喬家村水庫除險加固工程存在問題分析

胡順芹（臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276000）

喬家村水庫除險加固工程存在問題分析

胡順芹
（臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276000）

【摘要】以喬家村水庫除險加固工程為例，闡述了水庫除險加固中存在的問題，以及采取的主要措施，對以后類似工程施工具有一定借鑒意義。

【關鍵詞】喬家村水庫；大壩；放水洞；除險加固

喬家村水庫位于山東省臨沂市平邑縣柏林鎮喬家村境內，流域面積15.5km2，總庫容約為755萬m3，是一座具有防洪、灌溉、水產養殖等綜合利用的小（1）型水庫。本次加固主要內容為：大壩翻坡碾壓、壩前壓重、砌石護坡、放水洞改建、壩頂工程等。工程主要分為心墻接高及補坡工程、大壩加固工程、放水洞加固工程3個分部工程。心墻接高及補坡工程包括舊壩坡拆除、壩坡清表與覆土外運、心墻開挖、心墻接高、副壩補土；大壩加固工程包括壩前干砌石護坡（土工布斜鋪，砂墊層、碎石墊層）、齒墻基槽開挖、齒墻漿砌石砌筑、防浪墻漿砌石砌筑；放水洞加固工程包括原放水洞拆除、放水洞基坑土石方開挖，引水渠段漿砌石，豎井段為C25混凝土，井后涵洞與出口連接段加固。工程完工后，防洪標準由30年一遇提高到50年一遇。

1　存在的問題

目前，我國存在眾多需要除險加固的水庫，據有關部門統計：我國的病險水庫超過38000座，其主要問題集中在防洪能力不足、壩體出現質量問題、穩定性和抗震能力不足等。經過前期分析，喬家村水庫存在以下幾項安全問題：

1.1水庫施工質量水平較低

喬家村水庫始建于20世紀70年代，到目前已經使用超過40年的時間。由于當時技術和機械設備水平的限制，喬家村水庫在前期的地質勘察、工程施工中都存在不合理之處，施工質量水平較低，體現在以下幾方面：混凝土填筑區腐蝕現象嚴重，可能由于當時在制作混凝土漿液時混合不充分，材料要求不嚴格；部分砌石砌筑層不平穩，且砌塊大小、形狀差別較大，可能和當時制作機械水平有關等。

1.2水庫多項指標已達不到使用要求

喬家村水庫由于已使用多年，很多指標已不符合目前的實際情況，例如：心墻高度需要增加，大壩強度需要增強以及放水洞工程也需要重新加固。

1.3水庫的管理水平不高

從目前來看，“重建設、輕管理”的現象在我國很多水庫工程中較為普遍，喬家村水庫主要體現在以下幾方面：管理單位經費不足現象嚴重；很多管理人員缺乏必要的專業知識。此外，管理體制不健全，工程運行和維護責權分的不夠清晰，監督制度落實力度不夠。

2　水庫除險加固工程分析

2.1心墻接高及補坡工程分析

喬家村水庫的心墻接高和補坡工程采用的都是瀝青混凝土的混合材料。混合料的質量直接決定著工程效果。在喬家村水庫項目中，對混合料的制作要求較為嚴格：瀝青采用間接加熱，再利用打泡和脫水裝置對瀝青進行脫水處理。混合料的配比是根據試驗室做的對比試驗得出的（所有材料都是在干燥狀態下稱重的）。在對混合料進行攪拌前，應先對攪拌系統進行預加熱，溫度應達到100℃；要求最后骨料全部被瀝青包裹，若出現離析或花白料的現象，則視為不合格。制作混合料的詳細參數見表1：

表1混合料的相關參數

本項目的心墻接高施工采用的是機械攤鋪形式，工藝流程如下：心墻放軸線→設置攤鋪機→過渡料開始攤鋪→初碾作業→瀝青混合料攤鋪→苫布遮蓋混合料→終碾壓作業。在施工過程中，需要注意幾點：1）在施工時，應嚴格控制碾壓次數，次數過少，會導致混合料密實度不夠；次數過多，會導致局部骨料下沉，瀝青分布不均。本項目選用的是2t振動型碾壓壓機，碾壓次數為5~7次。2）如果施工現場溫度過低，則需要時刻注意混合料溫度，必要時應增加碾壓機數量以減少碾壓時間。

2.2大壩加固工程

對于喬家村水庫的大壩加固工程，重點分析漿砌塊石的施工。其施工順序如圖1所示：

圖1漿砌塊石施工順序

本項目的漿砌塊石砌體采用鋪漿法砌筑，根據施工溫度的不同，砂漿稠度控制在3~5cm。在鋪砌之前，應充分濕潤石料。在基礎驗收合格后方可砌筑塊石。漿砌塊石砌筑步驟如下：1）在砌筑之前按照設計放好樣架；2）在水平方向上拉橫線，依照橫線分層砌筑，先砌面石，且砂漿厚度控制在3~5cm為宜；3）鋪設面石時，每隔大概2m的距離設置一塊丁石，且丁石深入腹石的距離大于20cm，而每層腹石的高度應不大于30cm。腹石應采用錯縫砌筑的形式，石塊間不得相互接觸，縫隙也要用水泥漿進行填筑。

塊石的砌筑重點要把握好“平、穩、滿、錯”4個字。“平”是指每層石塊應保持大致平坦，不影響上一層塊石的鋪筑；“穩”是指每塊砌石都應能夠穩定牢靠；“滿”是指砌塊四周縫隙應膠結緊密；“錯”是指每一層塊石都要做到錯縫砌筑。此外，應在砂漿凝固前將砌石鋪設好，兩道工序速度應和諧。

2.3放水洞加固工程

在喬家村項目中，對原放水洞進行拆除及重新開挖后，對重點部位（引水渠段、豎井段等）又分別采取了加固措施。

新建成上游的引水渠段兩側邊墻形式為漿砌石“八字”直墻，水渠寬度由3.0m逐漸縮窄為2.0m，底部高程為125m，邊墻的頂高程由126m漸變為129m。在砌筑塊石時，需要注意的事項和之前大壩加固時一樣，重點要保證砌塊的穩定牢靠。在引水渠和豎井段之間為2節總長度為16.5m的涵洞，其斷面尺寸為1.5m×1.5m。

對豎井段的加固采取C25鋼筋混凝土結構，豎井孔口尺寸為1.8m×1.8m，井內設置有維修閘門和工作閘門。閘門形式為平板后止水鋼閘門，啟閉動作由固定卷揚式啟閉機控制。豎井地板和邊墩厚度設置為0.8m，檢修平臺位于豎井頂部，以上依次為排架、啟閉機房。

3　結語

由于新建水庫具有耗時長、投資較大等缺點，所以水庫除險加固是解決我國眾多小型水庫安全問題的必選之路，喬家村水庫的除險加固工程總共花費約150萬元，技術難度較小，工程的各項指標也達到預期，安全問題已基本排除。

參考文獻

[1]孫繼昌.中國的水庫大壩安全管理[J].中國水利，2008(20): 10-14.

[2]中華人民共和國水利部.全國病險水庫除險加固專項規劃[R]，2007.

[3]中華人民共和國水利部.東部地區重點小型病險水庫除險加固規劃[R]，2009.

[4]張國棟,李雷,彭雪輝.基于大壩安全鑒定和專家經驗的病險程度評價技術[J].中國安全科學學報，2008，18(9):158-166.

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】TV697

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-06-0025-02

收稿日期：2015-03-04

作者簡介：胡順芹（1972—），女，工程師