水庫大壩安全評價及病險土石壩治理對策

楊志勇

摘 要：水庫在我國社會經濟發展中占據十分重要的地位，在長時間運行的條件下，水庫大壩很容易出現一些安全問題，特別是對于一些土石壩來說，由于其運行環境比較惡劣，不可避免地會出現一些病險問題，為了確保大壩運行的安全性和穩定性，就必須做好安全評價工作，并采取必要的病險治理措施。本文就針對水庫大壩安全評價及病險土石壩治理對策進行了分析和研究。

關鍵詞：水庫大壩；安全評價；病險土石壩；治理對策

現階段，我國的病險水庫數量正呈現出越來越多的趨勢，其中大部分為土石壩，這不僅對水庫效益的充分發揮造成了嚴重的不良影響，同時也對社會公共安全帶來了威脅，所以，必須定期開展水庫大壩的安全評價工作，并根據其安全等級和主要病害情況，采取針對性的治理策略。

一、水庫大壩安全評價方法

（一）傳統的定性推測法

當前，我國水庫大壩在安全評價上大多還是采用的定性推測法，所謂定性推測法，也就是定期對大壩進行安全核查，判斷大壩當前所存在的安全隱患，確定其所處安全級別。現階段，我國水庫大壩安全評價體系基本是以《水庫大壩安全鑒定方法》和《水庫大壩安全管理條例》作為參考對象，按照當前的施工規范并結合相關的地質勘查資料開展水庫大壩的結構安全、防洪功能等的復核工作，并按照定性分析或者定量分析等加以分級，具體來說，工程的安全等級可歸為A、B、C三類，A類級別表示安全性和可靠性較強，可按照計劃正常運行；B類級別表示安全性基本符合要求，但仍然存在一些不足，可在做好監控工作的條件下正常運行；C類級別表示安全性不合格，存在不容忽視的病險問題。在全面考慮各項安全指標之后對大壩加以分類，可將安全級別屬于A、B、C三級的大壩分別劃歸為一類壩、二類壩和三類壩。

（二）綜合評價分析法

1、綜合評分法

采用綜合評分法對大壩的安全性進行評價，首先必須安排專業人員對大壩的各項指標進行評分，之后再采用加權法計算出總分，總分與水庫病險程度成正比。綜合評分法大多需要獲取全面的大壩運行管理資料，并從建筑物病險程度以及大壩失事模式兩個維度開展安全評價工作，評分項目主要涉及大壩結構安全性、水庫防洪標準、等，在得出每一項的得分之后，應當計算出總分值，然后按照分值的大小來判斷水庫大壩的病險嚴重程度。

2、層次分析法

運用層次發進行水庫大壩的安全評價，首先應當根據《水庫大壩安全評價導則》，進行水庫大壩工作情況影響因素的劃分，將所有影響因素按照層級進行劃分，構建一個完整的遞階層次模型，然后再利用專家調查的方式，得到各層級的對比矩陣，之后再進行一些數學運算來計算出每個指標的權重。

3、風險評估分析法

水庫大壩的安全風險評估事實上就是利用大壩的風險因素進行定量估算，從而確定大壩的風險指標，最終計算出風險值，并將該數值和可允許的風險值對比，判斷大壩當前所處的安全狀況，可允許風險水平是進行大壩安全風險評定的基本準則，也是決定是否需要采取風險防控措施的重要依據，它對大壩安全風險評價與管理來說具有至關重要的意義。

二、病險土石壩存在的主要問題

（一）動物破壞以及護坡老化問題

所謂動物破壞，指的是一些動物在壩體內部筑巢，這些動物的長時間居住及活動，會導致坡體出現嚴重破壞，特別是大壩的防滲結構非常容易遭到破壞，一旦防滲結構被破壞，當水位大幅上升的時候，洞穴就很可能成為水滲流的通道，導致管涌現象發生，如果治理方式不合理，還會留下巨大的安全隱患。護坡的老化主要表現為膨脹、塌陷、擠壓等現象，老化問題主要是由于冰凍破壞、施工設計方案不科學、壩體不均勻沉降等因素造成的。

（二）滑坡問題

土石壩滑坡的前兆是出現縱向裂縫，隨著時間的推移，這些裂縫會之間擴大、蔓延，并朝著壩體內部延伸，這就會導致壩體表面產生凸起現象，最終這些凸起部分會逐漸從壩體脫離，進而形成滑坡。按照滑坡發生的主要原理，當滑動力大于抗滑力的時候，就勢必會形成滑坡。修筑壩體的時候所采用的材料對壩體滑坡具有非常直接的影響，若采用的是土質本身就不是很好的土料，那么在進行設計的時候就必須充分考慮到可能發生的滑坡問題，并最大限度優化設計方案，預先制定科學的管控措施，這樣才能最大限度降低滑坡出現的幾率。

（三）滲漏問題

根據發生的部位，主要可將滲漏分為繞壩滲漏、壩基滲漏等，此外，還可按照其他分類方式分為正常滲漏、異常滲漏以及集中滲漏、分散滲漏等。通常來說，土石壩滲漏產生的原因有以下幾點：第一，在施工過程中未嚴格落實設計方案的相關要求，質量把控不到位，導致滲漏隱患大量存在。第二，在對施工現場進行勘察的時候，未獲取到全面的勘察資料，后期對資料的整體也不夠嚴謹，缺乏對主要物理力學數據的深入分析。第三，不注重對大壩的管理，導致一些小的滲漏現象沒有被及時發現和處理。

（四）裂縫問題

常見的土石壩裂縫主要可分為橫向裂縫、縱向裂縫、內部裂縫、表面裂縫等，這些裂縫產生的原因各不相同，對于橫向裂縫來說，其往往是由于河谷中心區域的壩體出現不均勻沉降造成的，對于縱向裂縫來說，其通常是由于壩基出現滑坡或者不均勻沉陷造成的。

三、病險土石壩的治理對策

（一）動物破壞和護坡老化的治理

要防止大壩被動物破壞和護坡老化，就必須加強對大壩的日常管理，定期安排相關人員對大壩進行實地巡查，若發現有動物筑巢或者壩體出現塌陷、擠壓等現象，應及時向大壩主管部門匯報，以便于其及時采取適當的處理措施，這樣就能在很大程度上減少動物破壞現象以及護坡老化問題的發生幾率。

（二）滑坡的治理

對于由地基淤泥夾層而導致的滑坡來說，應當在與坎腳相隔一定距離的部位砌筑固腳齒槽，并對軟質夾層進行開挖回填，確保其排水功能，以降低淤泥所含水分，加快淤泥固結的時間，大幅提升其抗剪強度，同時，還應當在其上部采用土料或者石料作為平衡臺，保證壩體的整體穩定性。

（三）滲漏的治理

1、灌漿帷幕

采用灌漿帷幕的方式進行滲漏治理，應當在壓力一定的條件下，把漿液壓入到壩基或者壩體之中，讓漿液填滿土體中的孔隙，并在固結之后形成防滲帷幕，進而發揮出防止滲漏的功能。

2、黏土斜墻

在進行施工的時候，應當盡量降低水位，以確保施工面基本露出水面，施工人員應當注重對原來的壩體進行清理，一般來說，黏土斜墻頂端的厚度應大于2米，其底部厚度則應當按照土料的實際狀況確定，針對壩身出現嚴重滲漏現象的大壩，如局部發生集中滲漏，且上游坡已經形成坍陷坑，但是其他部位的壩體相對比較完好的，則可利用局部填充的方式進行治理。

（四）裂縫的治理

裂縫的治理主要可采用劈裂灌漿法、充填灌漿法和開挖回填法三種，第一種方法需要沿著壩體設置灌漿孔，通過泥漿壓力使壩體被劈開，進而形成漿體防滲帷幕來解決裂縫問題。第二種方法主要是針對一些裂縫較多的壩體，這種方法的優勢是不會影響壩體的穩定性和水庫的蓄水功能。最后一種方法的應用范圍比較廣泛，可治理干縮裂縫、橫向裂縫以及因不均勻沉陷而引起的縱向裂縫等。

四、結語

總之，水庫大壩的安全評價對水庫的健康穩定運行來說至關重要，現階段，我國存在數量較多的病險土石壩，要解決這些土石壩存在的滲漏、滑坡等問題，就必須全面分析各類病險問題產生的原因，并采取適當的解決對策，這樣才能從根本上解決這些病險問題，確保土石壩綜合效益和功能的發揮。

參考文獻

[1]熊威，田波，盧建華等.水庫大壩安全評價技術與方法探討[J].人民長江，2011，42（12）：24-27.

[2]華靜，楊華舒，念紅芬等.病險土石壩防滲治理措施探析[J].云南水力發電，2005，21（4）：21-23.

[3]李新華，錢建紅.土石壩防滲除險加固技術應用探析[J].城市建設理論研究（電子版），2012，（35）.