淺談水庫土壩養護及維修

摘要：本文結合水庫土壩的自身特征，分壩面、排水設施、觀測設施三個部分，分析了養護工作和維修工作的要點，提出了我國目前在這方面的問題和發展方向，希望有助于土壩管理水平的提高。

關鍵詞：水庫土壩;養護;維修

土壩是一種非常古老的水利工程，至今在我國的許多小型水庫中仍被廣泛應用。這種壩體不僅建造相對簡單，而且養護與維修也并不復雜，但是這不代表其養護與維修不重要，正因為各方面的要求并不是很嚴格，所以土壩更容易出現質量問題，其養護與維修作為保證質量的重要措施，重要性自然也提高了。

一、水庫土壩概述

土壩又稱土石壩，建筑壩體的材料往往是當地既有的各種土料、砂石、石塊等，不僅建筑要求低，而且工藝較為簡單，普及度非常高[1]。但是由于受材料影響較大，所以質量參差不齊現象嚴重，而且穩固程度不高，容易受外界影響，必須長期實行較為完善的管理、養護和維修。

二、土壩壩面部分的養護與維修

（一）土壩的壩面養護要點

對水庫土壩來說，壩面是最重要的部分，除了堅固度要求以外還有較高的平整度、完整度要求，因此其養護要點如下：

1.養護壩面時盡量保持壩面的平整，對不平部分及時整修，以避免積水的產生。尤其是在雨后，要巡視整個壩面，確認壩頂是否有積水存在，如有的話應及時排除。此外，為了令雨水能更流暢地排除出去，修整壩面時要注意保持一定的坡度[2]。

2.水庫土壩在壩頂設置有防浪墻，防浪墻的性能與其完整性直接相關，一旦墻體或壩頂出現裂縫，整個壩體的性能都會急劇下降，造成安全隱患。因此，在進行養護巡視時要格外注意有無裂縫出現，如有裂縫，除了進行應急處理外還要及時制定維修方案。

3.壩面的性能和特征會受到周圍環境的影響，因此具有較強的季節性。在這種情況下，我們往往將壩面養護分為日常養護和以后續維修為目的的檢查養護。檢查養護的時間通常定在冬季，水庫放水之后，這個時期壩面產生松動、架空的可能較高，要仔細檢查，為后續的維修提供參考[3]。此外，對粘土墻或粘土層之類的特殊部位，要額外設置厚砂石制的保護層進行養護，避免曝曬導致裂縫漏水現象。

（二）土壩的壩面維修方法

壩面維修方法不只一種，不同方法的適性和針對部位有所區別，需要根據土壩的實際性能需求、破損原因、周邊環境條件等因素選擇最適當的一種或幾種維修方法。我國在維修壩面時的常用方法包括如下幾種：

1.使用翻砌法進行壩面維修。土壩往往使用石料作為壩心，但在風浪沖擊、水流沖刷等外力作用下，石料往往會暴露出來或產生松動，這種情況下需要以翻砌法進行維修，將壩面上原本松動、裸露的石塊換掉，以體積更大的石塊更換，保證壩面的緊密度[4]。此外，需要注意的是，北方地區的水庫土壩有時會出現壩面石料凍毀現象，這些石塊也要翻砌更換。

2.使用灌縫法進行壩面維修。灌縫的常用原材料有兩種，一種是混凝土，應用于大型裂縫;另一種是砂漿，應用于小型裂縫。這種維修法常用于如下兩種情況：第一種是前文提到的壩面裂縫，第二種是對翻砌法中石塊不能完全填實的部分進行后續修補。這種方法在使用前要注意先對縫隙部分進行清理，不能留下雜物，還要用水加以清洗，保證灌縫質量。灌縫要配合搗實一起進行，否則難以確保灌縫的緊實度。

3.使用填石護坡法進行壩面維修。填石護坡是一種較為復雜的維修方式，工程量也較大，所以應用相對較少，但對所用石塊多而較小的壩面來說，這是最有效的維修方式。使用填石護坡法進行維修前要先設置框格，框格有一定的規格參數要求，寬度要控制在0.5米左右，嵌入深度要控制在0.3米左右，框格面積控制在4平方米到5平方米之間。此外，該維修法對填石所用的石塊尺寸也有一定的要求，如果石塊過大有可能撐破框體，如果石塊過小，緊實度會達不到要求，因此要依據尺寸規格謹慎選擇。

4.使用粘土法進行壩面維修。粘土具有較好的防水性，因此經常覆蓋于壩面浸水處，或者直接覆蓋，或者建造成粘土斜墻。這些部位在冬季放水之后，設置保護層之前要先進行檢查，對其中過薄或者損毀的部分以同質粘土材料進行修補。

其五，使用草皮再造法進行壩面維修。水庫土壩往往會種植草皮進行護坡，基于草皮的植物特性，即使養護完善也會有一定的損毀，因此需要定期進行修復。具體來說，針對壩面草皮的維修法等同于對損毀的草皮進行再造，首先將破損的草皮挖出來，然后通過填土、夯實對破壞的壩體進行恢復，之后將壩面較淺的土層扒松并灑上水，把新草皮連原土一起鋪植于其上。

三、土壩排水部分的養護與維修

（一）土壩的排水設施養護要點

土壩排水設施主要是指集水溝、截水溝、排水溝三種水溝，這些排水設施能夠及時排除積水，減輕雨洪沖刷對壩面的不利影響。因此，針對排水設施的養護應以清淤、排雜為主，以保證排水設施的暢通無阻。尤其是水庫水源雜質較多的土壩，壩面來水中夾雜的砂石、淤泥等很容易堵塞排水設施，需要定期予以清理，否則不僅堵塞所導致的沖擊應力會破壞排水設施，在嚴重的情況下，壩后無法排除的積水甚至會形成沼澤，嚴重危害壩體的堅固度。此外，受酸雨等因素的影響，部分使用石制排水設施的土壩近些年來排水設施的腐蝕損毀非常嚴重，對這些排水設施還要注意進行防腐養護[5]。

（二）土壩的排水設施維修方法

首先需要明確一點，土壩排水設施屬于損毀率相對較高的設施，尤其是在南方洪澇較為嚴重的地區，排水設施受到壩面來水、巖石滲水、山坡來水等多方面的沖擊，非常容易產生損壞。因此，針對排水設施進行的維修應分為維修、加固、新建三個部分。維修是針對產生明顯損壞的排水設施，尤其是截水溝這類受水流沖擊較大的排水設施，基本每次雨洪結束后都要進行重修;加固是針對雖然沒有產生明顯損毀，但因水流沖擊等因素導致穩固性下降的設施，需要以磚石之類的材料進行重加固，否則無法應對后續的水流沖刷;新建是針對產生新的排水需求的位置，或者現有排水設施無法滿足排水需求的位置，這些位置要增設新的排水設施，例如在截水溝被嚴重沖毀的位置，可以考慮對原本的截水溝進行擴建，或者再增設一條截水溝。

四、土壩觀測部分的養護與維修

（一）土壩的觀測設施養護要點

出于功能性需求，水庫土壩上往往會安裝必要的觀測設施，常見的包括各種基點和標點（用于觀測土壩變形）、測壓管（用于觀測浸潤線）、水尺（用于觀測水位）、量水堰（用于觀測滲漏）。這些設施通常具有怕磕碰、怕動搖、怕沖撞、怕堵塞的特點，因此在養護時要注意與外界進行一定程度的隔離，避免外界干擾。此外還要定期巡檢，對損壞的設備及時維修或更換。

（二）土壩的觀測設施維修方法

土壩觀測設施大部分屬于可更換設備，而且體積并不算巨大，因此在產生損毀時大多采用更換新部件的方法來代替維修。這其中比較特殊的是基點和標點，通常情況下，基點用于校核和變形觀測，標點用于標注位移與沉陷，這些點都有嚴格的定位要求，因此在產生損毀需要更換時，必須要重新對安裝位置進行校核。

結語

我國目前已經有針對水庫土壩的養護和維修規范，但一來規范的完善性相對不足，二來規范的落實程度并不高，所以我國在土壩養護和土壩維修的工作上較為混亂。因此，一方面要對現有的技術規范做進一步的完善，另一方面要積極推進其落實，提高我國土壩養護和維修的規范性、科學性。

參考文獻：

[1]余立平.水工建筑物維護[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]楊舉元.淺談芒市水庫土壩滲漏成因及防滲處理技術方案[J].科技創新與應用，2013（2）.

[3]龔艷光.水庫土壩滲漏原因分析及防滲加固設計[J].建筑與文化，2013（7）.

[4]鄧澤華，李婕.彰湖水庫王公廟土壩險情分析[J].資源環境與工程，2011（5）.

[5]楊得武.淺談水庫土壩除險加固工程施工質量控制[J].民營科技，2013（12）.