水庫除險加固工程建設管理措施探討

■邱衛華 ■玉山縣水利局，江西 上饒 334700

水庫工程指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊。因為水庫的長時間運行，水庫工程不可避免的會出現出現老化、人為破壞、自然侵蝕等不可避免的現象，會引起水庫工程的病患。因此為了保證水庫正常運行，保護下游人民群眾的生命財產安全，需要對病險水庫進行加固除險工作，提高水庫的運行時間與壩體質量。

1 我國小型水庫現階段存在主要問題分析

1.1 水庫滲流

(1)壩基滲漏，通過壩基未處理后的第四紀沖洪積層、風化層及透水的裂隙向下游滲漏的情況。

(2)壩體滲漏，主要形式是沿壩體產生的縱向裂縫及結構面發生的集中滲漏的情況。

(3)繞壩滲漏，主要表現在兩壩肩，壩體與基巖的結合層面上的滲漏及通過風化層、透水的破碎帶容易向下游繞滲的情況。

1.2 壩體變形嚴重

現階段我國存在很大一部分的小型水庫壩體，這些壩體采用的都是土石壩，與其他類型的壩體相比較，變形破壞的特點體現在構成壩體的介質在應力和地下水的作用下發生位移造成壩體變形破壞，土石壩壩體變形問題主要表現在:壩體裂縫、滑坡和塌陷及護坡破壞等方面。

1.3 滲透穩定性差

滲透穩定性差一般主要表現在沿壩基和壩肩或壩體與岸坡的接觸部位產生管涌、流土等問題上。因此在壩體失穩的過程中要特別注意存在的特殊的失穩問題，如拱壩的上滑失穩、金屬面板失穩、鎮墩失穩、長架空輸水管道失穩等。

2 小型水庫常用除險加固技術分析

2.1 土石壩壩坡滑動破壞加固技術

土石壩壩坡在重力和其他作用下都會發生向下和向外移動的情況。如果水庫壩坡內巖土的抗剪強度能夠抵抗住這種走勢，那么水庫的壩坡就是相對比較穩定的，相反就就很容易出現失去平穩度而發生滑坡的情況。

2.2 壩體和壩基密實加固技術

筆者認為水庫土石壩的最大安全隱患就是前期壩體填筑質量達不到設計要求及對軟弱壩基處理不當，提高壩體和壩基密度是消除病險隱患的核心內容，提高壩體和壩基的密度是土石壩采用的關鍵技術。

設計人員要嚴格計算壩體及壩基密度，設計人員在設計階段要選擇最合理的加固方案，并且有計劃的組織施工。對于壩體的密度，重點是要控制填筑質量水平，其中壩體材料的選擇，碾壓的試驗，碾壓的方法和碾壓施工各項參數都應該嚴格按照規定進行，這樣才能全方位的提高壩體填筑質量水平。

2.3 帷幕灌漿施工技術中循環灌漿法分析

2.3.1 灌漿段長

根據我國現階段SL62—1994《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》的一系列規定，帷幕灌漿段長度最好是5～6m之前，若遇到特殊情況，可以適當的縮短或增加長度，總的來說宗旨就是長度不能大于10m，而且接觸段在巖石中的長度不能超過2m。

2.3.2 灌漿壓力

灌漿允許最大全壓力為P(上部蓋重)=h×γ，h為壩頂至橡塞底部距離(m)，γ為土體容重(一般是按1.9t/m.)。壩肩較淺處當第2段灌漿計算允許最大全壓力＜0.30Mpa情況，采用0.30Mpa。

3 小型水庫帷幕灌漿施工控制要點分析

3.1 清水造孔與下套止水止漿

為提高灌漿質量，要采用清水造孔的方法用于基巖和砂礫石層灌漿中。現階段我國基巖采用的清水造孔技術相對比較成熟，而一些傳統的砂礫石造孔和灌漿工藝無法保證灌漿質量。保證砂礫石層灌漿質量的關鍵是止水止漿方法，采用砂礫石地基灌漿創新技術中的下套止水止漿法，能保證水庫灌漿工程質量。

3.2 灌漿段長

在實際施工中控制的重點還有基巖地基灌漿，接觸段灌漿段長絕大部分會超過2m。施工人員會容易忽視，并影響灌漿的質量。通常壩基滲漏問題主要集中在接觸段，因此在施工過程中特別要把握好接觸段的灌漿質量。

4 滲流安全加固

小型病險水庫滲流問題主要表現在土石壩壩體與壩基滲漏，對于這些問題，通常采用的是“上堵下排”的加固措施。上堵就是沿壩軸線上游側采取防滲措施，以增強壩體抗滲性能;下排就是做好下游壩腳的排水設施，防止土體顆粒被滲水帶走。具體方法筆者分析如下:

(1)壩體沿軸線方向布置高壓噴射灌漿、劈裂灌漿或沖抓套井回填黏土防滲墻，墻體下接基巖進行帷幕灌漿。

(2)上游壩坡填筑黏土斜墻或鋪設防滲土工膜。

(3)改造或增設下游反濾與排水設施。由于小型水庫規模較小，壩體不高，一般不宜采用混凝土防滲墻進行壩體防滲。

5 結構安全加固

5.1 土石壩結構安全加固

為解決土石壩壩坡、壩頂和壩體結構的安全隱患，筆者建議采取以下加固措施:

(1)針對壩體裂縫和壩體沉陷的問題，建議采取黏土充填灌漿處理方法。

(2)針對壩坡抗滑穩定不滿足規范要求問題，可以采取幫坡、干砌石固腳等加固的措施。

(3)由于小型水庫缺少日常維護管理，上下游護坡普遍存在破損缺失情況，有些水庫甚至未采取任何坡面保護措施。為了有效保護壩體安全，對小型水庫土石壩壩坡進行護坡改造十分關鍵，上游面可選用混凝土預制塊護坡、現澆混凝土護坡或塊石護坡，下游面可選用草皮護坡、格構草皮護坡、塊石護坡或混凝土預制塊護坡等，總的來說護坡形式要根據工程的重要性科學合理的選用。

5.2 輸水涵管結構安全加固

小型水庫壩下涵管往往構成土壩安全隱患，過去涵管結構差異很大，漿砌石管、鋼筋混凝土預制管等形式不一，壩體、壩基埋設方式各異，且一般管徑小，進人困難。對于存在安全問題的此類涵管，若壩不高，一般可采用開挖重建的改造方式。

5.3 抗震安全加固

土石壩底部壩體或壩基分布的砂土層，在地震作用下可能發生液化破壞。針對該類地震破壞問題，可對液化區域砂體采取置換、人工加密(如采取振沖、強夯等措施)、拋石壓重以及設置排水減壓井等方法進行加固處理。

5.4 壩體和壩基的密實加固技術

土石壩的最大隱患是壩體填筑質量達不到設計要求，以及對軟弱壩基處理不當，因此提高壩體和壩基密度是消除病險庫的重中之重。

對于新建的壩體，壩體與壩基的密度一定要進行嚴格的論證，精心設計，選擇最合適的施工加固方案，進行施工處理。對于壩體密度主要控制填筑質量，包括壩料的選擇，碾壓試驗，碾壓方法及碾壓施工各項參數等，都要嚴格按照相關要求進行，以確保壩體的填筑質量。

6 結語

總而言之，水利工程病險水庫的存在，對水庫的整體效益有不利影響，危害著下游人民的生命財產安全，隨著我國水庫施工技術的改善，在水庫建造施工過程中，要加強在建設過程中的施工質量控制，做好水庫壩體和壩身的防滲漏處理，無論是從施工材料、施工工藝還是到施工質量都要進行嚴格的篩選和控制，做好小型水庫的質量管理工作，提高我國病險水庫的加固處理技術水平，更好地促進水庫發揮效用，提高我國水利工程技術水平。

［1］胡強.水庫除險加固工程建設管理存在問題及對策［J］.山東水利.2012(04).

［2］林勇.淺析小型病險水庫除險加固工程措施［J］.水利建設與管理.2013(02).