水利水電工程中水庫加固施工管理

吳星

六盤水市水城區水務局 貴州 六盤水 553000

引言

水利水電工程屬民生項目，當前社會經濟穩步發展的過程中我國增大了在水利水電項目中的投入，陸續興建了各種規模及類型的水利水電工程，為社會創造了巨大效益。但水利項目中水庫為不可或缺的部分，因為水庫特殊的水環境，在長時間使用過程中水庫經常發生各種病害。現階段行業穩步發展的過程中，水庫加固成為重點任務，陸續出現了多種新技術，對提高水庫結構穩定與安全具有重要意義。但水庫加固的技術要求高，為達到最佳的加固效果，工程人員需加強施工管理。

1 工程概況

以深溝水庫為例，該水庫位于北盤江右岸一級支流—龍場河支流雨灣河上游，壩址控制流域面積1.03km2。結合多年來的數據分析，其平均來水量為668000m3，水城到龍場鄉的公路經過水庫附近，交通條件良好。深溝水庫樞紐包含多種建筑物，主要為大壩、溢洪道、放水管，大壩主壩壩型為黃褐色黏土夾少量碎石均質土壩，壩頂高程、最大壩高、壩頂軸線長度、壩頂寬度分別為1880m、17.35m、188.968m、4m。該水庫在長時間使用的過程中存在諸多病害，結構失穩明顯，為在后續繼續發揮該水庫的作用，對該水庫開展了加固施工。

2 水利水電工程中水庫加固的難點

2.1 規劃設計

水利水電工程中水庫加固為關鍵任務，為提高水加固施工水平，企業需將水庫加固的規劃設計任務交由專業人員來負責。因為水庫加固施工的高要求，有關人員需在確定規劃設計方案之前進入現場展開實地調研，分析水庫的類型、結構特點等，以這些為基準優化規劃設計方案細節。但規劃設計一直是水利水電工程水庫加固的重點和難點，主要是因為相關人員在規劃設計中未提前進入現場展開調研，整合工程的各方面信息開展規劃與設計，導致規劃設計脫離了項目本身，規劃設計方案中的加固技術等無法與水庫情況完全一致，加固效果不佳，增大了水庫運營風險[1]。

2.2 施工準備

各種規模及類型的水利水電工程中，如涉及水庫加固環節，施工準備任務繁重。首先，準備階段不同部門和崗位人員需做好技術交底，了解水庫加固的技術類型、操作要點；其次，針對施工人員等開展崗前培訓，使這些人員熟悉水庫加固的技術規程和標準，可在后續的施工中利用自身在培訓中所掌握的專業知識，解決實際問題，并嚴格執行技術流程和標準；第三，根據水庫加固中的材料和設備需求，進入市場完成采購任務，采購高質量的材料與設備，確保所選用的材料質量、設備性能等完全符合施工要求，避免設備或材料因為質量問題而影響項目的順利實施；最后，考慮在水庫加固中可能存在的影響因素或者突發情況，制定預防和控制措施[2]。

2.3 施工管理

水庫加固為許多水利水電工程中的重點部分，為提高加固施工效果，確保水庫結構的穩固性，工程企業在施工建設全過程中應加強施工管理，引進先進的管理理念及方法，構建完善的施工管理體系。因為水庫加固的技術要求高、流程復雜，還涉及了諸多的工程要素，只有推行全過程施工管理才能有效協調施工工序，合理規范應用各項施工技術，參考水庫加固的技術標準，合理分配各項施工資源，調配施工人員，提高施工質量、效率，降低施工成本，保障施工安全。

3 水利水電工程中水庫加固施工管理策略

3.1 做好施工之前的工作

水利水電工程的水庫加固作業中，前期準備十分關鍵，良好的前期準備可促進后續施工作業的高效開展。為此，水庫加固前相關人員應重視前期準備，安排專人進入現場展開一系列調研，借助專業化儀器和工具完成測量，并整合有關部門所收集的相關資料。首先，相關人員需鑒定水庫大壩安全情況，經由實地勘察來確定水庫中存在的結構問題，并確定與之相關的安全系數。其次，委托有資質的企業再次考察、核實鑒定結果是否準確，在綜合各個來源、不同類型的數據后，制定最為科學且合理的水庫加固方案，并配套制定施工管理策略，為后續的加固施工作業提供技術、管理等保障[3]。第三，綜合水庫功能實現精準定位，引進新技術和新設備。另外，正式施工作業之前，設計單位與施工單位之間應就設計圖紙問題展開一系列交底，達成一致性意見。如針對水庫加固圖紙中的問題展開詳細分析，審核其中是否存在不合理之處，及時調整和優化圖紙，保障該圖紙無任何缺陷，在后續嚴格按照此圖紙安排施工作業。最后，各分項工程的施工作業開始之前，施工負責人必須根據施工要求等優化作業路徑，特別需引導各施工人員熟悉施工圖紙、安全規程、質量標準。

3.2 做好施工環節的各項工作

3.2.1 注重壩體結構的安全性和穩定性。水庫加固中為提高大壩穩固性，相關人員必須率先評估大壩的安全性。如壩坡相對較陡，后續施工作業中發生滑坡的可能性較高，如從結構安全與穩定的角度考慮，可采取以下措施：由專人借助儀器檢測壩坡，了解壩坡安全系數、抗滑能力等基本要求，適當在原有基礎上加厚坡腳，使壩坡更為平緩，具有更大的抗滑系數。

3.2.2 護坡的使用。水庫加固作業中合理應用護坡也能增強結構性能。但具體的加固處理中相關人員必須立足實際情況看待問題，如盡可能保障原有壩基無調整，即使需調整原有壩基，也盡量維持細微調整。如壩基損壞程度較小，可直接整修大壩，或者更換部分大壩結構。如大壩高度不超20m，施工作業中需將預制塊結構厚度保持在0.1m左右；如大壩高度超20m，預制塊厚度需適當增大，達到0.13m，與此同時在大壩下游地段布置草皮護坡[4]。

3.2.3 科學加固處理泄洪道。水利水電工程中水庫應具備極強的防洪能力，為達到這一要求，在實際的施工建設中相關人員需綜合諸多數據準確計算水庫的消能防沖能力、泄洪能力、水面線，并結合水庫大壩運行特點，選擇恰當的消能方式。另外，相關人員需進入現場檢查消力池護坦、泄槽底板區域、控制段、邊墻作結構，依據檢查結果調整大壩加固方案。如泄洪道存在或大或小的損壞，都應及時安排專人根據實際情況來整修，凸顯其泄洪功能。

3.2.4 處理好滑坡。水庫大壩一旦出現滑坡問題，將引發嚴重后果。因此，針對水庫加固作業，有關人員必須重視滑坡的處理，在前期的工作中分析可能出現滑坡的位置，并分析滑坡發生過程，提前采取加固方式。在調研過程中關鍵應分析山體滑坡的大小、滑坡區域內的地質情況、土層力學參數等，得到滑坡體應具備的最小、最穩定的安全系數，并通過有效的方式處理滑坡體，如可加固坡腳、減小坡度、疏通排水系統。

3.2.5 大壩涵洞治理方式。水流水電工程的水庫大壩，如出現涵洞，將增大水庫風險。根據相關數據調查，一旦涵洞面積在1～2m2之間，且大壩周圍結構中無任何結構破損的情況下，需在大壩結構內展開加固處理。為有效處理涵洞，有關人員需分析在大壩結構中存在的裂縫，通過水泥填充修復裂縫等方式處理涵洞，增強水庫大壩的安全性。如涵洞位于水庫大壩較深位置，對大壩運行產生的風險較大，此時需通過全面封堵的方式來處理，由專人深挖水庫大壩，當消除了大壩隱患后再開展全面修復。在確定大壩修復方案時，有關人員需綜合分析諸多因素，制定科學的加固方案，如密切關注壩體間、截斷外管的管壁區域，在這些區域做好防滲工作；如壩體高度較小，應引入虹吸方法；如壩體高度較大，應及時開鑿壩體形成隧洞結構。

3.2.6 抗震及加固措施。部分水利水電工程的水庫，存在抗震能力不足的情況，在地震發生后水庫結構損壞明顯，為有效應對地震作用力，在水庫加固中也需做好抗震工作。首先，從地震震級與地震烈度方面分析。我國總體上為地震低發區，僅有個別地區屬于地震高發區，大部分水利水電工程建設都考慮了地震因素。為提高水庫抗震能力，在前期階段相關人員需采取加固處理方式，使基礎結構具備較強的抗震能力。具體的工作中應分析水利水電項目所在地的地震反應譜特征周期、地震動峰值加速度、地震參數等，確定水利水電工程中水庫抗震等級。其次，抗震加固措施方面，可采取的加固方式相對較多，具體的處理中必須綜合分析實際情況，保障加固方式與水庫加固需求完全一致。主要可采用以下措施：適當在原有結構基礎上增加壩頂高度，以延緩壩坡坡度，增強水庫壩體上部穩固性；水庫壩體上部結構受地震慣性的影響較大，為最大程度上減小這些影響，需結合壩體結構特點采用護坡技術，選擇恰當的護坡材料，如水泥砌石，以增強護坡結構的整體穩定性；下游壩坡上使用土石格柵縱橫鋼筋混凝土梁或者鋼筋材料完成加固，或者適當增大反濾墊層的厚度。

3.2.7 科學處理排水棱體。如水利水電工程中排水棱體的排水不暢，為避免積水對水庫結構造成的負面影響，相關人員應深挖翻修，消除安全隱患。具體的施工作業中，在水庫下游區域引入垂直向下方式深鑿出一條導滲井，將滲水引進堆石棱體之間。在此過程中垂直導滲井不僅能作為導滲沙井而存在，必要情況下還可以為其設置毛細透排水管，如水庫中未根據規定布設立水棱體，則需形成毛細透排水帶。

3.2.8 保證土工合成材料的加固質量。水利水電工程中為解決水庫加固問題，相關人員在具體的施工作業中需合理應用土工合成材料，因為這種材料的防滲性能好，可最大程度上提高水庫、大壩的防滲能力，增強這些結構體系的穩定性與安全性。為此，水庫加固施工期間專業人員應立足實際需求，合理采用土工合成材料，發揮該材料的性能優勢。以水庫大壩的垂直鋪塑防滲處理為例，在具體的施工作業中應注意以下方面：配備往復式鋸槽機，由該設備在土體垂直方向開設一槽孔，注意控制槽孔的相關尺寸，采取泥漿護壁方式；為延伸土工膜，施工人員應參考槽深參數，確定土工膜長度，并通過軸卷倒轉，確保土工膜長度與槽深的完全匹配性；連接卷材；開展防滲帷幕施工作業，如可在膜的兩側填土，以建立防滲帷幕，但黏土厚度需槽1m，且黏土材料應在槽底部分；為應對可能出現的滲水問題，填土的壓實度應達到相應標準。

3.2.9 合理進行攔河大壩的加固工作。水庫加固施工中施工人員也需開展攔河大壩的加固處理，為達到最佳的施工目標，工程人員應綜合本水利水電工程的歷史險情等數據，復核相應結果，參考地質地形基本資料選定加固方式。因為可選擇的加固方式相對較多，每一種方式都有其適用條件及其注意事項，為提高加固水平，相關人員也需要對比這些加固方式的優缺點，優選技術。大多數大壩工程在加固方面都會采取溢洪道整治方案，壩體和壩坡應分別開展防滲和抗滑處理，但這些作業期間特別需關注上下游壩坡的具體情況。針對大壩加固處理，以下方式相對有效：背水側壩應增設戧臺或者適當放緩下部壩坡，在壩腳位置開展填塘作業，或者在壩腳布置排水設施，以增強壩體結構的穩固性、抗滑和抗滲性；迎水側壩坡應設置黏土斜墻，并在壩坡鋪設土工膜，布置防滲護坡。

4 結束語

現階段的水利水電工程項目中，水庫加固越發引起了人們的關注，陸續出現了很多全新的加固技術。但因為每一水利水電工程水庫都有其結構特點，在加固方面相關人員需優選技術，制定科學且詳細的施工管理方案，提高水庫加固施工效果。