè)量的準(zhǔn)確度與精確度，確保壩體的橫斷面不會(huì)偏離軸線。

其次，在布設(shè)縱斷面控制點(diǎn)時(shí)，如果經(jīng)過(guò)的位置滲漏發(fā)生，或存在輸水洞、溢洪道等設(shè)施，應(yīng)適當(dāng)增加斷面的數(shù)量，為工程設(shè)計(jì)提供更多的依據(jù)。

最后，在對(duì)排洪河道的縱斷面進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將斷面設(shè)置在河床最低點(diǎn)，保證河道比降的穩(wěn)定。

2.水庫(kù)的工程勘察

在對(duì)水庫(kù)進(jìn)行工程勘察時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)壩體與兩岸山體結(jié)合處、壩體與壩基滲漏處、壩體裂縫成因、可能出現(xiàn)山體滑坡的地點(diǎn)以及重點(diǎn)監(jiān)測(cè)斷面的勘察，以保證對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)有充足的數(shù)據(jù)支持。

3.水庫(kù)除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)

在對(duì)小型水庫(kù)工程進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容均符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家關(guān)于病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的各項(xiàng)規(guī)定，充分考慮到水庫(kù)所在位置的氣候類型和環(huán)境狀況，有針對(duì)性的采取合理的計(jì)算方法與設(shè)計(jì)策略，注重不同方案之間經(jīng)濟(jì)性與可行性的比較，達(dá)到既保證水庫(kù)的安全，又降低工程施工難度和造價(jià)的效果。

為了能夠客觀具體說(shuō)明水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的實(shí)施方案，現(xiàn)以一?。ㄒ唬┬退畮?kù)的除險(xiǎn)加固方案舉例如下：

a.工程概況

某?。ㄒ唬┬退畮?kù)始建于1957年年底，與1958年建成并投入使用，總庫(kù)容184萬(wàn)m3，是兼具農(nóng)業(yè)灌溉與水產(chǎn)養(yǎng)殖的綜合型水庫(kù)。該水庫(kù)建設(shè)年代久遠(yuǎn)，工程設(shè)計(jì)落后，存在諸多安全隱患，使用中曾發(fā)生多次險(xiǎn)情。

該水庫(kù)的壩體、壩基、壩腳排水溝均發(fā)生多處滲漏；壩體質(zhì)量較差，壓實(shí)度不均勻，壩頂無(wú)排水溝；壩體右側(cè)發(fā)生沉陷，致使壩頂高程發(fā)生改變；壩體內(nèi)坡護(hù)坡石損毀嚴(yán)重。水庫(kù)的溢洪道浪蝕情況明顯，底板因缺少襯砌而長(zhǎng)滿植物，導(dǎo)致泄洪不暢。輸水涵管有明顯的滲漏現(xiàn)象，放水設(shè)施年久失修，已無(wú)法正常運(yùn)行。

b.除險(xiǎn)加固方案

首先，對(duì)壩體、壩基進(jìn)行防滲處理。壩體、壩基的防滲處理主要采用填充灌漿與帷幕灌漿相結(jié)合的方案，以1.5m為孔距對(duì)壩體進(jìn)行鉆孔灌漿，基巖面以下至相對(duì)抗水線間采用帷幕灌漿，帷幕灌漿至少深入基巖5m以下，以改善壩體的滲透情況、修復(fù)壩基的巖溶裂隙。

其次，新增內(nèi)外壩坡?lián)跬翂?，?duì)壩面進(jìn)行修正并護(hù)坡，重新調(diào)整壩頂?shù)膶挾群透叱?，清除?nèi)外壩坡的雜物和失效的護(hù)坡石，平整坡面后采用混凝土六棱塊護(hù)坡，完成后的內(nèi)坡坡比為1:2。然后對(duì)壩頂進(jìn)行清理與平整，并采用C20砼現(xiàn)澆硬化。同時(shí)在壩頂內(nèi)邊緣采用M7.5漿砌條石砌筑防護(hù)欄桿，最后對(duì)排水體與排水溝等結(jié)構(gòu)進(jìn)行修繕輸通和防滲。

第三，對(duì)溢洪道進(jìn)行修整。經(jīng)計(jì)算，水庫(kù)溢洪道泄洪能力以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此只需采用漿砌石對(duì)邊坡進(jìn)行護(hù)砌，用混凝土板對(duì)渠底進(jìn)行防滲和護(hù)襯，并延伸和對(duì)其他地段進(jìn)行清理與平整。

最后，對(duì)輸水系統(tǒng)進(jìn)行重建。由于水庫(kù)原有的輸水系統(tǒng)破壞嚴(yán)重，且設(shè)計(jì)本身存在問(wèn)題，因此，需要重建新的輸水系統(tǒng)，并對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行封堵。新建輸水系統(tǒng)位于壩體左岸壩肩，進(jìn)水口以漿砌石構(gòu)造，采用喇叭型設(shè)計(jì)。引水暗涵與出水暗涵均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在出水暗涵處設(shè)置消力池與原灌溉渠連接。采用錐閥更換原放水球閥，放水塔采用岸塔式設(shè)計(jì)，內(nèi)設(shè)自己水位觀測(cè)儀。閘室設(shè)置有工作閘門與檢修閘門。

四、總結(jié)

對(duì)小型水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，能夠有效的延長(zhǎng)水庫(kù)的使用年限，保證周圍地區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高了水庫(kù)的蓄水調(diào)節(jié)能力，實(shí)現(xiàn)了水資源的可持續(xù)利用，是我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)的又一有力舉措。

參考文獻(xiàn)：

[1]程祥飛.淺談小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)[J].工程與建設(shè)，2009(6)

[2]雷亞妮.小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010(4)

[3]李國(guó)齊.小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)[J].水利水電工程設(shè)計(jì)，2008(3)