水库除险加固工程建设管理措施探讨

■邱卫华 ■玉山县水利局，江西 上饶 334700

水库工程指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。因为水库的长时间运行，水库工程不可避免的会出现出现老化、人为破坏、自然侵蚀等不可避免的现象，会引起水库工程的病患。因此为了保证水库正常运行，保护下游人民群众的生命财产安全，需要对病险水库进行加固除险工作，提高水库的运行时间与坝体质量。

1 我国小型水库现阶段存在主要问题分析

1.1 水库渗流

(1)坝基渗漏，通过坝基未处理后的第四纪冲洪积层、风化层及透水的裂隙向下游渗漏的情况。

(2)坝体渗漏，主要形式是沿坝体产生的纵向裂缝及结构面发生的集中渗漏的情况。

(3)绕坝渗漏，主要表现在两坝肩，坝体与基岩的结合层面上的渗漏及通过风化层、透水的破碎带容易向下游绕渗的情况。

1.2 坝体变形严重

现阶段我国存在很大一部分的小型水库坝体，这些坝体采用的都是土石坝，与其他类型的坝体相比较，变形破坏的特点体现在构成坝体的介质在应力和地下水的作用下发生位移造成坝体变形破坏，土石坝坝体变形问题主要表现在:坝体裂缝、滑坡和塌陷及护坡破坏等方面。

1.3 渗透稳定性差

渗透稳定性差一般主要表现在沿坝基和坝肩或坝体与岸坡的接触部位产生管涌、流土等问题上。因此在坝体失稳的过程中要特别注意存在的特殊的失稳问题，如拱坝的上滑失稳、金属面板失稳、镇墩失稳、长架空输水管道失稳等。

2 小型水库常用除险加固技术分析

2.1 土石坝坝坡滑动破坏加固技术

土石坝坝坡在重力和其他作用下都会发生向下和向外移动的情况。如果水库坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势，那么水库的坝坡就是相对比较稳定的，相反就就很容易出现失去平稳度而发生滑坡的情况。

2.2 坝体和坝基密实加固技术

笔者认为水库土石坝的最大安全隐患就是前期坝体填筑质量达不到设计要求及对软弱坝基处理不当，提高坝体和坝基密度是消除病险隐患的核心内容，提高坝体和坝基的密度是土石坝采用的关键技术。

设计人员要严格计算坝体及坝基密度，设计人员在设计阶段要选择最合理的加固方案，并且有计划的组织施工。对于坝体的密度，重点是要控制填筑质量水平，其中坝体材料的选择，碾压的试验，碾压的方法和碾压施工各项参数都应该严格按照规定进行，这样才能全方位的提高坝体填筑质量水平。

2.3 帷幕灌浆施工技术中循环灌浆法分析

2.3.1 灌浆段长

根据我国现阶段SL62—1994《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》的一系列规定，帷幕灌浆段长度最好是5～6m之前，若遇到特殊情况，可以适当的缩短或增加长度，总的来说宗旨就是长度不能大于10m，而且接触段在岩石中的长度不能超过2m。

2.3.2 灌浆压力

灌浆允许最大全压力为P(上部盖重)=h×γ，h为坝顶至橡塞底部距离(m)，γ为土体容重(一般是按1.9t/m.)。坝肩较浅处当第2段灌浆计算允许最大全压力＜0.30Mpa情况，采用0.30Mpa。

3 小型水库帷幕灌浆施工控制要点分析

3.1 清水造孔与下套止水止浆

为提高灌浆质量，要采用清水造孔的方法用于基岩和砂砾石层灌浆中。现阶段我国基岩采用的清水造孔技术相对比较成熟，而一些传统的砂砾石造孔和灌浆工艺无法保证灌浆质量。保证砂砾石层灌浆质量的关键是止水止浆方法，采用砂砾石地基灌浆创新技术中的下套止水止浆法，能保证水库灌浆工程质量。

3.2 灌浆段长

在实际施工中控制的重点还有基岩地基灌浆，接触段灌浆段长绝大部分会超过2m。施工人员会容易忽视，并影响灌浆的质量。通常坝基渗漏问题主要集中在接触段，因此在施工过程中特别要把握好接触段的灌浆质量。

4 渗流安全加固

小型病险水库渗流问题主要表现在土石坝坝体与坝基渗漏，对于这些问题，通常采用的是“上堵下排”的加固措施。上堵就是沿坝轴线上游侧采取防渗措施，以增强坝体抗渗性能;下排就是做好下游坝脚的排水设施，防止土体颗粒被渗水带走。具体方法笔者分析如下:

(1)坝体沿轴线方向布置高压喷射灌浆、劈裂灌浆或冲抓套井回填黏土防渗墙，墙体下接基岩进行帷幕灌浆。

(2)上游坝坡填筑黏土斜墙或铺设防渗土工膜。

(3)改造或增设下游反滤与排水设施。由于小型水库规模较小，坝体不高，一般不宜采用混凝土防渗墙进行坝体防渗。

5 结构安全加固

5.1 土石坝结构安全加固

为解决土石坝坝坡、坝顶和坝体结构的安全隐患，笔者建议采取以下加固措施:

(1)针对坝体裂缝和坝体沉陷的问题，建议采取黏土充填灌浆处理方法。

(2)针对坝坡抗滑稳定不满足规范要求问题，可以采取帮坡、干砌石固脚等加固的措施。

(3)由于小型水库缺少日常维护管理，上下游护坡普遍存在破损缺失情况，有些水库甚至未采取任何坡面保护措施。为了有效保护坝体安全，对小型水库土石坝坝坡进行护坡改造十分关键，上游面可选用混凝土预制块护坡、现浇混凝土护坡或块石护坡，下游面可选用草皮护坡、格构草皮护坡、块石护坡或混凝土预制块护坡等，总的来说护坡形式要根据工程的重要性科学合理的选用。

5.2 输水涵管结构安全加固

小型水库坝下涵管往往构成土坝安全隐患，过去涵管结构差异很大，浆砌石管、钢筋混凝土预制管等形式不一，坝体、坝基埋设方式各异，且一般管径小，进人困难。对于存在安全问题的此类涵管，若坝不高，一般可采用开挖重建的改造方式。

5.3 抗震安全加固

土石坝底部坝体或坝基分布的砂土层，在地震作用下可能发生液化破坏。针对该类地震破坏问题，可对液化区域砂体采取置换、人工加密(如采取振冲、强夯等措施)、抛石压重以及设置排水减压井等方法进行加固处理。

5.4 坝体和坝基的密实加固技术

土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求，以及对软弱坝基处理不当，因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的重中之重。

对于新建的坝体，坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证，精心设计，选择最合适的施工加固方案，进行施工处理。对于坝体密度主要控制填筑质量，包括坝料的选择，碾压试验，碾压方法及碾压施工各项参数等，都要严格按照相关要求进行，以确保坝体的填筑质量。

6 结语

总而言之，水利工程病险水库的存在，对水库的整体效益有不利影响，危害着下游人民的生命财产安全，随着我国水库施工技术的改善，在水库建造施工过程中，要加强在建设过程中的施工质量控制，做好水库坝体和坝身的防渗漏处理，无论是从施工材料、施工工艺还是到施工质量都要进行严格的筛选和控制，做好小型水库的质量管理工作，提高我国病险水库的加固处理技术水平，更好地促进水库发挥效用，提高我国水利工程技术水平。

［1］胡强.水库除险加固工程建设管理存在问题及对策［J］.山东水利.2012(04).

［2］林勇.浅析小型病险水库除险加固工程措施［J］.水利建设与管理.2013(02).