小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程措施

王亞?wèn)|

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

1 概況

黑龍江省有小型水庫(kù)近千座，多數(shù)是20世紀(jì)50～60年代修建的，屬于典型的“三邊工程”，又經(jīng)過(guò)幾十年的長(zhǎng)期運(yùn)行，大多數(shù)小型水庫(kù)都存在大壩壩體、壩基、壩肩滲漏;水庫(kù)輸水洞和溢洪道年久失修，不能正常運(yùn)用，有水不敢蓄的問(wèn)題，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及早采取除險(xiǎn)加固措施，就會(huì)極大地限制我省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐。

2 小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固措施

除險(xiǎn)加固措施有多種，可以具體問(wèn)題具體分析，根據(jù)每個(gè)小型水庫(kù)的實(shí)際情況，分別采取切合實(shí)際的除險(xiǎn)加固措施?，F(xiàn)在針對(duì)小型水庫(kù)存在的主要問(wèn)題，介紹一些工程中經(jīng)常采用的典型措施。

2.1 大壩迎水面護(hù)坡措施

勃利縣大義水庫(kù)始建于1956年，1968年續(xù)建，1977年竣工?？値?kù)容300萬(wàn)m3，為小(1)型水庫(kù)。目前工程存在的問(wèn)題是:

土壩上游護(hù)坡不完整且塊石風(fēng)化嚴(yán)重、破碎，下游無(wú)護(hù)坡，局部壩坡較陡，出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

采取的加固措施是:對(duì)壩坡上游進(jìn)行護(hù)坡計(jì)算，考慮原來(lái)有部分干砌石護(hù)坡，所以仍采用干砌石護(hù)坡，護(hù)坡上部頂高程為壩頂高程，下部至死水位243.36 m。護(hù)坡塊石厚20 cm，碎石墊層15 cm，砂礫石10 cm。死水位以上采用砌石固腳，形式為直角梯形，頂寬1 m，高1 m。下游采用草皮護(hù)坡。

2.2 大壩下游設(shè)置排水減壓溝

曲河水庫(kù)位于雞東縣向陽(yáng)鎮(zhèn)西南11 km穆棱河右岸的二級(jí)支流水曲柳河上，雞密公路南側(cè)，是1座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)魚的綜合利用的小(1)型水庫(kù)。存在的主要問(wèn)題是:

壩基為雙層地基結(jié)構(gòu)，覆蓋層較薄，壩后有滲水現(xiàn)象。強(qiáng)透水層滲透系數(shù)較大，弱透水層厚度較薄，如采用排水蓋重厚度較大且較長(zhǎng)，不經(jīng)濟(jì);采用排水減壓溝效果較明顯，開挖黏土可上壩，與貼坡排水結(jié)合布置，可較大程度的節(jié)省投資。

采取的措施是:減壓溝挖穿弱透水層即可，滿足滲流穩(wěn)定要求。采用底寬1.0 m，邊坡采用1∶1.5結(jié)合貼坡排水布置，回填砂礫石、碎石及塊石滿足排水反濾要求。

2.3 大壩壩體垂直防滲措施

碾子河水庫(kù)位于勃利鎮(zhèn)西5 km處，倭肯河二級(jí)支流碾子河上，是1座以灌溉為主兼顧防洪養(yǎng)魚等綜合利用的小(1)型水庫(kù)。水庫(kù)始建于1957年，幾起幾落，于1975年竣工。目前水庫(kù)存在的主要問(wèn)題是:

壩體為黏土均質(zhì)壩，含少量粉土質(zhì)砂，并有淤泥夾層。由于壩體施工時(shí)筑壩土料巖性不均一，控制碾壓強(qiáng)度不好，產(chǎn)生滲透變形。如不采取防滲措施則浸潤(rùn)線高，壩體出逸點(diǎn)高，進(jìn)而使壩體穩(wěn)定不滿足要求。

采取的加固措施是:經(jīng)多方面比較，高壓噴射混凝土防滲板墻方案造價(jià)高，施工場(chǎng)地要求大，現(xiàn)壩頂寬度僅為5 m，影響施工機(jī)械的布置及交通。鋪防滲土工膜易損壞，從長(zhǎng)期防滲效果看并不理想，并且在造價(jià)上沒有優(yōu)勢(shì)。多頭小直徑水泥土防滲板墻方案造價(jià)最低，施工簡(jiǎn)單，防滲效果持久。故采用多頭小直徑水泥土防滲板墻方案。水泥土防滲墻既經(jīng)濟(jì)、施工方法又簡(jiǎn)單，即用20%的水泥與壩體填筑的黏土進(jìn)行攪拌灌注，用多頭小直徑噴射。防滲墻厚度20 cm，從壩頂鉆孔直達(dá)壩基。

2.4 溢洪道的完善措施

大同水庫(kù)位于賓縣賓州鎮(zhèn)東南部10 km，大同村南1 km處的海里渾河支流三道海里渾河上。是一座以灌溉為主，兼顧防洪，養(yǎng)魚等綜合利用的小(1)型水庫(kù)。

溢洪道在大壩北側(cè)，是在花崗巖山體中劈開而成的矩形槽，堰型為開敞式無(wú)閘寬頂堰，底寬5 m，設(shè)計(jì)最大泄量70 m3/s。大同水庫(kù)按無(wú)閘方式運(yùn)行，下游無(wú)控泄要求。由于溢洪道堰坎基本沖沒，自1994年以來(lái)，為滿足正常運(yùn)行，溢洪道前設(shè)子堰使水位抬高至102.66 m，來(lái)洪水時(shí)，拆子堰增大泄量，降低庫(kù)水位。溢洪道坎底和兩邊坡無(wú)護(hù)砌保護(hù)?？膊考跋掠挝菜帋r性強(qiáng)風(fēng)化，坎上游淤積嚴(yán)重，阻水下泄。

采取的加固措施為:需整修堰體，該堰高是＜3 m的低堰，駝峰堰是一種較好的低堰堰型，堰的剖面由3段圓弧組成，施工起來(lái)較簡(jiǎn)單，同時(shí)堰型的整體穩(wěn)定性和斷面應(yīng)力情況都較好，且流量系數(shù)較大，一般在0.4～0.46，本次設(shè)計(jì)采用駝峰堰。對(duì)溢洪道的寬度重新復(fù)核并設(shè)計(jì)，確定溢洪道寬為10 m時(shí)投資最省。

2.5 溢洪道的維修措施

勃利大義水庫(kù)溢洪道位于土壩右側(cè)的壩端上，為開敞式側(cè)槽溢洪道，側(cè)堰寬25 m，分10孔，無(wú)閘門及啟閉設(shè)備，一側(cè)為漿砌石，一側(cè)為開挖后的裸露巖石，堰頂高程為250.85 m，底板為裸露巖石，尾端挑流消能工程為1983年修建。

溢洪道由進(jìn)口段、控制段、消力池及海漫段組成。溢洪道經(jīng)多年運(yùn)行，年久失修，左岸漿砌石部分脫落，右岸整流段后岸坡無(wú)襯砌風(fēng)化嚴(yán)重，底板基礎(chǔ)無(wú)襯砌，消能設(shè)施不完善，沒有尾水渠，陡坡段及消力池內(nèi)設(shè)兩道導(dǎo)流墻。

采取的加固措施為:進(jìn)口段底板進(jìn)行雜草及風(fēng)化巖堆積物的清除，以便滿足原設(shè)計(jì)坡度的要求。進(jìn)行混凝土襯砌，厚度20cm，并掛鋼筋網(wǎng)。左側(cè)漿砌石邊墻損壞處進(jìn)行維修，右側(cè)山體進(jìn)行混凝土噴錨襯砌，以提高邊墻的整體性，消除山體塌落對(duì)泄洪的影響。對(duì)溢洪道消能進(jìn)行完善，挖尾水渠道。

2.6 輸水洞的修補(bǔ)措施

多數(shù)水庫(kù)經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，洞身混凝土管存在多處裂縫，有縱向裂縫及管接頭處裂縫，接頭處裂縫寬，洞身多處漏水等。由于施工工期及灌溉需要，需采用切合實(shí)際的施工方法。

采取的加固措施為:縱向裂縫將原混凝土面鑿毛或沿裂縫鑿成型槽，清洗后涂環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿，再對(duì)裂縫、漏水點(diǎn)內(nèi)部灌環(huán)氧漿液，甲凝漿液或水泥漿充填，最后在表面貼玻璃絲布。

管接頭處在原伸縮縫處鑿寬3～5 cm，深2 cm的圓環(huán)形槽，清洗干凈后涂環(huán)氧基液，再將經(jīng)過(guò)打毛和硫酸處理的平板橡皮表面涂環(huán)氧基液，貼在槽中，最后用環(huán)氧砂漿將槽填平，裝模板支撐加壓，兩天后拆模。

伸縮縫過(guò)大，錯(cuò)位大，可在適當(dāng)?shù)呢灤┬原h(huán)向裂縫處加作伸縮縫。先把表層松動(dòng)的砂礫及灰塵清除干凈，表面涂上環(huán)氧基液，灌上環(huán)氧砂漿再加上橡膠止水帶，外壓鋼板圍成的環(huán)型管，側(cè)面用環(huán)氧砂漿封堵，外加支撐結(jié)構(gòu)，待完全牢固后撤掉支撐。

3 結(jié)語(yǔ)

黑龍江省小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后，能夠確保水庫(kù)安全度汛，正常蓄水，發(fā)揮其應(yīng)有的防洪社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，大大保證了水庫(kù)下游廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)于發(fā)展農(nóng)村水利和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有積極的意義。

［1］黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院.SL274－2001碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2001.

［2］水利部天津水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.SL253－2000溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京:中國(guó)水利水電出版社，2000.