射洪縣水庫大壩病害特點及除險加固技術問題探討

摘要新中國成立以來，我縣水利事業得到了蓬勃迅速的發展，已建成小型水庫114座。大量病險的存在不但影響水庫效益的發揮，而且還嚴重威脅下游人民群眾生命財產及設施的安全，制約著經濟社會發展。因此，水庫除險加固工作迫在眉捷，刻不容緩。現將當前水庫除險加固工作有關技術問題進行了探討。

中圖分類號：TV871 文獻標識碼：A

Characteristics of Shehong Dam and Discussion about

Technical Problems of Reinforcement

ZHANG Derong

(Qinggang Agricultural Service Center， Suining， Sichuan 629200)

AbstractSince the founding of new China， the water conservancy has vigorous rapid development， we have built 114 small reservoirs. The presence of a large number of dangerous impacts the benefit of reservoir， but also seriously threat to downstream life and property and facilities security， restricts the economic and social development. So， it's imminent and urgent work for reservoir reinforcement. Now I'll discuss the the technical issues of current reservoir reinforcement.

Key wordsreservoir dam; disease characteristics; embankment

1 我縣小型水庫安全現狀

1.1 水庫建設先天不足，工程質量差

我縣絕大多小型水庫修建于上個世紀60、70年代。這一時期，全縣小型水庫建設開工面廣，數量集中，加上特定的社會、經濟、技術條件等多種因素影響，工程建設先天不足。一方面，很多小型水庫設計標準低或采用了不合理的設計方案，甚至有些水庫建設根本就沒有經過勘測設計。另一方面，大壩施工大多靠群眾運動，施工質量差。多數小型水庫從投入運行時就遺留了諸多安全隱患。

1.2 水庫管理后天失調，老化失修嚴重

長期以來，受水庫管理體制不順、機制不活、經費短缺、人員素質低等因素的制約，小型水庫管理薄弱，日常運行和養護工作無專人負責，安全管理責任落實不到位。工程“年久失修，積病成險”。大多數小型大壩無人管理，雜草叢生，導致白螞蟻生長環境良好，繁殖過快，蟻害嚴重。特別是2008年“5·12”汶川8.0級特大地震，我縣小型水庫受到了嚴重影響，造成了許多新的病險震損水庫隱患。

1.3 水庫建設標準無法滿足經濟社會發展需要

隨著我國經濟社會的發展，水利工程的防洪標準與范圍也在提高和擴大，水庫綜合運用條件要求越來越高。目前，水庫建設相關技術標準得到不斷修訂和完善，水庫現有建設標準亟待提高。

2 病險水庫病害特點

2.1 病險水庫的分布特點

據縣水務局2010年統計，全縣30個鄉鎮病險水庫90座，其中：小（一）型9座，小（二）型81座。病險水庫涉及全縣各鄉鎮，按流域劃分，涪江以東比涪江以西多；按鄉鎮劃分，復興、潼射、天仙、曹碑、仁和、青崗、官升、洋溪、文升、太乙、沱牌、明星、鳳來、金家、金華較多；其余鄉鎮較少。

2.2 病險水庫的壩型特點

我縣水庫大壩數量較多，分布全縣30個鄉鎮。壩型主要為土石壩、漿砌石壩。根據統計的90座病險水庫除險回固資料，病險水庫中水庫主壩壩型為土石壩的約占96%，漿砌石壩占4%。因此，在病險水庫除險加固中，土石壩加固分布最廣，數量最多，其加固技術在病險水庫除險加固中占有十分重要的地位。

2.3 病險水庫病害特點

根據《水庫大壩安全評價則》（SL258--2000），對于水庫大壩安全狀態，主要從工程質量、運行管理、防洪標準、結構安全、滲流安全、抗震安全及金屬結構安全等方面對水庫大壩進行全面評價，對水庫大壩安全類別通常分為三類：一類壩為安全大壩；二類壩為安全隱患大壩；三類壩為病險水庫大壩。

據縣水務局統計分析表明，三類壩病險水庫中，常見病害、多發病害主要為以下幾個方面：

2.3.1 水庫防洪標準低，不能滿足規范要求

主要原因：（1）隨著水文資料系列的延長，設計洪水量、洪峰和洪水過程發生較大改變；（2）原設計洪水標準本身偏低，不能滿足現行規范要求；（3）泄水建筑物因過流斷面偏小或淤塞等原因，渠洪能力不足；（4）泄水建筑物存在安全隱患，不能正常泄洪；（5）有的水庫根本無泄水建筑物，是啞吧水庫；（6）因經濟社會發展，泄水建筑下游無行洪通道，無法泄洪等。

2.3.2 水庫壩體結構穩定性差，大壩穩定和強度不滿足規范要求

主要原因：（1）土石壩壩坡偏陡，重力壩建基面或沿基礎深層結構面抗滑穩定安全性不夠；如蓮花灘水庫、小洋村水庫等；（2）拱壩壩肩薄或存在軟弱結構面，壩肩穩定性不足；（3）土石壩壩體填筑質量差，壩體填料抗剪強度偏低，影響壩體抗滑穩定。如：鐘家店水庫、郭家埝水庫等。（4）漿砌石壩砌筑質量差，影響大壩整體穩定性；（5）混凝土或漿砌石重力壩帷幕和排水失效或部分失效，造成大壩穩定性降低。

2.3.3 水庫壩體和壩基滲漏嚴重，影響大壩安全

主要原因：（1）土石壩土質防滲體滲透性不滿足規范要求；如幸福水庫、羅家溝水庫等。（2）土石壩下游無排水棱體或已失效；（3）壩下涵管管壁與壩體接觸部位由于設計或施工等原因發生沖刷。（4）土石壩基、壩肩清基不徹底，壩基基巖未采取滲控措施設計不合理。如群英水庫、紅巖水庫等。（5）漿砌石壩體不密實，上游防滲面板混凝土產生裂縫，止水被破壞等。

2.3.4 抗震標準低

主要原因：（1）在水庫大壩建設時期，對地震設防認識不足或根本沒有考慮地震設防安全措施；（2）地震設防標準低，不滿足現行規范要求，遇地震易產生縱、橫向裂縫或震墜毀。如：馬鞍山水庫、上村溝水庫。

2.3.5 輸水、放水及泄洪建筑物老化，破壞較為普遍

主要原因：（1）溢流壩閘墩結構單薄，混凝土強度低；泄槽未襯砌或襯砌質量差；泄槽底板基礎變形，混凝土產生裂縫甚至坍陷；消能未完建或無行洪通道。（2）輸水遂洞襯砌結構施工質量差，強度低或設計不完善。（3）涵管基礎差，不均勻變形嚴重，涵管結構強度低等。如鄧家溝水庫、邱家溝水庫等。

3 小型病險水庫除險加固的主要工程措施

根據上述我縣病險水庫壩型及其病害特點，總結我縣近幾年來小型病險水庫大壩除險加固經驗，主要對土石壩型水庫常見病害加固處理技術進行概述。

3.1 提高防洪標準的加固技術

提高水庫土石壩防洪標準的加固措施主要有兩種：（1）加設防浪墻。在無防浪墻的大壩壩頂上游加設防浪墻，防浪墻高度一般為1.0~1.2M。（2）加高大壩壩體。加高分為3種方式：①在原大壩下游培厚并加高壩頂。如蓮花灘水庫左岸土石壩加高就是采用下游培厚輥高的方式。②在原大壩上游面培厚大壩并加高壩頂。③戴帽加高。

3.2 防滲加固技術

土石壩防滲加固措施可分為水平防滲和垂直防滲兩大類，原則是堵下排，使其滲透坡降不超過允許坡降，保持土體的滲透穩定。（1）混凝土防滲墻。混凝土防滲墻加固土石壩，主要是采用鉆鑿、抓斗等方法在壩體或地基中建造槽形孔后，澆筑成連續的混凝土墻，達到防滲的目的。如郭埝口水庫、鐘家店水庫、羅村溝水庫、香臺寺水庫、小洋村等，均采用混凝土防滲墻防滲加固，取得很好的防滲效果。（2）高壓噴射灌漿。高壓噴射灌漿適用于淤泥質土、粉質黏土、粉土、砂、礫石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑體內的防滲工程，具有可灌性好、可控性好、適應性廣、設備簡單及對施工場地要求不高等特點。（3）劈裂灌漿。（4）土工膜。（5）其它防滲方式。

3.3 壩坡穩定加固

土石壩壩坡穩定加固處理原則是設法減少滑動力與增加抗滑力。加固處理措施可概括為“上部減載，下部壓重”。土石壩壩坡加固一般采取以下措施：（1）削坡放緩：壩體局部壩坡抗滑穩定不滿足要求，且壩頂較寬，可適當削坡放緩壩坡。（2）培坡放緩：壩坡較陡引起壩體失穩的，可采取培厚放緩壩坡以滿足穩定要求。（3）增設防滲、排水設施。（4）置換筑壩材料：壩體填筑材料性能較差，局部穩定不滿足要求時，可挖除原壩坡筑壩材料，換填性能較好、透水性大的材料，從而提高穩定性。（5）加密壩體：對于壩體填筑密實度較差的砂性土壩，壩坡穩定不滿足要求時，可采用振沖或擠密砂樁等方法提高壩坡填筑材料的密實度，從而增大填筑材料的強度，使壩坡穩定滿足要求。

3.4 抗震加固

砂基或采用砂土填筑的土石壩。在地震作用下可能產生液化破壞或抗震安全度不夠，對其抗震加固可采取置換、人工加密、拋石壓重以及設置排水減壓井等方法。

3.5 護坡加固改造

護坡是土石壩壩體結構的重要組成部分，由于長期受風浪、水浸、凍融、壩體變形等影響，容易發生破壞。