山丘區小型水庫除險加固工程技術措施

黃光銳

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東惠州 516000）

山丘區小型水庫除險加固工程技術措施

黃光銳

（惠州市水電建筑工程有限公司，廣東惠州 516000）

現在許多小型水庫存在著病險問題，這使得水庫常發生滲漏、抗洪功能減弱、儲水能力下降等現象。文章就惠州市山丘區的小型水庫存在的病險進行研究，提出除險加固的技術措施，對提高山丘區小型水庫綜合治理工作具有指導意義。通過不斷努力的探究分析，惠州市山丘區小型水庫的儲水功能和擠滿能力等都有了顯著提高，為人們的生命財產安全提供了有力保障。

山丘區；小型水庫；除險加固；技術措施

1 概述

惠州市位于廣東省中南部東江之濱，珠江三角洲東端，地域面積11200km2，惠州市北部以山地居多，東部和南部為丘陵臺地。

解放后，惠州大興水利，至今已擁有水庫462座，其中大型水庫3座，中型水庫22座，蓄水總庫容為26億 m3；江海堤圍180條，總長840km；建有水電站170多座，裝機容量14.5萬kW，年發電量約9億度；排勞工程1800多宗，總裝機8萬kW；引水（灌溉）工程2020多宗，引水流量56m3／s。

改革開放以來，特別是“98.6”洪水及長江、嫩江流域洪水發生后的近年來，惠州市委、市府和全市人民真正認識到“水利是國民經濟的第一基礎產業”，在總書記的“眾志成城，不怕困難，頑強拼搏，堅忍不拔，敢于勝利”的偉大抗洪精神指引下，先后上馬了惠州大堤一、二期加固工程、惠東縣考洲海堤、蟹洲海堤加固工程、平山大堤加固工程、馬安圍加固工程、大坑水庫除險加固工程、黃沙湖水庫除險加固工程、徑子頭水庫等一批重點水利建設工程［1－2］。

2 技術措施

技術措施包括了5個方面：帷幕灌漿技術；復合土工膜防滲技術；黏土截滲墻防滲技術；消除溢洪道病險隱患的常用加固措施和放水洞及啟閉設施損壞的加固措施。

2.1 帷幕灌漿技術

大坑水庫位于惠州市惠陽區的角美鎮福井村石門。原建1968年12月至1969年9月。擴建1976年6—12月。集雨面積1.9km2，均質土壩高30m，庫容量208.8萬 m3，灌溉面積116.67hm2。配套左干渠6km，右干渠7.5km。總投資39.3萬元，其中國家補助10.5萬元。

由于大坑水庫建設年代較久，近些年也沒有對其進行全面的檢查修復，使得水庫大壩的壩基、壩肩等處出現了嚴重的滲漏問題，很大程度上影響了大壩穩定安全的運行［3－4］。

2.1.1 施工方案

通過對大坑水庫存在的具體問題及所處環境條件，選擇最佳施工方案，即對大坑水庫的壩基、壩肩進行防滲灌漿處理。

總共設置灌漿孔234個，各個孔之間的距離定為4.0m，孔徑76mm，帷幕灌漿孔向上游偏離壩軸線2.0m布置，采用自上而下、分段孔內循環的灌漿方式。

壩土段采用1∶2（水泥∶黏土）混合漿灌注，結合部采用1∶1（水泥∶黏土）混合漿灌注［5］。

2.1.2 質量評定

對大坑水庫共設置234個灌漿孔，經過仔細的檢定，灌漿前后壩身滲透現象明顯好轉。

根據分部工程驗收的標準，所有灌漿孔和單元工程都達到要求，且大部分單元工程還達到了優良等級［6］。

2.2 復合土工膜防滲技術

黃沙湖水庫位于惠州市惠陽區，總庫容215萬m3，壩長278m。背水坡為灌木叢護坡，坡比為1∶1.75～1∶2.35。

此壩的背水坡缺乏排水系統，且壩腳處沒有設置排水溝。由于建設之初條件有限，沒有及時對水庫壩基采取防滲措施，壩體夯填不密實，使得壩后發生嚴重的滲漏現象。

2.2.1 加固方案

根據黃沙湖水庫現存在的問題以及水庫本身的工程特點，設計選定兩布一膜型復合土工膜處理土壩滲漏的加固方案。

結合水庫壩體材料及施工條件，防滲層自下而上依次設置支持層、下墊層、防滲層、保護層、上墊層和防護層支持層的設計厚度為35cm，應密實、平整，表面不得有樹根、碎石等突出物［7］。

2.2.2 工程施工

由于要對黃沙湖水庫進行較為徹底的加固，水庫的水位要達到設計的要求才能進行施工，因此要對水庫進行強排水，將水庫的水位降到設計要求值。對水庫的上游將要施工的庫底要清理干凈，在坡腳處選定合適位置開挖固定土工膜的溝槽，依照設計標準，依次鋪設細砂下墊層、復合土工膜防滲層、細粒土保護層、砂礫石上墊層和塊石防護層，各個層面施工要細致，以防止水庫在沒有水的情況下遭到人為的破壞［8］。

2.2.3 加固效果

對黃沙湖水庫采取復合土工膜防滲加固措施后，壩后的滲流現象得到有效根治。

2.3 黏土截滲墻防滲技術

徑子頭水庫也位于惠州市惠陽區，總庫容102.0萬m3。水庫建設之初也受到各方面條件的限制，導致大壩基礎不牢固、迎水坡局部無塊石護坡等安全隱患。

后期雖對徑子頭水庫進行過幾次加固，險情稍有好轉，但施工還是不徹底，滲漏問題不但沒有根除反而逐年加重。

2.3.1 加固方案

徑子頭水庫的大壩為壤土心墻壩，通過對徑子頭水庫進行全面調查檢測，結合相關資料，綜合分析后確定對該水庫采取黏土防滲墻防滲截漏、迎水坡花崗巖塊石護坡等措施進行除險加固［9］。

2.3.2 施工建設

首先在迎水坡坡腳處開挖截滲槽至基巖以下0.5m，平均深約為3.0m，防滲墻的厚度為1.5m。然后回填黏土，并逐層夯實，使防滲墻與原壤土心墻結為一體，結合厚度為1.2m。

針對迎水坡局部無塊石護坡的問題，采取全部拆除迎水坡原護坡亂石，局部培厚、整平、翻壓后干砌花崗巖塊石護坡的方法進行加固［10］。

2.3.3 加固效果

對徑子頭水庫采取黏土防滲墻除險加固措施后，水庫滲壓水頭大幅減少，壩基滲漏完全消失，改善了壩體運行條件，大壩安全得到有效保障。

2.4 消除溢洪道病險隱患的常用加固措施

山丘區小型水庫的溢洪道大多為岸邊開敞式，由于當時的經濟條件和科學技術還不夠發達，在水庫建設時缺乏相應的防護措施，加上多年來水庫使用疲勞，致使許多水庫出現了岸石被風化甚至坍塌，溢洪能力減弱而達不到規范標準等問題。

對于溢洪道存在的病險問題，必須及時采取有效措施，如重新建立導流墻、增建溢洪道通行橋梁、擴展溢洪道、清除河道下游的堆積物等措施，達到消除病險鞏固水庫功能的目的［11－12］。

2.5 放水洞及啟閉設施損壞的加固措施

由于建設資金有限，以及施工技術和條件不夠完善等因素的制約，在加之大部分的山丘區的小型水庫是漿砌的石涵洞，使得水庫的啟閉裝置容易出現老化、滲漏和填土松軟等問題。對此提出相應的加固施工方案：

2.5.1 施工方案

內襯鋼管直徑的選擇取決于原涵洞的尺寸，應使新套鋼管與原涵洞之間最小留有30～50mm的間隙，同時考慮設計過水流量、施工方便等因素，鋼管壁厚要經計算確定，并加厚2mm的銹蝕和磨損的安全量［13］。

鋼管與原涵洞之間的充填灌漿有兩種方法：

1）在放水洞空隙較大、鋼管較短的情況下，可以直接使用高壓混凝土泵灌漿，施工工藝簡單易行。

2）在壩頂上鉆孔灌漿，但技術要求高，定位要準確。一般是沿放水洞軸線每隔10～15m布置1個斷面，每個斷面開1～3個灌漿孔，在進出口布置排氣孔和排水孔各1個，灌漿時從上游進水口逐步向下游出水口灌注。

2.5.2 加固效果

惠州市已經對178座小型水庫放水洞進行的加固措施，其中96%的水庫采用了內襯鋼管灌漿充填的方法，這種方法不僅為小型水庫的堅固建設節省了一大筆資金，而且其簡單可靠的特點縮短了建設工期。

最重要的是使水庫消除了病險隱患，為除險加固工作帶來了良好的成效。

3 組織實施

組織實施包括了3個方面：落實工作責任；加強建設管理和控制資金管理。

3.1 落實工作責任

為了更好的進行對小型水庫的建設及管理工作，惠州市建立了以水務局為首的建設管理指揮部，在局長的帶領下，針對加強小型水庫除險加固的工程建設，制定了一系列措施，并將各項工作落實到相關部門和管理人員，實行責任制，簽訂責任書，確保此項工作能全面落實［14］。

3.2 加強建設管理

在對小型水庫除險加固的建設管理中，要遵循各項管理制度，依據國家規定的標準進行建設和管理。

項目負責人要帶領全體項目的工作人員對自己施工的項目進行檢查，在社會的監督、專業部門的把關以及政府管理人員的監理下，嚴格控制建設管理質量，消除病險，提高小型水庫工程項目的各項功能［15］。

3.3 控制資金管理

資金是整個工程運行的命脈，對資金的把控要嚴格按照建設資金的相關規定來執行。

國家撥給地方用于小型水庫除險加固的補助資金，要全部用于工程建設中，地方政府要落實資金的流向，并安排專門人員進行跟蹤監督，根據施工的真實情況對建設資金進行合理調配，真正做到專款專用。

4 結 語

針對惠州市山丘區小型水庫存在的病險問題的具體情況，進行病險分類，對不同的病險類別采取最佳處理措施。

在排除病險的同時，對出現問題的地方采取加強鞏固措施，并及時有效的實施。通過不斷努力的探究分析，惠州市山丘區小型水庫的儲水功能和抗洪能力等都有了顯著提高，為人們的生命財產安全提供了有力保障［16］。

［1］譚界雄，任翔.我國小型病險水庫病害特點及除險加固技術［J］.中國水利，2011（14）：31－33.

［2］張紫燕.小型水庫除險加固設計芻議［J］.水利技術監督，2009（04）：59－60.

［3］呂清華.小型水庫除險加固問題與對策分析［J］.科技致富向導，2009（18）：53－55.

［4］劉武，李曉強.小型水庫除險加固處理方案與水庫利用探討［J］.陜西水利，2009（01）：85－86.

［5］葉建國.小型水庫除險加固處理方案與經驗探討［J］.中國新技術新產品，2011（01）：53.

［6］鄭光云.小型水庫除險加固工程的幾點措施［J］.山東水利，2011（Z1）：39－41.

［7］劉杏芝.水庫除險加固工程防滲墻技術及管理措施分析［J］.科技傳播，2011（18）：54，57.

［8］張宏冰，崔海洋.水庫的安全隱患及對策分析［J］.水利天地，2011（06）：19－20.

［9］玉小英.淺談柳州市加快水庫除險加固工作的措施［J］.廣西水利水電，2007（05）：89－90，99.

［10］張麗英.十八墩水庫除險加固方法淺析［J］.陜西水利，2011（04）：93－94.

［11］高志遠，李玉軍，董世賢.提高中小型病險水庫防洪標準的工程措施［J］.水利科技與經濟，2007（09）：69.

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［13］丁薇，李銳.綏化墾區小型病險水庫險情分析及除險加固工程建設管理建議［J］.黑龍江水利科技，2010，38（02）：218－219.

［14］王維.病險水庫除險加固問題探討［J］.中小企業管理與科技：上半月，2008（05）：16－17.

［15］楊世雄，馬旭梅，李東生.對海原縣病險水庫除險加固問題的探討［J］.甘肅科技縱橫，2008（02）：133，137.

［16］柳湘平，高春鳳，楊淑梅.加快病險水庫除險加固工程建設［J］.黑龍江水利科技，2010，38（03）：237－238.

TV697.3

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2014－02－18

黃光銳（1970－），男，廣東陽江人，工程師.