祿勸雙華水庫土石壩病險水庫除險加固技術研究

楊洪衛

摘要：土石壩病險水庫除險加固技術是當前為了防止水庫發生漸變性損壞而采取的一種技術手段，本文結合祿勸雙華水庫的安全鑒定、出險加固設計情況，簡要敘述該地區小型土石壩病險水庫的主要特點和除險加固的采取的主要措施，為本地區今后的中小型水庫除險加固工作提供一定程度的技術支持。

關鍵詞：病險水庫;除險加固;技術

引言

由于中國內陸小面積水資源豐富，所以被評為世界上水壩修筑最多的國家，現存的水庫接近8.6萬座，其中包括大型水庫400多座，中型水庫2700多座，小型水庫約為8.2萬座，雖然中國境內水壩數量眾多，但是水壩的質量卻并不是世界上一流的，據調查證明，全國當前有三萬多座病險水庫，其中中小型水庫占據百分之七十，從我國水庫工程建設初期開始，我國對于水庫的安全性以及實用性技術應用所投入的精力和資金較少，再加上工程后期的管理和運行維護費用的渠道缺失，導致我國病險水庫數量急劇增多，安全問題也隨之出現，所以，解決當前病險水庫是我國水利水電有關單位的主要任務之一。

一、工程概況

祿勸雙華水庫位于撒營盤鎮招桂村委會王家村，建于1958年7月，該水庫的主要目的是農田灌溉，但是由于水庫使用時間較長，所處地理位置相對較差，加上年久失修，水庫的病險情況非常嚴重，經昆明市水利水電勘察設計院，對大壩進行安全鑒定后，對工程除險加固進行勘察設計。在2011年正式對該水庫進行除險加固工程，延長其使用年限，減少水資源的浪費，祿勸雙華水庫除險加固工程主要分為四個單位工程，23個分部工程，348個單元工程。該工程項目持續時間約為18個月，資金消耗約為1600萬。水庫總庫容2998萬平方米，屬于中型蓄水工程水庫，承擔著下游團街、茂山、屏山3個鎮共37053畝農田的灌溉任務。

二、中小型土石壩病險水庫存在的問題

（一）防洪標準低

防洪標準是根據水壩所要承受的來自上游的水壓力的大小來進行規定的，防洪標準低是當前造成中小型土石壩水庫病險的主要原因，祿勸雙華水庫的建立時間是上個世紀50年代末期，在那個時期，不管是技術還是施工設備都相對落后，人們對于水壩修筑的安全性和實用性意識相對較差，各種關于施工地點水文資料和環境地質資料短缺，根據現在的防洪標準對祿勸雙華水庫進行技術性評定可以發現，該水庫在大壩整體高度和大壩抗洪防滲能力都有一定的缺失，急需有關部門對其進行整治。

（二）水壩整體工程質量出現老化問題

由于祿勸雙華水庫土石壩修筑時間較早，加上長年的和空氣接觸，導致大壩外圍組成材料風化嚴重，大部分水庫在修筑工程中采用的設備和技術都不到位，施工質量較差，再加上長久的運行，設施以及建筑物老化，給今后的水壩工作和水庫的安全性帶來隱患。

祿勸雙華水庫土石壩質量老化問題主要體現在大部分水壩表面斷裂不斷，縫隙層出不窮，壩體、壩坡的抗滑屬性較差，不能滿足水壩的穩定性要求，導致壩體裂縫嚴重，在運行中多地出現漏水和滲水的情況，久而久之，便失去了其應用的作用;水壩排水設施失效，壩基滲透情況嚴重;建筑構造老化，溢洪排水通道老化，輸水管道存在多方面滲漏，金屬結構以及機電裝置腐蝕失效等。

三、中小型水壩出險加固的主要技術研究

（一）水壩除險加固主要措施

祿勸雙華水庫土石壩病險水庫除險加固的標準主要是采用適當的方式加大水庫的高度、增加水庫的蓄水能力和抗壓能力、加大水庫的防漏抗滲能力、加大排水設備的排水量。

其中，在進行水壩加高的設計中，盡量控制加高程度在一米的范圍之內，最大不要超過三米，否則就要進行水壩加寬，土方量增加過大會導致水壩在整體結構上受到壓力過大，不利用長久的投入使用。加大泄流量可以通過對泄洪通道進行擴寬或者加深來實現，祿勸雙華水庫的溢洪通道排泄能力較強，所以擴寬或者加深泄洪通道對其排水情況作用不是很明顯，可以采用加大壩高，利用路緣石的防浪功能進行水壩整體自然加高是最好的選擇。

針對類似于祿勸雙華水庫的中小型土石壩水庫均存在的防漏抗滲能力不足的問題，可以通過混凝土防滲墻結構進行高壓噴射灌漿防滲。輸水管老化失效是當前中小型土石壩水庫所面臨的主要病害問題，一般可以采用補強加固、開挖翻新或者更換輸水管的方式進行檢修更替，避免出現更加嚴重的滲流現象。

（二）土石壩水庫除險加固技術施工方案

經過調查和探索發現，祿勸雙華水庫所出現的主要問題是由于區域地質構造帶的活動導致的水庫整體結構發生變形，在加上水庫在長時間的運行之后，其整體結構受到各種外界影響，內部構造發生了改變，在其外部墻體上出現了多出裂縫，整體壩高也受到了影響。根據此現象，我們列舉了如下幾個方案進行水壩除險加固技術研究。

方案一：加大壩高，增強水庫整體蓄水能力。

該方案采用的方法是加高祿勸雙華水庫高度約為0.75米，在維持當前水庫抗洪能力的基礎上，不改編進水槽的寬度，但對排水管道進行加固和補縫工作，增加擋水墻的高度，并適當的增加排水槽的寬度，改變排水槽的坡度，對排水槽進行重新設計施工。

方案二：擴寬溢洪通道，并加寬頂堰為實用堰，適當的增加水壩整體高度。

該方案所采取的主要方法是增加整體壩高0.39米，擴寬溢洪通道，同時對寬頂堰進行改造成為實用堰，通過此來增加溢洪通道的排水能力，同時并擴寬排水槽并延長其長度來使縱坡坡度減低。

方案三： 高壓噴射灌漿防滲墻施工技術。

首先，按照1：1的水灰比確定加水高度以及加灰量，并在攪拌機上做好相應的標記，配制漿液一定要嚴格的按照規定控制。在混凝土配制完成后，接下來就要進行鉆孔工作，每隔是個鉆孔設置一個干鉆孔，取巖芯繪制柱狀圖，判斷土層、砂礫石層的厚度變化情況，為施工提供穩定的工程和參數和設計依據，鉆孔完成后換上噴管下至設計高程，啟動高壓泵、空壓機、泥漿泵來進行空氣和水泥漿的旋噴利用，最后根據每個鉆孔的冒漿進行回灌，直至孔口液面不再下降，對返出的液漿均采用挖坑掩埋的措施處理。

根據對以上三種方案的敘述，通過祿勸雙華水庫土石壩水庫施工條件以及周圍環境和工程量的比較，方案二在投資方面偏高，方案一和方案三在基金投入方面相差無幾，但方案一需要在水壩下游進行填土工程，施工質量不易得到保證，相比較而言，方案三投資少，且質量程度較高，對環境影響較小，所以該過程推薦使用方案三。

結論

綜上所述，在進行祿勸雙華水庫土石壩水庫施工技術研究方面仍然存在著一系列的問題，本文章通過對祿勸雙華水庫土石壩水庫存在的病險問題和施工方案的選擇以及施工技術研究進行簡要的敘述，希望能對今后土石壩病險水庫技術的應用和處理有一定的幫助作用。

參考文獻：

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