病險水庫大壩防滲加固設計探討

吳小計

(江西省鄱陽縣水利局，江西 鄱陽 333100)

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病險水庫大壩防滲加固設計探討

吳小計

(江西省鄱陽縣水利局，江西 鄱陽 333100)

水庫大壩在水利工程中占有重要地位，起著調節水源、支持地方經濟的關鍵作用。在多雨季節，水庫大壩能夠及時泄洪、及時排水，發揮水利工程的重要作用。在干旱時節，利用涵養的水庫存及時開閘放水，灌溉農田，為農作物正常生長做出貢獻。病險水庫大壩防滲加固設計對維持正常供水具有重要意義。文章重點對病險大壩防滲加固設計進行探討，結合病險水庫大壩實際情況。

病險水庫；大壩；防滲加固；設計

1 病險水庫大壩防滲加固設計的重要意義

1.1 提高水庫大壩總體質量

水庫大壩在水利工程中占有重要地位，起著調節水源、支持地方經濟的關鍵作用。在多雨季節，水庫大壩能夠及時泄洪、及時排水，發揮水利工程的重要作用。在干旱時節，利用涵養的水庫存及時開閘放水，灌溉農田，為農作物正常生長做出貢獻。然而，我國水庫大壩建設年頭比較久遠，不符合現代設計的標準，而且由于風吹日曬，很多硬件設施逐漸老化，造成一系列隱患。因此，在病險水庫大壩防滲加固設計中對弊端及漏洞及時改良，積極組織人員維修、加固，才能保證在多雨季節及時發揮作用。加強水庫大壩防滲技術的應用，能夠提升工程整體質量，降低故障率，延長使用壽命，使水庫大壩工程作用發揮最大化。

1.2 有力地維護工程建設

滲漏是工程最大的隱患，極有可能毀掉整個工程，甚至造成人員傷亡。在病險水庫大壩防滲加固設計中，要根據工程情況制定具有針對性的設計方案，具體措施包括但不限于：針對大壩滲漏的部位及情況采取有效的技術措施進行預防及修復；對水庫周邊進行加固處理，板底進行加厚，確保工程的安全性。

2 病險水庫大壩滲漏原因

有關部門結合大壩地質及區域水文特點對地表地質展開調查，初步總結出病險水庫大壩滲漏的原因。

2.1 壩體發生滲漏

我國部分水庫大壩在修建時由于歷史條件及國家經濟發展水平的限制，施工人員多為臨時招募的農民，缺乏必要的技術常識，而且專業技術人口稀缺，對施工隊伍建設過程中的指導不到位，導致施工工藝不達標，缺少必要的質量控制，大壩整體質量較差，土體疏松，壩身和接觸帶上出現多處滲漏。

2.2 壩基、壩肩滲漏

水庫大壩地質比較復雜。巖溶裂縫發育現象嚴重，為強巖溶透水層。由于年代久遠，壩基巖石腐蝕較為嚴重。節理裂縫較發育。雖然壩基壩肩在建設中經過防滲處理，但是由于長時間受到庫水的壓迫，巖溶管道中防滲體被壓穿，引起滲漏。

3 病險水庫大壩防滲加固設計原則

病險水庫大壩防滲一般采用灌漿或防滲墻措施來處理滲透或降低浸潤線，采用防滑樁或壓重等措施來提高抗滑穩定性安全系數。處理時要注意以下原則：按照堤壩所處水流位置劃分。采取上游壩相應處理方法和下游壩處理方法。如果堤壩位于上游，主要采取興建鋪蓋的方式，使用合適的防滲墻技術手段以及帷幕灌漿來阻止滲水事故蔓延。若堤壩位于河流下游，一般使用排水溝進行疏導，修筑減小壓力的作業井，以及修建導滲反濾體。

4 加強病險水庫大壩防滲加固設計的途徑

4.1 對癥下藥

加強病險水庫大壩防滲加固設計的前提是了解滲漏的原因，才能對癥下藥。有關部門調查顯示，滲漏主要由以下3點原因造成：①在修筑堤壩時由于施工技術不達標或者混凝土澆筑出現錯誤而造成裂縫，在河水暴漲時期由于大規模的水流沖刷造成滲漏甚至堤壩塌陷；②施工工藝不達標，影響工程質量與抗壓、抗震能力；③冷熱溫差大，水庫壩體表面容易出現裂縫，影響工程穩定性等。同時要注意區別正常滲漏與非正常滲漏。

4.2 穩定壩體結構

防滲加固要遵守一定的原則，即上堵、中截、下排，因此可利用天然黏土或人工填筑黏土構建水平鋪蓋。病險水庫大壩經常采用具體的垂直防滲方式來除險加固，例如高壓噴射灌漿技術，即利用鉆孔機，將裝有特制合金噴嘴的注漿管下到預定位置，再用高壓水泵或高壓泥漿泵將水或漿液通過噴嘴噴射出來，使土體在沖擊的作用力下瓦解，土粒在噴射流束的沖擊力、離心力和重力等綜合作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例和質量大小，有規律地重新排列。漿液凝固后，就形成一定形狀的固結體，最終達到防滲漏的目的。為了穩定整體大壩結構還要注意對護坡的建設以及涵洞危情處理的能力，提高泄洪道排水能力的同時對相關硬件設施進行除險加固。另外，還要加固壩體以提高其抗震能力。地震對水庫大壩造成的沖擊是毀滅性的，檢測地震的震級及強度，對壩頂進行超高設計，坡壩坡度放緩，增強壩坡穩定性。尤其要注意水庫大壩上部的加厚，可采用石塊砌體，并設置鋼筋槽籠。

4.3 加強病險水庫除險加固能力

病險水庫大壩的除險加固措施要以經濟型為前提，并且操作簡單，具有可行性。要對現場地質、水質進行實地勘察，將情況匯總，對滲漏可能性與重點部位進行分析。尤其需要注意的問題就是裂縫，千里之堤潰于蟻穴，如果放任裂縫不管，裂縫繼續擴大極有可能造成整個大壩潰堤，因此防滲加固設計首先要解決的問題就是裂縫。若出現輕微滲漏，可采用高壓膽管混凝土的旋噴技術將滲漏縫隙堵塞，或者采用翻砌的方式進行接縫處理。

4.4 加固排水減壓設施

水庫壩體經常受到大面積水流沖刷，壓強較大，硬件設施極易損壞。因此，要加固排水減壓設施。此設施一般利用導滲溝、減壓井、水平蓋等實現減壓目的。加固導滲溝時要嚴格控制層間關系，一旦出現堵塞情況或者局部遭受破壞，及時將堵塞物清除并且進行翻修。還要定期對減壓排水設施進行巡檢，防止人為破壞。

4.5 防滲材料的應用

除了創新、改進防滲技術外，還應加強防滲材料的使用，目前復合土工膜的應用比較廣泛。其具有質量輕、延展性好、抗老化、成本低、制造工藝簡單的優點。應用要點包括：選擇合適的土工膜。土工膜的種類較多，質量良莠不齊，尤其是接縫處經常出現不符合質量規范的現象。因此，要謹慎選擇土工膜的抗壓能力、透明度、滲水情況；確保土工膜與防滲體間鏈接的方式正確，是否無縫連接是能否成功防滲的關鍵；按照規范設計上墊層與保護層，做好防護；加強檢修，及時發現漏洞。

5 關于病險水庫大壩防滲加固設計的建議

5.1 嚴格遵守國家規范

病險水庫大壩防滲加固設計不僅要具有可行性與有效性、經濟性，還要嚴格按照相關規范進行，縮短審批時間。

5.2 實行責任制

病險水庫大壩防滲加固設計項目，工作量大且時間緊張，而且一些地方設計師同時肩負著多個小型水庫的防滲加固設計，因此設計方案的有效性得不到保證。因此，有關部門要制定完善的責任制度與激勵、懲罰制度，增強設計師責任心，提高工作積極性。

5.3 加強學習

有關建設單位要加強施工隊伍的技術培訓，并且建立有效的監理機制對建設過程進行監督；要加強關于防滲加固的專題培訓，宣講防滲加固的重要性；技術人員自身也不能止步不前，要自覺自發地堅持學習，掌握新技術，以適應時代與科技的發展；設計部門應加強對設計人員職業操守的教育，強調設計方案對整個水庫大壩防滲加固的重要性，促使設計師深刻認識到自己所擔負的是保衛國家財產及人民生命安全的重任。

6 結 語

水庫大壩起著防御洪水、旱季灌溉的重要作用，其能否穩定安全運行關系到國計與民生。因此，必須重視水庫大壩防滲加固的設計，根據相關設計原則，進一步加強病險水庫大壩防滲加固建設，降低事故率，保證水庫大壩的質量。

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1007-7596(2017)03-0081-02

2017-02-20

吳小計(1986-)，男，江西鄱陽人，工程師，從事水利工程設計工作。

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