淺談山塘除險加固工程

惠州市水電建筑工程有限公司

摘要：在山塘水庫中，存在結構不安全，防洪標準低，管理不到位等一系列問題，只要失事，就會帶來非常嚴重的損失。

關鍵詞：山塘；工程問題；除險加固；措施

多年以來，由于種種原因的作用下，我國在水利工程建設工作中一直存在一些問題，有些山塘存在比較多的安全隱患，而且不能得到正常的修復與改善。還有一些山塘因年久失修，從而有安全隱患，有些是沒有正規設計與壩體施工的質量，都存在著非常嚴重的安全隱患。所以，山塘工程除險加固工作在目前來說是刻不容緩的，也是這些年來全國的水利工程建設中一個非常重要任務，山塘工程除險加固力度的加大，農業正常灌溉不僅能夠被確保，一部分水產業

持續發展的同時，保障了附近居民的財產生命安全，除去了水資源所存在的安全隱患，對農村經濟的發展與進步更加有利。

一、塘工程中存在的若干問題

1、山塘工程存在年久失修的問題

有很多山塘連續使用了幾十年，而且有相當的一部分是土壩，上面到處都是雜草，壩坡存在有有崩塌、塌陷等問題，放水系統損壞或或者漏水；溢洪道長滿雜草或者是岸坡塌陷和淤積比較嚴重，行洪阻礙，整修不及時，安全隱患嚴重存在；某些山塘上的游側沒有護砌處理，坍塌十分嚴重。一些石壩山塘的壩體與壩基也有著不同程度的滲漏水現象。

2、不健全的組織機構，工程質量難以保證

絕大部分的山塘興建與審批，山塘安全管理機構設置在山塘所在的地鄉鎮人民政府，個別的鄉鎮存在水利員空缺的問題，同時也沒有其他的水利專業技術人員，有水利員的也會因為專業水利技能的匱乏，主技術力量相對薄弱，在工程實施過程中的施工、管理、取土試驗、設計、勘察等工作中其協助力度是不夠的，特別是在施工管理方面，很難有效監督施工單位，使工程質量受到影響。尤其是前幾年，在一些地方，水產養殖業正在大發展，所興建的山塘等一些水利工程的項目比較多，水利部門與鄉鎮人民政府難以進行全面管理，一些山塘為村民私人投資建設，為使其效益能夠盡快發揮，采取一邊進行設計一邊進行施工的解決辦法，在工程的實施過程中，有些項目有較多的變更，導致工程在實施中的實際情況和圖紙設計上存在的偏差較大，而一些些山塘項目的法人沒有進行質量監督的申請。導致壩體填筑的質量資料和缺少可靠的基礎隱蔽工程，對于工程施工中，在質量上沒有把握，某些山塘在運行了一段時間以后，滲漏水或者溢洪道斷面偏小等一些問題就凸顯出來了，不同程度的存在安全隱患。

3、除險加固的設計上，前期工作不到位

大部分的山塘地處較為偏遠山區，庫壩上雜草叢生，有些山塘又因為洪水影響導致無法放空，在勘測地與基本尺寸斷面等問題上存在困難，只有根據現有資料或者從當地居民那了解情況對有限的數字進行統計，造成設計深度不足，設計與工程實施的實際情況偏差較大，實施該項目時，在設計上，變更比較多，從而工程建設的進度被影響。

4、在山塘除險加固工程中政府資金投入不足

財政負擔的因素，政府對與在山塘除險加固的資金上投入非常有限，當下有很多的山塘除險加固工作，只能夠進行一些簡單的應急處理，或者按照政府投入的金額對與一部分項目整修，不能達到全面除險加固的效果。

二、探討相關設計問題

1、防洪問題作為首要解決問題。

關于防洪標準可以按照 V 等工程，10～ 20a一遇設計，50～200 a 一遇的校核。產流使用暴雨圖集。

2、關于大壩的防滲問題。

在設計過程中要遵循下排、中截、上堵的準則。通常使用套井加灌漿的方案有較好的效果。很大一部分采用土工膜防滲，本人認為類均質或者小型均質土壩，壩身有著較為良好的防滲性。通常山塘的壩高比較低，自身能夠滿足，所以不需要在上游另外設值土工膜。從之前對山塘和水庫的加固施工情況中看，壩體填筑質量通常可以，其主要問題是壩體與壩基接觸帶和兩壩肩滲漏。用黏土斜墻或這是土工膜進行防滲工作并不是很可靠，主要是對于兩側的封閉比較難以處理，對滲漏量較小的壩體設計上不適宜過度。滲流的控制主要

是防滲，之后就發展為排滲和防滲結合，目前已經明確滲流控制的關鍵措施是反濾層保護滲流出口。小的滲漏量對壩體的安全是不會產生影響，根據合理的反濾設計，裂縫可能會自愈。例如：山塘壩頂寬是 3 m，邊坡是 1∶ 2，壩內假設存在孔洞，直徑是 1，2，5，10 cm，作用水頭 6 m，計算情況見表 1。從表1 看出，

當孔洞小于 2 cm 時，其流速與流量非常小。

山塘的本身庫容是很小的，壩高相對也很低，壩體與壩基接觸帶是非常容易出現問題的，所以在設計上要到位。

3、大壩的結構問題。

通常采用經驗值，上下游通常采用緩于1∶ 2，個別的條件限制可以放寬到至1∶ 1. 75。在壩高10 m之上的，適宜滑動穩定分析。上游坡通常設置為混凝土預制塊護坡或者是干砌塊石，下面設置碎石墊層或者是砂卵石，在下游坡上對草皮進行適當綠化，從而環境得到美化。在加固設計原則上對原壩體結構不進行大的改變，比如說原心墻壩的設計仍舊是原心墻壩，斜墻壩依舊是斜墻壩，均質壩可以改變成心墻或斜墻壩。

4、溢洪道問題。

主要是防沖，并且要對其加以重視。許多山塘溢洪道尾離壩體下游非常近，沒有設置消能設施，溢洪道下游首先沖刷，使得大壩下游會崩塌，導致壩體發生事故，所以在進行設計的時候一定要把洪水從壩中引出去，使大壩的安全得到保障，洪水超過標準時，溢洪道可以對其修復。有的山塘受到地形的限制，成為溢流土石壩，綜合溫度、滲流、變形、振動、消能等一系列因素來進行設計，從而保障壩體安全。溢洪道原則上設置在岸坡，對壩體的影響盡量減少。

5、有關輸水涵的管問題。

許多已經改變成為倒虹吸管，但是在實際的運行過程中，放水間隔的時間比較長，致使真空被破壞，放水中斷，在運行中非常不方便。所以壩高5～ 6 m 的可以進行混凝土涵管的設置，變形控制好，涵管防滲設計要做好，周邊進行密實的填土，加1～ 2道的筋環，以保障安全。壩高7～ 10m 可以采取倒虹吸；壩高12 m之上的可以按照實際情況采用倒虹吸或者是新開隧洞等等。涵管的設計是下游段，不設置截滲環，遵循下排中截上堵的原則，在壩軸線下沿著外壁設置濾層，一直通向下游，防止沿壁接觸沖刷。

6、有關山塘的地質勘探問題。

對山塘地質勘探選擇性的開展工作。山塘壩型比較復雜，對于砂礫石地基，地質鉆孔造成的一系列隱患，應該要加以重視。鉆孔如果封堵的不夠密實，導致整個鉆孔處滲流水，發生一些變化，抵抗滲透破壞的能力被降低，土料最容易從地基裂縫之中流失，使地基結合帶與防滲體出現孔洞，在孔洞處導致滲透破壞。所以要盡量減少鉆孔在防滲上游面。可以適當的選擇大壩及水庫除險加固資料，按照情況使用。特別是現在壩體滲透系數通常使用現場注水試驗，使得在壩體現場進行試驗時土體所承受的滲透比降遠遠超過實際的滲透比降，得出的現場滲透系數就非常明顯的大于室內試驗成果。在現場進行注水試驗，土體在這個過程中是否會產生滲透破壞，比較令人擔心。

7、關于施工管理問題。

山塘數量比較多，除險加固施工單位技術力量普遍比較薄弱，在施工之前要搞清楚重要部位的設計意圖，主要是消能防沖、防滲封閉、涵管施工等等。山塘施工有可能會有各種問題的出現，所以要求設計人員需要通過現場進行認真分析，提出有關的對策與解決措施。

結語：

本篇文章對山塘加固中所存在的問題以及設計中相關問題進行了探討，目的是能夠解決其防洪安全與結構安全。山塘的規模雖然比較小，但在數量上是非常多的，十分容易出現問題，我們應該對其應予以重視。在設計的過程中應該按照山塘的具體情況，采用合適的措施，使除險加固能夠安全可靠。提升山塘建設與除險加固的安全質量，從而使山塘工程的安全問題得以解決。

參考文獻：

[1]山塘除險加固工程的具體措施-黃盛桃

[2]山塘除險加固設計探討-陳永昌、徐善平、陳起紅