探究小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

李波　劉靖　劉明

【摘要】為了確保小型水庫的安全，有效發(fā)揮小型水庫的功能，完善城鄉(xiāng)防洪體系，就必須采用實(shí)施小型水庫除險(xiǎn)加固工程。除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)是整個(gè)工程加固工作的關(guān)鍵所在。本文對如何加強(qiáng)小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】小型水庫；病險(xiǎn)水庫；除險(xiǎn)加固

一、前言

目前，對我國小型病險(xiǎn)水庫的情況來看，工程建設(shè)不配套、質(zhì)量差和病害多。一些水庫在修建時(shí)無溢洪道、無輸水渠道；工程老化失修嚴(yán)重。水庫大壩隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，受到水壓力、滲透、沖刷、氣蝕、冰融、磨損、超標(biāo)洪水、地震及材料老化等物理作用及侵蝕和腐蝕等作用的影響，產(chǎn)生了洪水漫頂、壩體裂縫、滲透變形、壩體滑坡、壩體滲漏等問題。部分加固過得水庫甚至又出現(xiàn)了新的險(xiǎn)情。針對工程病險(xiǎn)問題，采取更加有針對性的加固措施對綜合治理病險(xiǎn)水庫是有著非常積極的意義。本文主要針對此類問題進(jìn)行了分析，并指明了工作中的重點(diǎn)和可行的措施。

二、病險(xiǎn)水庫存在的主要問題

我國目前的小型水庫，多數(shù)建于50—70年代。由于歷史原因，很多水庫在修建時(shí)沒有按照基建程序進(jìn)行設(shè)計(jì)審批、施工監(jiān)督和驗(yàn)收，而是邊勘測、邊設(shè)計(jì)、邊施工，甚至有的水庫沒有設(shè)計(jì)，從而形成了大量的病險(xiǎn)水庫，在安全方面存在不少問題。如要表現(xiàn)在： 水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)低，抗震不達(dá)標(biāo)，滲漏嚴(yán)重，土石壩壩體變形，大壩穩(wěn)定性差和強(qiáng)度低等等。漿砌石壩和混凝土壩常見的病害有裂縫、漏水、剝蝕、壩體失穩(wěn)等，輸、放水以及泄洪建筑物的老化，破壞都很普遍，如：閘門嚴(yán)重銹蝕，啟閉機(jī)不能正常工作；在材料與結(jié)構(gòu)老化的方面主要體現(xiàn)在：防汛公路不暢，管理設(shè)施、水文測報(bào)、大壩觀測設(shè)備等各方面的不完善的情況。

三、除險(xiǎn)加固的重點(diǎn)

一是大壩加固方面。大壩為水庫的擋水建筑物決定了水庫能否正常發(fā)揮功效，而更重要的是會(huì)威脅到水庫下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全和基礎(chǔ)設(shè)施的安全，如果滲漏、不穩(wěn)或者經(jīng)歷大的洪水有潰壩隱患的，會(huì)造成十分危險(xiǎn)的情況，所以說水庫的擋水建筑物大壩是水庫結(jié)構(gòu)建筑中最重要的水工建筑物。小型水庫的壩型主要為土壩、堆石壩、漿砌石壩、混凝土壩等類型。其中以土壩居多，而土壩存在的問題較多，最主要的問題是壩頂高程不足、壩體滲漏、壩坡比較陡、反濾體堵塞，水庫無人管理、雜草及灌木叢生等問題。堆石壩、漿砌石壩、混凝土壩存在的問題相對比較少，但也不排除有老化、滲漏和壩基穩(wěn)定等問題。

二是溢洪道方面。大部分小型水庫的溢洪道是一條土渠或亂石堆砌的溝渠情況，從形式上達(dá)不到泄洪的要求，更加不能夠達(dá)到防沖刷要求。有些小型水壩溢洪道為混凝土，有些為小型水壩漿砌石，漿砌石和混凝土溢洪道從形式上看是能夠達(dá)到要求的，但是隨著水庫的容量和水位變化以及時(shí)間的慢慢推移，部分小型水庫溢洪道的過流能力也不能達(dá)到的泄洪要求。

三是輸水涵方面。水庫的重要輸水建筑體是輸水涵，輸水涵作為除險(xiǎn)加固的對象，它大多為小型水庫混凝土管或者漿砌石臥管，輸水涵的涵身埋藏于壩體的內(nèi)部，對壩體的穩(wěn)定影響比較大，經(jīng)過很多年沖刷，涵管會(huì)存在滲漏的現(xiàn)象，有些輸水涵的涵身襯砌剝落，導(dǎo)致漏水比較嚴(yán)重。輸水涵的進(jìn)口形式各樣，如：垂直啟閉閘門放水方式，豎井式梯級的放水方式，斜拉閘門的放水方式等。其中，豎井式梯級放水方式病險(xiǎn)相對比較小，而斜拉式閘門放水方式病險(xiǎn)相對比較多，導(dǎo)致輸水涵的涵身容易出現(xiàn)閘門銹蝕導(dǎo)致開啟困難或閘門關(guān)閉不嚴(yán)常年無控制流水等現(xiàn)象。

四、病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固措施

一是對大壩的加固措施。大壩加固就是為了讓大壩更加堅(jiān)固、安全，小型水庫中影響大壩安全最主要的因素為滲漏問題，解決方法主要采用灌漿處理。大壩灌漿主要有壩體灌漿和壩基灌漿。壩基一般采用基礎(chǔ)帷幕灌漿；壩體灌漿主要有：高壓噴射灌漿、劈裂灌漿及壩體充填灌漿，其中壩體充填灌漿和高壓噴射灌漿比較常用。

二是關(guān)于溢洪道的加固措施。針對溢洪道存在的安全問題，對于無溢洪道或以土渠、石溝作為溢洪道的情況，溢洪道需要新建。為了安全起見，一般采用無閘門控制開敞式，多為漿砌石或混凝土結(jié)構(gòu)，過流斷面和側(cè)墻高度，根據(jù)現(xiàn)狀的泄流量計(jì)算。對于降低水位運(yùn)行的水庫，需降低溢洪道進(jìn)口堰頂高程。其他補(bǔ)充加固措施，還包括原襯砌破損部位的修復(fù)、完善消能設(shè)施、混凝土結(jié)構(gòu)缺陷處理、岸坡修復(fù)等。

三是關(guān)于輸水涵的一些加固措施。病險(xiǎn)水庫的輸水涵安全加固主要分為3 種情況：a對于存在安全問題且管徑小、進(jìn)人困難的涵管的情況，一般是在建設(shè)時(shí)開挖量較小的時(shí)候采用虹吸管輸水，虹吸管來完成的，其費(fèi)用亦相對比較低。若壩高不大，一般采取破壩重建的改造方案，此種方案，相對其他方案來說開挖量相對比較大，但新建涵管形式可以選擇；在實(shí)際工程運(yùn)作過程中虹吸管管理的維護(hù)相對比較復(fù)雜，因此，采用是比較少的。b對于一些有涵管的破損危害輸水涵大壩穩(wěn)定的情況，管徑較大的一般采用套管的方式，能夠套鋼管并對原涵管和新套管之間進(jìn)行灌漿處理。c壩高的輸水涵管，可以采用洞挖或者頂管的施工方法，洞挖成型隧洞可用現(xiàn)澆混凝土襯砌，頂進(jìn)鋼管或預(yù)制鋼筋混凝土管。

五、結(jié)語

綜上，由于我國很多水庫都存在病險(xiǎn)，都需要對水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固，在工程的設(shè)計(jì)及施工中提高水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量關(guān)鍵是最重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，對此我們還需要從更多的實(shí)踐中進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。希望本文的研究，能對病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)、加固工程中有所幫助。

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