水库除险加固施工及安全生产管理

吴玉莹

（惠州市水电建筑工程有限公司，广东 惠州 516003）

0 引言

水库工程具有阻截洪水、存储水资源、调控水流速等功能，可用于农田灌溉、发电项目、防洪排险等多项领域。水库项目承担着防洪、蓄水等多个水利重任。水库项目如有缺陷，将会削弱其水利功能，增加水灾的发生可能性。以水库项目为视角，规范落实加固施工，合理消除水库风险，具有一定的研究价值。

1 水库除险加固施工及安全生产管理目标与管理体系

1.1 目标分析

加固工程的拟定，是以水库项目安全为视角出具的工程方案。此项工程具有较强工艺加固性、水库修缮等作用，可增强水库防洪功能，防止水害发生。加固工程融合安全管理思想，有助于增强安全管理的贯彻效果，显著降低工程安全事故的发生概率，营造安全的工程操作环境，发挥加固工艺的安全防护功能。

1.2 管理体系

（1）全面勘测工程资料。加固工程开展前期，水库人员应有效整合往期的工程加固、水库历史事故等各类资料，准确掌握水库项目信息。结合实际工程问题，开展实地勘测，拍摄统计工程风险问题，记录成册。留存各项勘测信息，比对原有的工程资料，给出相应的安全管理方案。

（2）严格落实地质勘察工作。依据水库大坝的修缮工艺要求，水利项目工程规划前期，需全面勘测项目周边地形，分析可能出现泄洪的点位，找出坝体结构平稳性不足的具体位置，给出相应的加固处理。比如，从坝体、坝脚等位置，逐一给出勘测方案。采取多样性勘测技术，包括钻探、探坑等方法，以此准确获取水库项目的潜在风险，给出重点勘探方案。有效整合水库勘测信息，分析水库风险的形成原因，给出对应的整改方案，保证加固质量。

（3）保证测量规范。水库大坝规格、容量均有一定差异性，管理人员需全面测定水库地形资料，准确获取水库断面资料，从水平、竖直两个方面给出加固方案，依据规范的图纸比例要求，编制工程图纸[1]。

2 水库除险加固施工及安全生产管理的要点分析

2.1 施工工艺

2.1.1 大坝基础防渗

修建水库基础依据上堵下排的方法，从心墙、坝壳、边坡等位置，逐一测定渗透系数，获取各处水位信息。测定大坝单面位置流量，给出明确的坝体心墙工程方案。如果心墙间隔位置出现断层，可优先开展渗透计算，合理控制心墙受损区域的渗透比值。上堵防渗工艺含有平行处理、竖直处理两种形式。平行处理采取铺盖黏土、水面底层抛土等工艺。竖直防渗工艺含有灌浆、填土、增设防渗板[2]。

2.1.2 振冲加固

水库工程图纸的设计，应参照平面控点、桩体方位等设计项目，保证加固设计质量。振冲加固前期，在图纸中标定桩体位置，保持放样的规范性。振动边坡方位需准确标记各排桩位，每间隔20m 位置添加一组断面桩，保证桩孔定位准确。使用吊车抬起振冲器，借助振冲器的功能优势制作孔位，使其到达目标设计位置。振冲加固工艺，要求前期规范制作图纸，保证桩位设计准确。

2.1.3 截渗墙

截渗墙工艺可有效防止水分渗入坝体项目，与各节点防渗结构组成整体，增强大坝、边坡各处的平稳性。截渗墙工艺进行期间，应关注坝体坡度设计的规范性，适当调整底部防渗墙参数。加固完成，开展项目验收工作，及时排除墙体裂缝问题，规范使用黏土填充裂缝处，保持大坝结构的平稳性。黏土铺盖工艺获得了广泛应用，可保证水库除险质量。此工艺操作方法简单，适用于多个项目，工艺价值极高。

2.1.4 抗震加固

地质失稳区域需加强水库抗震设计。坝体上部区域受到的地震危害较为明显，给出抗震加固处理时，应参考设计方案的具体要求，合理调整坝顶位置，减缓边坡角度，提升坝体上部结构的平稳性。使用水泥浆砌石工艺，增强坝坡防护质量。可使用钢筋、混凝土等用料，增强下游坝体稳固性。积极利用夯实工艺，增强坝坡抗震性。

2.1.5 滑坡处理

滑坡现象多见于涵洞、泄洪等位置。滑坡处理前期，需掌握滑坡的形成过程，查看滑坡地段的周边地质环境，综合确定山体参数，比如山地规模、山地属性等，准确获取滑坡山体的力学性能，测算最低安全值，相应调整加固方案，增加滑坡处理的有效性。滑坡整治期间，主要减缓边坡角度，增强坝体坡角稳固性，保持排水系统的运行能力。

2.1.6 安全监测

结合图纸方案、水库实况等信息，合理选定水库监测点。使用水准仪、经纬仪等设备，开展水坝监测，保持每月监测一次的频率，完整记录水坝的监测结果。安全监测项目有：监管水坝质量、运维养护各项水利设施，便于及早发现初期形成的水库风险，给出有效防治处理。安全监测期间，应准确给出观测点位置，以200m 为一个监测单元，每个单元设计6 个监测点，可据实增加测点个数[3]。

2.2 施工常见问题及预防措施

2.2.1 工艺问题

（1）水库监测设备配置不完整。对比国内水库工程资料可知：1950 年左右，国内水库工程具备防洪蓄水各项功能，发挥水体项目的防护作用。使用数据监测技术可有效获取水库运行能力、未来运维需求等信息。受到水库工程技术的制约，水库工程可能潜在多种风险问题，需对其进行全面监测，排查工程风险。监测项目有：坝体渗水量、坝体结构形变值等。如果监测设备较少，将会无法保证水体监测质量，间接降低坝体加固需求分析的准确性，形成工程误导，不利于加固工艺发展。

（2）水库设施更换不及时，存在安全隐患。参照水库除险加固形成的工程支出、工程防护等各项资料可知：多数工程并未投入较多资金，沿用原有工艺方法，设备先进性不足。建造预算的控制下，水库项目并未建成监测体系。如果发生水库受损情况，修复工作不及时，会增加受损范围，难以保证设备运行安全性，形成一定工程风险。

2.2.2 预防措施

（1）建立全面的安监体系。结合水库的安全防护需求，建立除险加固规范，制定完善的管理体系，合理确定相应主体责任，保证建造方案的适用性。参照水库除险加固的工艺需求，出具完善的工艺整改方案，划拨专项资金，保证工程进展顺利。同步开展施工宣传工作，塑造民众工艺认识，使人们明确除险加固的重要价值，营造优质的工程环境。

（2）规范管理水库设备，消除设施隐患。对于水库项目的各项设备，制定设备管理体系，以此积极消除设备故障风险。监管设施期间，准确找出渗水位置，使用专项工艺，提升应急处理的有效性。监测技术的使用，可切实增强管理人员的设备风控意识。监测人员应准确获取目标位置的数据，给出有效的加固防护方案，增加工程操作的针对性，获取优质运维成果。

2.3 安全生产管理要点

（1）合理设定工程量。水库加固前期，全面勘测各点位情况，获取动态监测信息，依据区域特点设定工程量。结合工程量的评级结果，出具相应的加固方案。准确梳理各类土壤、建材各类工程信息，借助防渗、防冻等工艺理念，增强工程量设计的合理性。

（2）依据地形特征给出加固方案。结合各类地形特点的影响作用，给出适用的加固方案，考量水体冲刷作用下的工程性能变化。加固前期，准确掌握地表水体特征，综合预测可能形成的经济成本，分析工程操作带来的环境危害。依据经济理论内容，给出绿色工艺，以此提升工艺更新质量，合理控制工程成本。

（3）合理利用加固工艺。工人应掌握各项工艺规范，把握安全管理的重点，积极学习防渗工艺内容，使用完整的防渗技术，分析工程方案的可行性。给出多种工艺改进方法，增强参数修正质量，有效应对各类突发状况，顺应水库工程的防护需求。

3 水库除险加固施工及安全生产管理的案例分析

3.1 案例概况

HY 水库与城镇间距43km，水库容量近1400 万m3。工程加固除险的工艺方案，报告出造价需求为2100 万元，加固工艺的工程周期为27 个月。图1 为水库渗漏的监测。

由图1 所示，HY 项目使用机器人检测时，发现上游面板存在裂缝问题，及时给出给出加固处理，消除坝体风险。

图1 HY 项目上游面板位置使用机器人检测实景

3.2 施工与安全管理方案

3.2.1 加固工艺

（1）主坝加固。采取上游培厚方式，维持坝顶方位的稳固性，保持溢洪道连接质量。加固操作要点：拆除原有护坡结构，依据设计坡度参数，有序回填涂料。上游区域采取护坡工艺设计，下游区域选用植草坡方案，重整排水体系。坝体、坝基等位置，选择高喷防渗工艺。增设坝体检测点，探查坝体位移情况。高压旋喷工艺可施工成防渗墙，此墙体结构防渗能力不大于1×10-5cm/s，工程渗透比降大于200，墙体厚度平均值大于15cm。防渗加固施工期间，水泥用料拌合时间大于30s，准确测定浆液密度。水泥浆用料，每次搅拌量为0.8m3。存储浆液的温度需保持在5～40℃以内，生产至用完不可大于3h[4]。

（2）溢洪道加固方案。在目标加固区域，增设200mm 厚度的用料，用料级别为C25，以此达到加固效果。用料生产的工艺流程如图2 所示。

图2 HY 水库溢洪道用料生产工艺流程

3.2.2 安全管理方案

（1）高喷工艺的安检要点：①在高喷防渗施工区域周边，添加安全警示标志。②规范停放桩机设备。③有序清除现场杂物，建立沟壑，增设垫块，保障桩基承托质量。④合理设计电气线路，有效控制桩机、配电设备间距，降低线路损耗。多数情况下，施工点与供电点位的间距不应超过200m，电压降应小于一般电压的10%。

（2）退场拆卸安全检查：①规范清除场区杂物，保证设备安全退出，给予起吊设备运行空间。②清洗、运维各项加固设备，将其移送至拆卸便利位置，暂停供电，拆卸设备，运送车辆。③保证退场拆卸的轻稳性，严禁蛮力拆除。

3.3 管理效果

HY 水库引进了多种安全检查措施，以此保障坝体安全评价的客观性，以便形成全面的水库风险控制、加固整治体系。针对检测人员不便实地勘测的区域，比如溢洪道、涵管等位置，使用机器人进行全面排查，积极获取坝体表层渗漏、裂缝较大等质量问题，共拍摄3000 张监测图像，排查出渗漏点12 个。结合各处渗漏点的病害情况，准确制定防渗加固方案，规范使用加固工艺，保证避险处理质量。配合使用探地雷达、电法仪等多种先进设备，进行无损检测，增强风险排查的全面性。确定风险位置后，结合渗漏特点，从主坝、溢洪道等位置，逐一开展防渗处理。加固完成，设定多个点位，进行持续性安全监测，便于掌握坝体加固情况。结合加固避险工艺的处理成果，制定应急预案、定期巡检等措施，以此保障加固质量，取得优异成效。

4 结语

综上所述，水库项目运行期间需有序落实各项加固工艺，积极排除潜在风险，以此发挥水库防洪挡灾的项目功能。结合实例项目安全管理实况，应严格制定加固工艺内容，以此逐步增强加固施工效果，展现出防洪除险生产的重要价值，全面贯彻安全生产理念，营造安全的水库管理体系。