水利工程中小型水庫除險加固施工技術(shù)的問題探討

于 穎 李 軍

(遼寧天億水工工程有限公司， 遼寧 沈陽 110023)

1 小型水庫除險加固的意義

隨著近年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，小型水庫遍布全國各地，在洪水來臨時這些小型水庫起到了分流的作用。但當前我國大部分地區(qū)的小型水庫由于其修建年代較久，再加之年久失修，存在著不同程度的老化及破毀問題，運行過程中存在著較大的安全隱患，導(dǎo)致當前我國小型水庫垮壩事件屢屢發(fā)生，這直接說明這些小型水庫在為人們生活提供方便的同時也存在很多管理及監(jiān)管上的安全隱患，小型水庫除險加固工程建設(shè)勢在必行，對小型土石壩進行除險加固，使其滿足現(xiàn)行防洪標準和相關(guān)規(guī)范的強制性條款要求，可極大消除水利工程的安全隱患。

2 小型水庫施工存在的質(zhì)量問題

2.1 工程建設(shè)標準低

多數(shù)情況下小型水庫均建設(shè)在交通不便、地區(qū)偏遠的山區(qū)中，當?shù)氐耐ㄜ嚄l件比較惡劣，在建造水庫時很多路面均為土路，如遇到了雨天就很難行走，當時水庫設(shè)計的防洪標準比較低，施工中通常沒有專門監(jiān)督，還有一些小型水庫壩路比較狹窄，也沒有采取相應(yīng)的保護性措施，很多車輛都難以通行；因當前小型水庫已經(jīng)建設(shè)多年，經(jīng)過多年運營，現(xiàn)行小型水庫很多壩頂高程和建筑物泄水能力都不滿足要求；因施工標準存在差異，小型水庫易發(fā)生險情，若險情發(fā)生，以前的設(shè)計標準不適合現(xiàn)在的搶險工作。

2.2 工程設(shè)計頻繁變更

隨著小型水庫除險加固工程受到了人們的重視，但地方財政支持力度畢竟有限，加上國家對這方面建設(shè)資金投入明顯不足，這種情況下直接導(dǎo)致出現(xiàn)工程設(shè)計不足，工程建設(shè)過程中設(shè)計方案變更頻繁，缺少高水準的設(shè)計人才，加上缺少對地域特點的適應(yīng)性及安全隱患的針對性，未在開始施工前進行現(xiàn)場檢測，這些因素對除險加固工程設(shè)計的順利進行極為不利。

2.3 小型水庫大壩常見病險

土石壩易產(chǎn)生裂縫，整體滲漏嚴重，壩體的抗滑性、穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)強度等都低于規(guī)范要求；當前小型水庫多采用土石壩，土壩缺乏穩(wěn)定性，特別易出現(xiàn)流土、沖刷、管涌、接觸等病害，漿砌石壩易出現(xiàn)溶濾病害因部分壩基產(chǎn)生液化，或建設(shè)時采用的抗震穩(wěn)定安全系數(shù)過于小，都會導(dǎo)致壩體抗震標準低；滲流病害、結(jié)構(gòu)損壞、洪水漫頂、壩下有管道、溢洪道損壞等會導(dǎo)致垮壩病害；另外，蟻害、不良地質(zhì)、淤積污泥、山體滑坡也會誘發(fā)壩體出現(xiàn)病險。

3 水利工程中小型水庫除險加固施工技術(shù)

在小型水庫除險加固建設(shè)中，要充分考慮工程地質(zhì)、水文等條件，根據(jù)壩基、壩型和病因的情況，科學(xué)、經(jīng)濟、合理地選擇除險加固施工技術(shù)。

3.1 土石壩壩體灌漿加固技術(shù)

3.1.1 高壓旋噴灌漿施工技術(shù)

施工過程中，施工環(huán)境不好，對土質(zhì)要求較高，必須為砂土、黏性土等軟基，施工設(shè)備及工藝簡單，工程造價相比較高。借助高壓漿液射流的作用，對原壩體土層結(jié)構(gòu)進行切削和沖刷，土顆粒和漿液形成混合物，混合物經(jīng)過凝固及硬化后，地基土體的承載力和密實度顯著提高。

3.1.2 帷幕灌漿施工技術(shù)

該技術(shù)施工工藝簡單，工程造價較低，采用壓送機械，把漿液壓灌進入壩體縫隙或地層內(nèi)，灌漿材料在壩體內(nèi)進行擴散、膠凝，經(jīng)過固化后形成截水帷幕。這樣壩體的滲流水壓力減小，滲流水的垂直滲徑加大，巖基的完整性、滲透穩(wěn)定性、密度性得到提升。

3.1.3 劈裂式灌漿加固技術(shù)

該方法適用于壩體質(zhì)量差的土壩，顯著提高壩基和壩體結(jié)合面的防滲能力，施工見效速度、設(shè)備操作及造價等都優(yōu)于其他技術(shù)，但施工中合理控制施工工藝，嚴格控制灌漿質(zhì)量，保證防滲加固工作實現(xiàn)預(yù)期的效果。多應(yīng)用在不穩(wěn)定的壩堤，壩體受到漿液的自重和壓注力，產(chǎn)生劈裂，這樣沿著堤壩軸線方向，產(chǎn)生黏土帷幕，且帷幕兩側(cè)土因受到擠壓產(chǎn)生移動，其密實度增加，也增強了壩體整體的穩(wěn)定性。

3.1.4 充填式灌漿加固技術(shù)

當壩體洞穴和裂縫只存在于局部位置，可采用該施工技術(shù)。常應(yīng)用于蟻穴、壩腔孔洞等縫隙病害處理。灌漿受到重力作用，從上往下對孔洞進行封堵，使壩體成為完整的封閉體，從而提升了整體防滲能力。

3.2 土石壩滑坡加固技術(shù)

常見加固方法包括在開挖回填、上部減載、滑坡坡腳壓載堆石、減小壩坡坡度、增加阻滑力、對壩體裂縫進行夯實、清除滑坡體、清淤排水，對存在安全隱患的樹根、蟻穴、泉眼進行清理，減小壩基滲透壓力和浸潤線，增強壩體的穩(wěn)定性。當前小型水庫大壩多為土石壩，需要對其穩(wěn)定性和強度進行強化。借助土工試驗、測量觀測和滑坡勘探等方法，確定誘發(fā)滑坡病害的主要原因，在根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，綜合分析，選擇加固施工技術(shù)。為了防止壩體產(chǎn)生裂縫和基礎(chǔ)固結(jié)沉陷，不可使用碾壓法進行滑坡的填土操作，對于主裂縫，不可采用灌漿法施工。

3.3 壩基與壩體的密實加固技術(shù)

對壩基實施加固時，常采用振沖壓密法、深層攪拌法、強夯法、化學(xué)灌漿法、排水砂井分期填筑法、換填法等；壩體加固改造時，通常采用振沖法；新建壩通常采用振沖壓密法和碾壓法施工技術(shù)；對于軟弱土質(zhì)壩體進行加固時，如對黏性土或砂性土等軟弱土質(zhì)的壩體進行加固時，采用深層攪拌土法；此外，當壩體和壩基同時產(chǎn)生密實度問題時，要盡量選擇相同的加固技術(shù)。

3.4 土工合成材料加固技術(shù)

當前普遍采用土工織物，大大提高了壩堤的防護和防侵蝕能力。土工合成材料是借助土工復(fù)合體，對大壩進行加固的新型施工技術(shù)。進行水利壩堤病險加固時，依次在上面鋪設(shè)土工膜、砂墊層和砼，可以顯著提高壩體的強度和防滲能力。

4 小型水庫除險加固工程施工管理措施

4.1 完善組織結(jié)構(gòu)

各級領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該充分重視小型水庫除險加固工程建設(shè)，及時建立起完整的責任管理制度，將小型水庫除險加固工程的具體責任落實到部門及個人，不僅要針對工程師展開責任意識的宣傳，同時還要加強參與工程建設(shè)的其他人員有關(guān)責任意識的宣傳。

4.2 規(guī)范施工管理工作

按照《水利工程質(zhì)量管理規(guī)定》中的相關(guān)內(nèi)容，應(yīng)針對水庫除險加固實施項目法人負責、政府職能監(jiān)督的相關(guān)要求，深入貫徹落實小型水庫除險加固質(zhì)量管理的相關(guān)制度，落實招標投標制、項目法人制、建設(shè)監(jiān)理制。首先，推行項目法人責任制。應(yīng)針對工程建設(shè)中每一道工序及隱蔽工程落實到專門人員身上；其次，深入落實建設(shè)監(jiān)理制，應(yīng)針對工程監(jiān)督與驗收實施嚴格的監(jiān)理制，保證每道工序驗收合格以后才能進行后續(xù)工程，對于其中與設(shè)計要求不符的工程應(yīng)及時返工；第三，實施招投標制度，應(yīng)該規(guī)范化、合理化，促進公平、公正、公開的實現(xiàn)招投標，避免出現(xiàn)以權(quán)謀私現(xiàn)象。

4.3 適當增加小型水庫除險加固工程的投入

為提升除險加固工程的整體施工質(zhì)量，施工單位會引進一些新型的地質(zhì)勘查設(shè)備，會導(dǎo)致建設(shè)費用超支，這種情況下主管部門應(yīng)適當加大對這項工程的資金投入，對資金進行合理分配，這樣才能保證資金落實到施工中。

5 結(jié)語

科學(xué)合理選擇除險加固技術(shù)對工程施工的順利開展起著主導(dǎo)性的作用，水利施工企業(yè)應(yīng)該充分結(jié)合時代發(fā)展的要求，對當前小型水庫除險加固工程施工中遇到的質(zhì)量問題進行認真分析，并積極采取措施不斷加強對施工質(zhì)量的控制。