水庫除險加固存在的問題及對策研究

張偉國

摘 要：我國很多的中小型水庫都是在解放初期建成的，受到條件的限制存在很多的安全隱患，水庫防洪堤普遍存在工程老化、滲漏等問題，目前各地政府也逐漸重視這個問題，不斷采取除險加固措施，文章首先分析當前水庫除險加固中存在的問題，進而講述除險加固措施，討論應該注意的問題。

關鍵詞：水庫；除險加固；土壩設計

引言

水利與民生息息相關，水庫工程由于具有防洪效益、灌溉效益等作用，對農業和居民正常用水具有直接影響作用。近些年來，各方政府為保障民生，開始對一些病險水庫加強整頓，取得很大成效。我國絕大多數的水庫建于20世紀五六十年代，在當時的社會背景下，水庫防洪堤建設標準低、質量差，因此到目前不少的防洪堤都需要進行加固，文章對水庫除險加固出現的問題及除險加固措施進行分析，希望能為相關人員帶來一些幫助。

1 水庫除險加固中存在的問題

1.1 基本資料收集不完善

在水庫防洪堤原始資料方面，原始資料主要包括水工建筑物、運行管理檢測以及水文資料等信息，在水庫防洪堤的建設中，受到當時時代限制，并沒有嚴格規定水庫的建設，在工程進行以及維護中都沒有采取相應的記錄，因此水庫所能得到的原始資料非常少，甚至一些水庫防洪堤資料僅僅靠著回憶得到，水庫防洪堤信息資源不完善，極大增加了除險加固的難度，在水庫防洪堤除險加固中就可能存在著不合理的地方，尤其是水下、地下建筑物資料的缺失，無法正確評價建筑物具體情況，導致安全性難以判斷，影響除險加固的進行。

1.2 地質情況勘探深度不夠

在地質勘察工作深度方面，加固設計以及安全評價都需要把地質勘察作為重要依據，在進行除險加固的過程中，由于前期工作不完善，導致地質勘察工作深度不夠，得到的資料與已知的地質資料實際狀況存在偏差，導致了除險加固設計不合理，甚至造成質量事故。如針對水庫設計標準低等因素，一般情況下，隧洞涵管等建筑物運行較少并不會出現病險情況，就導致了這方面的地質勘察深度不足，無法準確確定建筑物存在。受到勘察時間、資金等的影響，導致地質參數不準確，無法準確反應各建筑物的物理力學參數及具體的結構等，這些因素都導致了除險加固過程中存在較多的設計變更，甚至導致嚴重的跨壩事故。

1.3 土壩設計不合理

在土壩設計方面，很多土壩設計未達標，低于設計壩頂高程，如在設計中要求土壩背水坡比為1：1.5左右，但是在實際中的設計中或者說是施工中，最小斷面坡比僅僅為1：1.29，因此土壩存在很大的安全隱患。上游干砌石存在很嚴重的破壞作用，在原設計中一般干砌石要求坡厚30cm，但是在真實的施工中存在很嚴重的超徑等問題，塊石粒徑大小不一，護坡塊受到長時間的風化等影響，再加上維護不當，因此存在很嚴重的安全隱患，部分塊石還存在塌陷情況，實際的塊石護坡已經失去了防護功能。很多水庫在建立完成后都沒有采取防滲措施，也沒有減壓設備，因此不能及時發現滲漏破壞。從大壩觀測設備進行分析，絕大多數的水庫都沒有檢測設備，無法準確監測壩體移位情況，為水庫帶來很大的安全隱患。受到時間緊以及水庫水位等因素的影響，難以全面了解近岸岸坡穩定情況，這些也導致了大壩防洪堤除險加固中的設計變更。

2 水庫除險加固的具體措施

2.1 基本資料搜集是大壩防洪堤除險加固的基本措施

在大壩工程加固設計中，需要加大水庫檢查，針對原始資料缺失以及管理資料少的情況，需要加大地質勘查工作，提高不明建筑物的全面檢查和檢測情況，延長地質勘查工作周期，全面了解地質穩定性情況，合理布置工程勘查點，針對運用較少的水工建筑物，需要做好勘查工作。依照水壩所在地的實際情況以及發展規劃等，對水庫現狀險情進行驗證。在水壩防洪堤的除險加固中需要提高設計方案的科學性，全面了解水壩實際情況，加強新技術以及新材料的使用，在水壩防洪堤的除險加固設計中，也需要考慮水庫加固的供水以及灌溉的問題，解決水庫大壩存在的結構安全問題，必要情況下對大壩結構進行計算，也需要加強與相關管理單位的溝通，避免一些不必要的工作。

2.2 加大水庫檢查，全面了解地質穩定性情況，合理布置工程勘查點

大壩邊坡、荷載、壩基等物理力學參數等確定壩坡穩定性，在實際的操作中可以依照實際情況，來確定是否在上下游壩坡設置戧臺，如針對小型水庫防洪堤而言，一般可以在下游設置戧臺，在對大壩上游護坡加固設計中，應本著就地取材的原則，把護坡形式設計為干砌石以及預制混凝土塊等，針對下游壩坡護坡可以采用草皮[3]。上游反濾層和護坡厚度需要依照反濾和抵御風浪沖擊來設計，為了保證安全性，針對預制混凝土塊護坡需要在合適的位置設計排水孔以及縱橫縫等，上游壩坡設置護坡坡腳基座。

2.3 大壩邊坡比、荷載、壩基等物理力學參數等確定壩坡穩定性

在壩體和壩基截滲的除險加固設計中，需要注意壩體的滲流量應有效控制在一定范圍內，保證滲流量滿足設計要求，在處理壩基截滲中一般采取在上游壩腳處設置截水槽的方法，也可以采用混凝土防滲墻或者是混凝土防滲墻進行處理[4]。影響防滲墻厚度的因素主要包括施工設備、抗滲耐久性以及應力等，最重要的兩個因素是抗滲耐久性和結構強度，針對低水頭條件下，若是采取高、中水頭條件下的厚度就會增加成本，因此可以采用薄型防滲墻技術，實用安全，同樣能夠達到出險加固的目的。

為了解決土石壩壩坡、壩頂和壩體結構的安全隱患，可采取以下加固措施：（1）針對壩體裂縫和壩體沉陷問題，可采取黏土充填灌漿處理。（2）針對壩坡抗滑穩定不滿足規范要求問題，可采取幫坡、干砌石固腳等加固措施。（3）由于小型水庫缺少日常維護管理，上下游護坡普遍存在破損缺失情況，有些水庫甚至未采取任何坡面保護措施。為了有效保護壩體安全，對小型水庫土石壩壩坡進行護坡改造非常重要，上游面可選用混凝土預制塊護坡、現澆混凝土護坡或塊石護坡，下游面可選用草皮護坡、格構草皮護坡、塊石護坡或混凝土預制塊護坡等，護坡形式應根據工程重要性合理選用。（4）絕大多數小型水庫壩頂為泥結石路面，路面寬度較窄，為了滿足日常運行管理要求，可將壩頂適當加寬，以滿足交通要求即可；路面建議優先采用混凝土路面，厚度可為10～15cm，可防止壩頂水流下滲，改善壩頂形象，并且有利于防汛交通。（5）其他加固措施包括坡面排水設施改造、白蟻防治等。

3 結束語

綜上所述，文章先分析了當前水庫防洪堤存在的安全隱患，進而論述除險加固設計方法。針對病險水庫在除險加固過程中可能存在的原始資料少、投資不足以及安全隱患多等問題，需要在設計階段，明確設計內容以及目標等，合理選擇常用的經濟治療和加固方案，達到除險加固的目的，隨著時間的推移，以后的水庫防洪堤同樣會出現一些新的問題，國家需要不斷加強這方面的設計指標以及相關規范等，這些還需要更多的人努力去研究。

參考文獻

[1]胡開富，韋耀東，陳小洪.云南省山區小型病險水庫的安全隱患及除險加固措施[J].現代農業科技，2013，26（23）：211-212+217.

[2]羅天和.病險水庫除險加固工程設計中應注意的問題[J].廣東科技，2013，6（10）：107-108.

[3]李道西，王鑫，李坤.東兩河口水庫除險加固設計[J].華北水利水電學院學報，2013，15（06）：19-21.

[4]林愛軍.水庫除險加固工程施工常見問題探究[J].商品與質量·建筑與發展，2014（9）：72.