水庫堤壩除險加固施工技術的探討

胡卓勇

（柳州市水利工程管理站　廣西　柳州　545001）

水庫堤壩除險加固施工技術的探討

胡卓勇

（柳州市水利工程管理站廣西柳州545001）

水庫作為我國水利工程的重要的組成部分，在人們的生產生活中都起到了非常重要的作用，因此對水庫堤壩除險加固施工技術的探索分析是十分必要的。本文就是以水庫堤壩為線索，分析了水庫堤壩除險加固施工的重要性，并對其設計及施工進行了更為深入的探討。

水庫堤壩；除險；加固

1　水庫堤壩除險加固施工的重要性

1.1水庫堤壩的除險加固施工是水庫安全運行的保障

我國水庫大部分建設于20世紀60、70年代，由于年久失修，大部分水庫的運行難以滿足現行規范要求，加之受資金、技術和施工工藝的影響，使得水庫運行存在較大的安全隱患，嚴重威脅周邊廣大人民群眾的生命財產安全，因此對病險水庫進行除險加固是非常迫切的。通過除險加固措施，有效的解決病險水庫的質量問題，對防止自然災害，杜絕水庫安全隱患起到良好的作用，保證人們生產生活的需求及生命財產安全，也為我國水利建設事業的發展奠定良好的基礎。

1.2經濟和社會發展要求加強水庫堤壩除險加固施工

目前我國擁有水庫眾多，其主要作用是蓄水抗旱，以及為養魚與農業生產灌溉等提供水資源的供應，同時還有保護公路和下游的農田。由于一味的強調經濟的發展，導致我國現階段對自然保護力度不夠，使得生態平衡失調，自然環境受到較大的破壞，自然災害頻繁發生，這不僅對人們生命財產安全帶來較大的威脅，并且給我們帶來嚴重的經濟損失。水庫不僅可以對洪水起到攔截作用，保護人民群眾生命財產的安全，而且還可以對道路和村莊、下游的農田提供保護。但由于年久失修當前很大一部分水庫存在較大的安全隱患，因此為了確保水庫能夠安全運行，能夠為人民群眾的生命財產安全提供一道重要的屏障，使其在經濟發展過程中發揮重要作用，對其進行除險加固施工就非常有必要。

1.3水庫堤壩出現的問題

（1）啟閉設備銹蝕、老化，啟閉困難，進口原木塞閘門腐爛；進口攔污柵銹蝕嚴重，啟閉困難。輸水涵洞內壁混凝土表面有多處蜂窩、麻面、孔洞，洞底板多處沖坑。

（2）壩體、壩基滲漏嚴重；壩體有多處沉陷塌洞；大壩壩頂防浪墻未設伸縮縫，出現多處裂縫；壩體存在白蟻危害；大壩左岸山體存在一大滑坡體，擠壓擋土墻產生膨脹、隆起變形。

（3）溢洪道公路橋破爛不堪，拱頂已出現多處裂縫，是一座危橋，嚴重影響水庫的管理、防洪搶險工作；溢洪道無出水渠；溢洪道左岸山體出現滑坡體險情，易淤堵溢洪道進口，危及水庫大壩安全。

（4）水庫水雨情測報和大壩安全監測設施缺乏，管理設施簡陋；隧洞出水節制閘存在蜂窩、麻面、露石、孔洞等現象；壩頂防汛公路為砂石路面，山路段邊坡出現滑坡。

2　水庫堤壩除險加固的設計

2.1壩頂和壩坡工程加固設計

庫堤壩的壩頂路面必須采用合理的排水設計，可以在下游側鋪設路緣石，使壩頂路面適當的向下游方向傾斜2%左右，將壩坡橫向排水溝與排水口相連接。此外，為保證壩頂高程與寬度，還應當密切關注壩頂高程。壩坡滲流和抗滑穩定性應當根據壩體承受的荷載進行計算，從而最終確定壩坡能否滿足穩定標準。水庫堤壩的邊坡比應當根據壩基與壩體、壩高與壩型的物理力學特性進行確定。水庫大壩上游的護坡加固應當根據方便施工、安全可靠、節約投資、就地取材的原則進行設計，可以采用預制混凝土塊、預制干砌石等護坡形式。上下游壩坡應當根據實際需要設置戧臺。預制干砌石護坡需設置足夠的排水口與縱橫縫，坡腳應當設置基座。水庫下游壩坡可以采用草皮護坡的方法。反濾層與上游坡的厚度應當根據反濾和抵御風浪沖擊的要求進行設定。

2.2排水、截滲與返濾加固設計

做好大壩水流量的有效控制，是水庫大壩除險加固工程設計當中至關重要環節。

（1）在抗滲問題上，為了實現對壩基滲漏的阻截，設計人員要根據水庫大壩實際運行情況、鉆孔注水試驗資料進行分析，計算大壩的滲漏量，在此基礎上還可以采用高壓旋噴混凝土，或在大壩上游壩腳處設置截水槽等措施。

（2）除了截滲設計外，通過對大壩實際情況的掌握，工作人員還應做好對返濾層厚度的科學設計，計算出返濾層的基本設計厚度，然后按照規定材料與施工設計方法施工，來做好對返濾層的設計。排水方面通過在坡腳處設置排水溝或集滲溝，采取貼坡排水法予以設計，來實現對水庫大壩加固的目的。

（3）在實際工作中，設計人員要對壩體、壩基進行地質鉆探勘測，以實際結果來指導對大壩水流量進行科學的控制，對大壩的極限承受水流量與抗腐蝕程度充分分析。

2.3放水涵洞與溢洪道加固設計

放水涵洞作為水庫大壩當中的重要組成部分，設計人員在對大壩進行除險加固設計時，對放水涵洞結構形式的選擇尤為重要。以混凝土矩形涵洞為例，通過高強砂漿、防水涂料以及環氧砂漿的有效應用對其隱患部位進行補漏補強除險技術設計，確保放水涵洞缺陷部位得到了充分修復，保證了放水涵洞的質量。對溢洪道的除險加固可根據大壩具體境況來設計控制端、泄槽段、消力池和尾水渠段等部位進行控制，實現對溢洪道的有效補強，增強溢洪道泄洪抗沖刷能力。

3　水庫堤壩除險加固施工技術

3.1壩體培厚施工

壩體培厚施工包括基礎開挖、堆石料填筑、風化料填筑和壩體反濾過濾料填筑等。

3.1.1基礎開挖

采用流水作業，挖掘機輔以人工清理進行基礎開挖，開挖自上而下一次性完成。為了防止壩體產生新的滑動，開挖時應當采用開挖一段回填一段的方法。通常施工工序是確定挖線、清理場地、開挖、推土機集中、裝運和棄土平整等步驟。

3.1.2堆石料填筑

堆石料的填筑呈現為堆石料解小、石料運輸、灑水、鋪料、推平、碾壓、質檢與驗收。堆石料鋪筑一般采用進占法，使用推土機推平人工找平相結合。在碾壓前應當適量灑水，進行振動平碾碾壓，當空隙率和壓實干容重滿足設計要求后再進行下一層填筑施工，施工時要嚴格控制鋪筑厚度，以保證碾壓施工的質量。

3.1.3風化料填筑

分化料的一般填筑程序為風化料開挖、運輸、灑水、鋪料、推平、質檢、下一層填筑。

3.1.4壩體反濾過渡料填筑

反濾料一般為砂、碎石的混合料，在施工時應當先填反濾料，使反濾料能夠和壩殼料平起填筑。鋪筑施工時應當注意：反濾過渡料的含泥量、材質級配、有效寬度厚度、鋪筑位置等均要符合設計要求，反濾層內不得設置縱縫，反濾料的填筑層次不得發生錯位。在施工過程中避免混入其他料物和雜物，有效寬度也不能隨意減小。

3.2大壩帷幕灌漿中供水、供電技術

大壩帷幕灌漿施工，作為水庫大壩除險加固工程當中的重要施工技術類型之一，大壩帷幕灌漿施工在實際施工過程中，需要大量的漿體來進行灌注，因此施工現場不僅要做好灌漿系統的布置、還必須要布置供電供水系統。保證水電量供應的充足，在供水系統布置時，為了保證水泵能夠將水輸送到基礎供水的水池當中，施工人員必須要修建一個高位水池。為了灌漿泵、攪拌機等設備都需要電力支持來實現運作，因此設計人員除了要注意供水系統外，還應做好供電系統設置。為了以備不時之需，設計人員還要配備備用柴油發電機。而施工人員要在保證基礎質量的同時，對于包括水泥、水、骨料以及外加劑等灌漿基礎材料，要做好對配合比的科學控制，為灌漿施工技術有效性提供支持。

3.3巖心鑒定和檢查孔施工

根據設計要求與相關規范，在灌漿施工結束之后，在灌漿的異常部位布置一定數量的檢查孔。對帷幕體的防滲性能進行監測，利用檢查孔進行壓注水試驗，檢查是否能夠達到工程要求。壩土本分采用注水試驗，檢查孔的基巖地段采用壓水試驗。壓水的壓力應當大于灌漿壓力的80%，可以采用3段3點式的壓水方法。通過對巖心的觀察和編錄，對加固工程的施工質量進行監測。灌漿結石和巖石、壩土的牢固結合，表明灌漿施工取得了良好的效果，鉛錘狀的連續防滲幕體的形成，有效地改善壩體小主應力的狀況。

4　結束語

我國水庫壩體大多是以土石壩為主，由于其建設時期的歷史特殊性，年久失修，大多數水庫運行都存在問題。只有通過對水庫堤壩采取除險加固措施，才能保證水庫正常運行，保證廣大人民群眾生命財產安全。因此本文對水庫堤壩除險加固設計以及工程施工處理進行了全面的討論和分析。

[1]陳書明.芻議小型水庫除險加固[J].黑龍江水利科技，2012，40（09）：251～252.

[2]劉秀華.淺析水庫大壩除險加固工程措施[J].科技風，2009（21）：178～ 180.

[3]楊槐.淺談水庫除險加固工程施工技術[J].中華民居（下旬刊），2012（12）：74～75.

TV543

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1673-0038（2015）43-0236-02

2015-10-10

胡卓勇（1982-），男，助理工程師，本科，從事中小河流治理項目、縣城防洪工程、主要支流項目的建設管理工作。