實例分析小型水庫除險加固

包羅福

(思南縣水務局代家溝水系工程管理所，貴州思南565100)

0 引言

水庫出現病險，不僅降低對洪水的調控能力，削弱其自身的防洪減災功能，也會致使水庫不能安全運行，會給下游廣大人民群眾的生命財產安全構成嚴重威脅。

小型水庫除險加固是近年來全國水利工程建設的重要任務之一，如何加強施工過程技術應用于管理是水利工作者當前面臨的首要問題[1]。

因此，為了確保水庫的安全運行，有必要在對病險水庫進行除險加固建設中充分發揮施工技術的應用，并加強除險加固設計研究，解決病險水庫的安全隱患，從而達到水庫正常的使用效果。

1 工程概況

某水庫是以防洪與灌溉為主的小(2)型水庫，由于水庫建設年代久遠，施工技術較為落后，水庫已經難以滿足防洪的要求，當前存在滲漏問題，必須對其進行綜合治理，以保證社會效益。

2 小型水庫除險加固措施

2.1 施工導流圍堰施工技術

施工圍堰利用引水渠和放水塔等開挖的土方填筑，引水系統竣工后拆除;渠道防沖設施和引水洞出口消力池施工導流的結構形式與引水系統施工導流結構形式相同，圍堰高程比水位高出1 m。

圍堰采用黏土堆填，堰頂寬為1 m，迎水面邊坡和背水面均為1∶1.5的自然坡。各施工點的具體施工圍堰和導流待有詳細的現場水文資料后再作設計，導流段剖面圖見圖1。

土石圍堰施工前，根據施工材料的需用量，做好填筑材料的備料，填筑材料主要利用開挖料，測量放樣圍堰的清基范圍。

土石圍堰采用土料堆填的方式施工，用自卸汽車運輸開挖料至圍堰工作面，采用人工配合堆填，打夯機夯實，按設計要求控制坡比，讓土石緊密結合，以提高堰體的穩定性。

堰體堆土石過程中，嚴格按設計要求進行控制坡比和堆填順序，現場值班觀測，及時調整，確保堆砌的斷面符合設計要求[2]。

2.2 土方開挖

土方開挖主要采用1 m3挖掘機開挖，10 t自卸汽車運輸。因土方開挖斷面較大，土方開挖深度較深，因此采取分層開挖，可利用土料和廢棄土料用自卸汽車通過壩頂分別運至指定地點堆放，機械開挖不到處，再配以人工開挖修整找平。

開挖前，需要了解清楚工程的地形地貌、地質結構以及水文地質狀況，采取有效措施預防可能發生的崩塌體、滑坡體。

特別是在陡坡下施工時，需要查看其穩定性，做好必要的清理支護工作。在開挖過程中注意基礎施工排水，在基礎四周挖一明溝排水，與集水井相連，注意基坑滲水和泡泉，發現后及時處理。

基礎等部位按設計要求開挖到位后，應進行基礎、邊坡清理，清除表面所有的松散體，對陡坎部位，應將頂部削成純角或園弧狀，人工整平、打夯機夯實開挖松土層，嚴格按設計圖紙施工，檢查開挖平面的尺寸和標高、坡度和平整度。

圖1 導流段剖面圖

2.3 抽排水措施

圍堰填筑形成的基坑較小，基坑排水量不大，每個基坑形成時安排若干臺潛水泵抽排水，初期排水時基坑內每天水位下降幅度控制在有關規范允許范圍內。

搞好截、排水系統，首先在工作作業面頂部周圍設置截、排水溝，將基坑周圍的雨水、施工生產生活水截、排到基坑外。施工過程中，工作面根據現場具體情況設置排水溝，排水溝做成1%～2%的坡勢，以利排水[3－6]。

2.4 土方碾壓

土料壓實是控制施工質量的關鍵工序，由于土料的離散特性，通過碾壓試驗確定施工參數與壓實機械，對于本項工程，要認真進行土料的碾壓試驗，試驗位置選在各個料場，分別取相應土料進行碾壓試驗。

碾壓試驗前先進行室內擊實試驗以初步選定最優含水量。碾壓試驗前對土場進行充分的調查，掌握各個土場材料的物理力學性質，以便選擇代表性土場進行碾壓試驗，使其碾壓試驗得出的參數能代表各個料場。

為了解各料場土料的壓實性能，首先進行土料的室內擊實試驗，以便根據設計要求初步選定壓實功能與最優含水量。

2.5 止水、伸縮縫設施和埋設件安裝

止水片安裝的時候，首先需要放線，接著進行安裝，為了防止撕裂和變形，需要使用鋼筋支架將其固定。

一旦發現金屬止水片存在不干凈、不平整、有釘孔或砂眼等問題，則應該處理后再安裝或者直接放棄使用。根據銜接的厚度不同，止水銅片存在咬接、折疊及搭接等方式，一般搭接度要≥20 mm，搭接和咬接部位需要焊接雙面。

在安裝之前，所有構件都需要進行質量檢查，不達到施工圖紙要求的則需要返工后在進行安裝操作。

在埋設件安裝之前，首先需要依據施工圖紙對其準確位置進行測量放樣，然后在進行下一步施工。

用鋼材進行加固，采用電焊點焊或焊接加固，電焊工需要相關的上崗資格證，否則不能進行操作。

2.6 混凝土入倉與平倉

為了使混凝土不出現分離、漏漿和嚴重泌水現象，從攪拌機出來的混凝土應迅速運達至澆筑地點。入倉時，應防止離析，最大骨料粒徑150 mm的四級配混凝土自由下落的垂直落距≤1.5 m，骨料粒徑＜80 mm的三級配混凝土其垂直落距≤2 m。

優先采用通倉平鋪鋪料法，這一方法不能滿足通倉澆筑時，才考慮采用臺階澆筑法或斜層澆筑法。鋪料的厚度根據攪拌、運輸和澆筑能力、振搗器的性能及氣溫因素和工作倉面的大小來決定。

在斜面上澆筑混凝土時，應從最低處開始，3 m3臥罐卸料時，首先均勻多點下料，入倉混凝土隨鋪隨平倉，倉內若有粗骨料堆疊時要均勻分布到砂漿較多處，但不得用砂漿覆蓋，以免造成內部蜂窩。在靠近模板和鋼筋較密的地方，輔以人工鏟料平倉，使骨料均勻分布。

不合格的混凝土嚴禁入倉，已入倉的不合格料必須清除。混凝土振搗采用插入式高頻振搗器，板梁結構部位采用軟軸插入式振搗器、平板振搗器振搗。

振搗器不能直接碰撞模板、鋼筋和予埋件，以防模板走樣和予埋件移位。混凝土澆筑時，嚴禁在倉內加水，如發現和易性較差，應采取加強振搗的方法來保證其質量[7－9]。

2.7 砌石工程

砌石工程包括砌筑方法和漿砌石施工措施。

2.7.1 砌筑方法

砌石石料采用毛石料，石料必須選用質地堅硬，不易風化，無剝落層，沒有裂紋的巖石。石料的抗水性、抗壓強度應符合設計要求。

砌石前，設置坡度桿，每層掛線砌筑。塊石砌筑時，石塊分層臥砌，先砌角石、面石，后砌腹石，角石、面石選用長短不一的大塊石，并要每塊進行試放修鑿，砌石做到表面平整，上下錯縫，內外搭砌，塊石之間空隙用小石塞緊。

砌石按設計要求設置沉降縫。砌體結構尺寸和位置，必須符合施工設計規定，其砌體的允許偏差符合有關規范規定。

2.7.2 漿砌石施工措施

漿砌石的石料一般為毛石料，石料要滿足不易風化、質地堅硬沒有裂紋、無剝落層等要求。石料的抗壓強度、抗水性等需要滿足設計的相關要求。砂漿需要滿足設計強度的等級要求。采用座漿法砌筑漿砌石砌體，邊鋪漿邊砌筑[10]。

砌筑前，需要設置坡度桿進行拉線砌筑。砌筑的時候，石塊應該分層臥砌，采用上下錯縫、內外搭砌的方式。

丁砌石分布比較均勻，在砌石的時候，首先要砌角石，然后砌鑲面石，最后才砌腹石。在砌角石的時候，需要選擇大小適宜、較方正的石塊，進行試放，有時需要修鑿，之后才鋪漿砌筑，要確保角石安放在準確的位置，砌好角石后需要把樣線掛到上面，再踐行面石(面石直徑≥30 cm)的砌筑。

為了提高砌筑的質量，砂漿鋪砌前需在石料上灑水，需被砂漿充分吸收，但不得有積水殘留，一般的灰縫厚度設置為20～35 mm，灌填砂漿后需要采用小石子填塞較大空隙。

若砌石工作需要中斷，則中斷前需要在石塊間填滿小石子、砂漿，但不需要抹漿，續砌時要清掃小石子、砂漿，并灑水濕潤。基礎砌石之前，需要在驗收合格的地面上鋪設稠砂漿，其厚度為3～5，第一層石塊需要大面朝下。

砌體的洞穴及交叉、轉角及第一層、孔口等處，都需要選擇大塊的平整毛石，根據設計要求設置砌體的沉降縫。依據不同的部位，每40～100 m3砌體留置一組砂漿試塊，一般每組為3塊。

等級相同的砂漿試塊的平均強度需要大于等于設計強度等級。根據施工詳圖進行砌體結構水泥砂漿抹面的施工，確保抹面達到一定的厚度，保證表面平整光滑[11－12]。

3 結語

就目前而言，我國的各類小型水庫都存在一定的病險狀況。這在很大程度上影響了水庫的性能，而且還會對水庫下游地區人民的生命財產安全構成巨大的威脅。因此，病險小型水庫已經成為我國防洪系統中最為薄弱的環節，必須要及時進行除險加固工作。

值得注意的是，相關企業在加強小型病險水庫除險加固設計的同時，還需要控制好除險加固工程的施工質量，以期徹底解決小型水庫中存在的安全問題。

[1]陳開武，惠仕兵，宋光普．病險水庫除險加固問題探討[J]．四川水利，2005(03):30 －32．

[2]萬達．水庫除險加固工程建設分析[J]．廣東科技，2010(24):183－184．

[3]王巖波．關于小型水庫除險加固建設質量控制的分析研究[J]．中國水運:下半月，2011(09):170－171．

[4]張軍儒，牛杰．淺談小型水庫除險加固建設中的質量問題[J]．陜西水利，2009(04):122 －123．

[5]劉艷芳，徐冬梅，劉玉新．小型水庫除險加固問題探討[J]．水利科技與經濟，2008(04):61 －62．

[6]孫竹梅．淺談我國小型水庫除險加固的現狀及對策[J]．黑龍江科技信息，2011(02):314．

[7]謝祥萬．小型水庫除險加固工程質量控制[J]．中國水利，2012(20):60－61．

[8]陳建設．淺述水庫除險加固設計與施工[J]．中國水運:下半月，2012(01):190 －191．

[9]陳建設．小型病險水庫除險加固問題探討[J]．水利天地，2012(02):37－38．

[10]孛永平．小水庫除險加固設計方案的選取[J]．中國農村水利水電，2012(04):150 －151，154．

[11]孫海燕．關于小型水庫除險加固設計問題的探討[J]．科技風，2012(03):122．

[12]張海濤．淺談小型水庫的除險加固技術[J]．中國新技術新產品，2012(09):67．