除險加固處理技術(shù)在小型水庫中的應(yīng)用

趙艷華

河北省承德縣水務(wù)局 河北承德 067400

摘要：當前我國有大量的小型水庫都存在不同程度的病險問題，這些病險水庫不僅對水庫的功能存在一定的影響，還對水庫周邊人民的生命財產(chǎn)安全帶來了隱患。所以對小型水庫進行除險加固處理具有重要意義。當前由于全國各地小型水庫在財力、技術(shù)和管理水平上都存在一定的差距，所以結(jié)合多年工作經(jīng)驗，首先對病險水庫的常見病險原因進行分析，然后對常見的水庫出現(xiàn)加固處理技術(shù)進行分析，分析其優(yōu)劣點以及適用范圍，方便針對小型水庫的問題選擇科學合理的除險加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：小型水庫；除險加固；病險水庫

引言：

我國長期重視水利工程的建設(shè)，所以在過去建設(shè)了大量的水利工程，其中包括大量修建在鄉(xiāng)鎮(zhèn)的小型水庫，這些水庫在防洪灌溉、供水發(fā)電和改善生態(tài)環(huán)境上發(fā)揮了巨大的作用，但是由于很多小型水庫由于建設(shè)時間過久、缺乏維護導(dǎo)致這些水庫形成病險水庫，這些水庫急需除險加固處理。

1病險水庫的常見病險原因

1.1大壩整體穩(wěn)定性差、抗震能力不足

由于小型水庫建設(shè)在建設(shè)時缺乏科學合理的設(shè)計，施工過程的質(zhì)量控制工作也較差，所以很多小型水庫的壩體都存在斷面面積較小、缺乏抗滑處理、護坡和排水處理較差等問題，所以很容易出現(xiàn)壩體裂縫等問題。另外，小型水庫大多建造時間較遠，缺乏地震設(shè)防意識，以2008年“汶川大地震”為例，我國南部地區(qū)很多小型水庫都出現(xiàn)了裂縫。

1.2防洪能力較差

水庫是防洪體系的重要組成部分，水庫能夠蓄水、排水，是削減洪峰、保證旱季農(nóng)業(yè)供水的重要設(shè)施。但是水庫出現(xiàn)病險問題之后，水庫的防洪能力將顯著下降，這樣將會影響整個防洪體系的運作，如上游水流過大，下游水庫來不及對上游的水及時進行蓄、泄、滯、分，如果以水利部頒布的《水庫的防洪標準》為標準，我國大多數(shù)病險水庫都不達標。

1.3大壩填筑質(zhì)量差、滲透嚴重

小型水庫大多為土石壩，造價較低，但是土石壩存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，受地質(zhì)水文條件影響較大，運行過程中很容易出現(xiàn)滲透問題。當壩基存在未處理的破碎帶、風化層時容易發(fā)生壩基滲透；當壩體出現(xiàn)縱向裂縫時容易產(chǎn)生壩體滲透；當壩體與基巖結(jié)合不嚴密，在結(jié)合面處發(fā)生繞壩滲透。

1.4建筑物老化、金屬結(jié)構(gòu)腐蝕

部分小型水庫由于建造時間較長，在長久的使用過程中出現(xiàn)裂縫、漏筋、斷筋、腐蝕等情況又缺乏及時的維護，這些水庫長期帶病運行。水庫的金屬結(jié)構(gòu)主要指閘門和啟閉電動機，很多小型水庫的這些設(shè)備都存在老化和銹蝕的情況，導(dǎo)致閘門無法嚴密閉合，存在嚴重的漏水情況。

1.5管理不善

小型水庫無論硬件設(shè)施還是軟件設(shè)置上都有較大的欠缺，根本無法正常開展水庫的工作，如水庫具有水文預(yù)報、大壩觀測的工作，很多小型水庫根本就沒有這些設(shè)備，及時有這些設(shè)備的，也是老舊淘汰的系統(tǒng)，觀測的數(shù)值誤差較大。

2小型水庫常見的除險加固處理技術(shù)

2.1加固上游壩坡

加固上游壩坡可以加強大壩的填筑質(zhì)量，提高壩坡的穩(wěn)定性，防止上游壩坡受到水流和波浪的淘刷。加固上游壩坡的基本原則是盡量減輕大壩上部荷載，加大壩腳的荷載。加固上游壩坡的方法很多，在實際加固時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇相應(yīng)的集中方案合理搭配。

（1）當壩頂較寬且不滿足抗滑穩(wěn)定需求時可以削坡放緩處理；

（2）當壩坡角度太陡導(dǎo)致壩體失穩(wěn)可以采用培厚壩底減小坡腳來增大穩(wěn)定性；

（3）當壩體存在局部材料性能較差導(dǎo)致失穩(wěn)的情況是，可以置換該部分的筑壩材料；

（4）當壩體填筑材料砂性土較多，填筑密實度較差時，可以采用震沖或擠密砂樁的方式提高壩坡的填筑密實度；

（5）在壩腳處砌筑漿砌石用來固定壩腳。

2.2對壩肩進行處理

小型水庫大壩的防滲能力一般較差，當水位不超過設(shè)計水文時，大壩兩側(cè)的壩肩處就會出現(xiàn)滲漏，產(chǎn)生滲漏的主要原因是由于壩肩處的粉土或砂礫石存在滲漏通道。對繞壩滲透的處理方法也很多，具體如下：

（1）鋪蓋，如果壩體上游兩側(cè)的山坡透水性較大，可以在上游山坡水線以下鋪設(shè)一些透水性較弱的材料，如土工膜等，這樣可以阻斷繞壩滲透的入口；

（2）帷幕灌漿，如果岸坡存在裂隙或較厚的風化層時，可以進行帷幕灌漿處理，提高岸坡的抗?jié)B能力；

（3）接觸灌漿，接觸灌漿主要集中在大壩與周邊岸坡接觸的地方，對接觸面可以進行接觸灌漿處理；

（4）高壓噴射灌漿，如果壩體填筑材料密實度較差、透水性較強，可以采用高壓噴射灌漿的方式來進行處理，高壓噴射灌漿具有灌漿質(zhì)量高、施工要求不高、適應(yīng)性強等優(yōu)點，目前使用較多。

2.3加固下游坡體

下游坡體常用的加固方式是培土加厚壩體，對坡體進行加固處理，提高坡體的穩(wěn)定性。在對下游坡體進行加固和放坡處理時，需要清除表面雜草及浮土。培土加厚壩體施工質(zhì)量的關(guān)鍵在于做好新舊砂土層的結(jié)合，常見的處理方式是在新舊圖層結(jié)合處設(shè)置一定的凹槽，為了便于開挖，凹槽的斷面選擇為梯形，利用凹槽的咬合作用提高加固質(zhì)量。

2.4泄水建筑物除險加固

泄水建筑物出險加固的原則是盡量在原基礎(chǔ)上進行改造，如加大過流斷面的寬度或深度，從而增大泄洪流量。如果不具備原地改造能力，則可根據(jù)現(xiàn)場實際情況選擇溢洪道，但是要盡量減少工程量。

泄洪道的形式最好采用正槽式，另外泄洪道在水流下泄時水流的沖擊力較大，可以進行消能處理，避免水流對壩腳的穩(wěn)定產(chǎn)生影響。

由于小型水庫缺乏專業(yè)監(jiān)測設(shè)備和人才，所以對于閘門的控制問題可以根據(jù)天氣預(yù)報來定奪，在汛期提前開閘放水，減小庫內(nèi)水位高度。

2.5輸水建筑物除險加固

小型水庫輸水建筑物的質(zhì)量把控主要集中在涵管上。如果涵管出口附近出現(xiàn)滲漏的情況，那么需要對涵管本身及周邊土體進行檢查，根據(jù)不同情況制定相應(yīng)的處理方案。如果是填土的質(zhì)量問題，那么一定要對土體進行開挖并置換，做好碾壓工作，必要時可采用高壓噴射灌漿處理。如果是涵管的問題，則需要根據(jù)涵管的破壞程度來看，當涵管部分破壞時，可以制定相應(yīng)尺寸的涵管，將其套在舊涵管破壞處，接觸處用混凝土澆筑，當涵管整體破壞時，則需要進行重建，涵管重建時需要將涵管擱置在穩(wěn)定基巖上，防止壩體沉降導(dǎo)致涵管斷裂。

2.6其他除險加固處理方式

一般來說小型水庫在修建時都沒有任何安全檢測設(shè)備，那么在進行除險加固時一定要配備齊設(shè)備，根據(jù)自身資金情況選擇水位計、雨量計這種自動化設(shè)備或人工觀測水尺這種人工設(shè)備。

在選擇配備機電設(shè)備時，應(yīng)以安全可靠、操作簡單耐用為原則。

2.7小型水庫除險加固時的注意事項

在對水庫進行除險加固之前，應(yīng)充分對其必要性進行論證，避免出現(xiàn)水庫加固后也無法發(fā)揮其水庫的主要功能的情況。

淤積是水庫的常見問題，水庫在運行的過程中應(yīng)及時做好清淤和沖淤工作，對于淤積情況嚴重的水庫，可以考慮降低水庫的使用或報廢處理。

對水庫進行除險加固處理時需要與水庫防洪使用相互協(xié)調(diào)，應(yīng)盡量將工期安排在非汛期進行。

3結(jié)論

首先我們應(yīng)清醒的認識到水利工程都是有其使用年限的，在對病害水庫進行處理時，首先要對其展開全面的、科學的研究和論證。其次在對水庫進行除險加固和報廢之間做好權(quán)衡，一定要發(fā)揮除險加固處理的價值，也不要報廢一些維修后還能更好運行的水庫。最后根據(jù)水庫出現(xiàn)病害的原因，對癥下藥，選擇合適的工程處理方案，這樣才是科學合理的小型水庫除險加固流程。

參考文獻：

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