水利工程中病險水庫加固工程技術研究

劉曉敏

（山東省濰坊市臨朐縣沂山水庫運行維護中心，山東濰坊 262613）

1 病險水庫的特點

根據相關數據顯示，截至目前，在我國的水利系統中，40%左右的水庫擁有一定程度的病險和安全問題，無法發揮實際作用，造成這種情況的原因有以下幾點：第一，在水庫建設的初級階段，受諸多因素限制，負責設計工作的工程師設計出的圖紙和數據與現階段工程的要求相背離；第二，堤壩過低。當洪澇災害來臨時，如果水位的高度高出堤壩，水流便會在最高處迅速降落，進而導致決堤問題的發生；第三，沒有足夠的備用泄洪渠道，水庫中通道的寬度不足以幫助其完成泄洪任務[1]。另外，某些早期的病險水庫出現滲漏現象。出現這種情況的主要位置在堤壩主體和地基，具體體現在以下幾方面：首先，水庫堤壩的下游水域存在流沙問題，導致壩尾位置發生涌流現象，不僅不利于水庫的正常運轉，還會嚴重侵蝕堤壩的主體；其次，堤壩的主體結構深度不達標，工人在建造過程中應用的材料具備極強的滲透力，下游區域的排水系統失去作用，導致下游堤壩水位線持續走高，嚴重超出限度，堤壩的主體發生滲透現象；再次，受水流影響，堤壩主體發生變化，加重了壩體的斷裂程度，使水流灌入斷裂處，嚴重威脅水庫的安全；最后，在水庫工程修建的過程中，受到技術限制。在建設初期階段，對作業地區的考察工作落實不到位，沒有全方位獲取第一手資料和信息；施工技術和相關的處理方式存在嚴重問題，水流極其容易滲進壩體的裂縫位置，極大程度加劇了安全問題發生的可能性。

2 水利工程除險加固技術應用的現狀

在水利系統中，針對水庫中存在的病險因素進行評定工作，部分負責管理工作的技術人員并沒有依靠鑒定部門的技術支持。在水庫病險和風險因素的檢查過程中，只是淺顯地勘測堤壩表層的狀態，過度盲目地為相關問題下定論，進而導致在水庫風險問題的處理中，不能針對性地落實相關工作，在一定程度上提升了一線工作人員的任務量和處理事故的難度，不利于解決存在的病險問題。另外，在應用水庫內部資源時，技術人員并沒有制定合理的措施，更不能保證水庫壩體的加固工程與周邊地區的保護工作同步進行。我國國內的部分水庫建設的時間較早，在修建的過程中沒有應用先進的工藝，水庫內部的承載量也相對較小，無法完成防洪降災工作。在病險因素水庫加固時，技術人員需要全面的考量關于水庫主體修繕工程的任務，確保加固工作更快地完成，進而減少重復操作的可能性。

現階段，針對存在病險因素的水利工程，在開展堤壩的加固工作時，有關部門需要投入大量的資金。值得注意的是，相關工作的開展需要花費較長時間。在工程的加固過程中，投入的款項是否落到實處，加固處理是否能夠穩步進行，是影響加固效果的重要因素[2]。在一般情況下，機關部門會將中央政府劃撥的款項分配給負責修繕工作的建筑團隊，但是受自身條件限制，基層政府極有可能將這筆資金分配給其他的項目。這也導致專項資金無法在第一時間投入相關工作，阻礙了水庫加固工程的正常進行，使加固工程不能在工期內順利完成。

在水利工程的建設初期，基層技術人員并沒有全方位研究水庫出現病險問題的主要原因，更沒有在第一時間制定與之對應的解決措施，未能實現加固方案和配套工藝的有機結合，從而導致在水庫壩體加固時，受技術條件限制，使加固工作沒有起到應有作用，水庫的加固質量也未達到國家制定的標準。

3 水利工程中病險水庫加固工程技術

3.1 加固設計

在水庫堤壩加固流程的設計時，工作人員可以從以下幾方面著手：（1）堤壩下游坡面的幅度。開掘壩體表面，依據1:1.9 的比例，在具有保護作用的陡坡上覆蓋一定厚度的建筑材料。數據顯示，實現表層放水和濾水功能的有機融合，可以從根源處降低滲漏事故發生的可能性，降低相關隱患和風險問題發生的可能性。所以，新修建的排水管道的寬邊應在1m 以上，并在壩體底部鋪設至少兩層可以起到過濾作用的防護網[3]。在防護材料的選擇時，可以應用寬度為25cm、厚度在20mm 以內的防護網。此外，在邊緣位置的頂端可以挖掘長寬均為30cm、厚度在8m以內的溝壑，新修建的排水通道頂部鋪設長寬均為65cm的溝壑。（2）堤壩頂端。堤壩的頂部結構主要承擔農村地區的運輸工作。因此，在加固過程中需要做好相應的清潔工作，保證堤壩主體的平穩程度符合標準。與此同時，增設一條厚度約為30cm 的混凝土路面結構。在堤壩頂部增設厚度低于1m 的防輻射墻，壩體保持0.2 幅度的傾斜角，并保證堤壩呈向下的傾斜趨勢。其中混凝土路面的實際寬度應保持在3m 以上，總體的高度在2km 左右，防輻射墻的頂端高度也應在2km 左右。（3）堤壩上游的邊緣坡度留存最初的馬道結構，馬道上游位置的實際坡度應依據1:3 的比例，下一段的比例在1:4 左右。完成表面的拆裝工作后，搭建厚度約為10cm 的路段，材料可以以礫石為主，再應用混凝土材料澆筑約為10cm 厚的陡坡。

3.2 嚴格把關

在體量相對較小的病險水庫中，因為受臺風、汛期等環境因素的影響，可供給加固工作的時間相對較短。因此，基層建筑單位可以在上一級領導部門的帶動下，在年終完成相應的準備工作，特別是針對建設初期準備工作落實不到位的水庫堤壩，技術人員需要嚴格把控水庫的安全風險和實際質量，盡可能保證檢測結果和數據穩定高效、圖紙和方案合理、所需經費在正常范圍之內。

3.3 注入經費

為保證水利工程的正常運轉，政府部門在水庫的風險測評時，需要將注入的資金預算劃分至二級類目中。針對存在問題的工程，二級類目的經費大多屬于自主籌措資金和投入的范圍內，部分解決方案也僅僅存在書面范圍內[4]。因此，除了為其增設相應的投資項目外，體量相對較小的保險機構還可以在國家的領導下，依據制定好的方案完成經費的合理配置。梳理部門可以催促建筑單位在施工前開展當地水土的保護工作。另外，工作人員也可以將水利系統的保護工作和風險調控處理有效融合，將水利工程所需的投入資金直接并入政府主要建設項目的投資中，與相關項目合并后面向社會招標，確保水庫加固工作得以順利開展。

傳統意義上講，水庫的除險加固工作在水利工程項目中是體量相對較大的工作，因此需要大量的資金支持，負責水庫加固工程的工作人員為了最大程度地保證該工程的正常開展，可以利用各類渠道和手段向社會各界籌集資金，從根本上避免受資金限制致使整個工程在施工過程中無法正常開展，或導致水庫的除險加固工作質量不符合國家出臺的相關標準，降低進行二次操作的可能性[5]。除了依靠國家的政策和資金扶持外，病險水庫的除險加固工作還可以利用不同渠道完成融資，盡可能在相對較短的時間內籌集到更多的資金。具體的操作內容如下：對外承攬、項目出租、合作互利等。利用不同方式完成融資，可以在有限的時間內為病險水庫籌集大量的資金。另外，我國負責病險水庫管理的技術人員需要主動將國家劃撥的款項投入水庫除險加固工程中，杜絕將其轉移至其余需要大量資金的項目中，確保專款專用。

3.4 加固壩體

在壩體加固的工作中，可以從以下方面著手：在多次的勘驗工作中，面對沒有防浪墻結構的水壩，當壩體的主要結構可以保障相關工作正常運行時，可以在堤壩頂端增設一定厚度的墻體，起到有效的防浪作用，還可以在一定范圍能完成堤壩的加高處理，防浪墻的高度通常保持在1m以內。利用大壩的加固工藝可以在增加下游堤壩主體的厚度時，凸顯一定程度的適應能力。

3.5 加強控制

截至目前，在我國不同地區的水利工程建筑中，或多或少存在諸多風險因素。出現這一現象的主要原因為，當地有關部門在水庫加固工作中，監管力度存在嚴重不足[6]。所以，在開展除險加固工作時，相關部門必須實行嚴格的責任制，將具體的責任落實到具體的人身上，確保工程的質量能夠得到保障。在具體的施工時，一旦除險加固工作出現風險時，需要在第一時間追究該工作人員的責任，從根本上提升相關工作的時效性。

3.6 實況監測

近年來，隨著我國的城市建設和經濟發展不斷加快，水利工程的建造技藝在一定范圍內得到了實質性的提升，我國的水利系統已經全面進入信息化階段，傳統的技術和經驗早已無法滿足我國的水利工程建設[7]。政府部門需要不斷引進國外發達的技術和手段，利用互聯網技術實現對水利系統的管理，并對實際的工作開展全天候的監管。

3.7 落實監管

第一，提升除險加固工作的操作速度。在有風險問題的水庫內部，一旦施工速度無法得到保證，就會嚴重威脅生活在水庫周邊人民群眾的生命財產安全。第二，負責監管工作的部門必須落實相應的監督和管理。在實際的施工過程中，針對各項操作步驟和流程進行嚴格把關。需要注意的是，在監督時，如果發現隱患，必須在第一時間內向上級領導匯報，并予以解決。完成上述操作后，還要找出負責該工作的責任人，追究其責任，確保監管工作落到實處。第三，負責監督的工作人員也需要對其進行監督，需要在第一時間組織掌握專業知識的技術人員開展水庫的除險加固工作。有關部門的工作人員需要重點關注存在病險問題的水庫，并對其進行加固處理，保證除險加固工作在工期內高質量完成。

3.8 加快保護

在水庫除險加固工程的施工過程中，勢必會對周圍的環境產生一定程度的破壞。為保證相關工作的正常開展，需要針對環境的保護工作增設相應的管理部門，并出臺環境相關的監管措施，將環境的保護落到實處。在作業區域內為施工工人搭建生活區域，對周圍的水質和地質開展實時的檢測工作，檢測作業區域內的工業廢水處理情況和水庫內原本的水質。在施工初期，可以完成一次水質檢測。在施工過程中，可每三個月檢測一次。對大氣條件、作業區域內環境、空氣質量的檢測，可以保證每一季度檢測一次，認真分析相關參數。此外，還需要重視周圍地區的水土資源流失情況[5]。在開展加固工作的過程中，因為對土壤結構的挖掘及施工車輛的反復碾壓，勢必會加劇當地的水土流失，從而引發一系列的次生災害，威脅當地的自然景觀和水質結構。

3.9 防滲處理

技術人員在開展相關工作前，需要對作業區域內的土壤結構和巖石層進行檢測，在數據的支持下開展鉆探作業，確保孔洞的深度滿足國家制定的標準，鉆孔的深度盡量保證在1m 以上。另外，在灌注工作開始之前，需要進一步確定機械設備的擺放位置和高度，在機器觸碰到鉆孔底部后，可以進行灌漿處理，并保證冷凝物質和巖石層中銜接點的厚度保持在0.5m 以內，將灌注的速度盡可能控制在7cm/min 左右。

4 結論

伴隨著我國水利系統的高速發展，關于病險水庫的加固技術應用范圍越來越廣泛，建設出的水庫安全系數也越來越高。但是現階段造成病險的原因多種多樣，病險的種類也更加紛亂。在處理部分病險和事故方面還存在一定問題，在面對相關問題時，不僅要重視對施工人員的管理，還要不斷應用先進的技術，嚴格檢測水庫的建設質量，為全面展現水利工程的作用做出不懈努力。