中、小型病險水庫除險加固若干思考

趙榮洲

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

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中、小型病險水庫除險加固若干思考

趙榮洲

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

本文針對中、小型病險水庫除險加固中常見問題進行分析，對中、小型水庫除險加固技術(shù)進行研究。由于當(dāng)前我國中、小型水庫工程中存在一些安全隱患，有必要進行中、小型水庫的除險加固，采取合理的除險加固措施，可以徹底的治理病險水庫問題，發(fā)揮水庫防洪、灌溉等綜合效益。

病險水庫；除險加固；技術(shù)措施

一、中、小型病險水庫存在問題

(一)洪抗震性能低

很多中、小型病險水庫受到當(dāng)時工程技術(shù)條件的限制，在進行設(shè)計的過程選擇的防洪標(biāo)準(zhǔn)比較低，造成水庫在運行的過程中缺乏足夠的抗洪能力。隨著水庫水文系列資料的豐富，尤其是近幾年我國大部分地區(qū)降雨量明顯增加的情況下，利用充足的水文資料對水庫工程標(biāo)準(zhǔn)進行重新校核時，大部分中、小型病險水庫都不能滿足我國當(dāng)前水庫的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)發(fā)生地震等自然災(zāi)害時，水庫壩體可能會發(fā)生過大的變形而損害，給水庫埋下了安全隱患。

(二)大壩穩(wěn)定性較差

由于缺乏相關(guān)的大壩安全監(jiān)測儀器和措施，大壩在進行管理和質(zhì)量安全評估過程中只能憑借技術(shù)人員的主觀意識進行分析，造成不能準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)水庫大壩內(nèi)存在的壩體斷面質(zhì)量問題，長期的隱患積累，造成壩坡或壩體的抗滑穩(wěn)定性大大的降低，進而引起壩體出現(xiàn)裂縫等問題，加上大壩長期受水流的沖刷侵蝕，導(dǎo)致大壩出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題，大壩的穩(wěn)定性得不到保障。

(三)大壩滲漏嚴(yán)重

1.壩基滲漏。壩基出現(xiàn)滲透穩(wěn)定問題，這種問題常常發(fā)生在具有松散巖土孔隙、軟弱破碎夾層、斷層軟弱破碎帶和巖溶洞穴存的中、小型大壩中，當(dāng)水流經(jīng)過這些薄弱位置時對壩基具有很大的侵蝕總要，促使壩基發(fā)生滲透破壞，給大壩埋下巨大的安全隱患。

2.壩體滲漏。壩體在各種因素下，將產(chǎn)生一些縱向裂縫，這給水流的滲漏提供了條件，同時壩體結(jié)構(gòu)面經(jīng)常會由于維護措施不到位而發(fā)生集中滲漏現(xiàn)象。

3.繞壩滲漏。水流不直接經(jīng)過壩體，而是在基巖和壩肩相結(jié)合處發(fā)生滲漏。在壩體兩肩的風(fēng)化層和基巖施工破碎帶處也都有能發(fā)生繞壩滲漏現(xiàn)象，進一步的降低了壩體的質(zhì)量，對下游的安全造成很大的威脅。

(四)機電設(shè)備性能較差

水庫中的各種機電設(shè)備長期不斷的運行，一些設(shè)備可能已經(jīng)超出了其正常使用年限，出現(xiàn)不同程度的老化、腐蝕現(xiàn)象。由于機電設(shè)備日常檢修維護不及時，機電設(shè)備長期得不到更換，使得很多中、小型水庫防洪閥門不能正常開啟，給水庫的正常運行埋下巨大的安全隱患。

(五)水庫管理體制方面存在的問題

對于大部分中、小型水庫來說，水行政主管部門通常無法直接管理，中、小型水庫的管理責(zé)任一般都落在鄉(xiāng)級，再加上當(dāng)前我國財政體制的原因，導(dǎo)致中、小型水庫的加固資金不能夠按時撥付到位，直接影響到水庫加固的進展，水行政主管部門對中、小型水利的監(jiān)控力不足，不利于加固工作的順利進行。

二、病險水庫除險加固的意義

(一)充分發(fā)揮中、小水庫的效益

中、小型水庫在農(nóng)業(yè)灌溉方法發(fā)揮重要的作用，為水電提供可靠的能源，滿足人民日常的生產(chǎn)、生活、養(yǎng)殖、旅游等方面的需求，促進了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，提高人民生活水平和精神文明建設(shè)。但由于中、小型水庫病險情的存在，使得水庫被迫采取限制蓄水策略，或由于建筑工程不能正常使用，使的水庫防洪功能得不到充分的發(fā)揮。

(二)提高防洪能力，保障人民生命財產(chǎn)和生產(chǎn)安全

中、小型病險水庫在設(shè)計時選擇的防洪標(biāo)準(zhǔn)比較低，在加上工程中存在一些質(zhì)量問題，造成大壩垮壩事故時有發(fā)生。雖然中、小型水庫的壩高和容量相對比較小，但其數(shù)量比較的多，一旦發(fā)生垮壩事故，造成的后果也非常的嚴(yán)重。各水庫下游通常都會有成片的農(nóng)田、房屋以及人口集中的村鎮(zhèn)，或者其他一些重要的工程設(shè)施，因此，對病險水庫采取除險加固措施是十分必要而迫切的，這在很大程度上能夠減免對下游的威脅，減少垮壩造成的災(zāi)害損失，保障人們的生命財產(chǎn)安全，促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

(三)促使水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展

對病險水庫進行除險加固，加強了大壩自身的防洪能力，使得大壩處于正常的運行狀態(tài)，充分發(fā)揮其灌溉、供水、養(yǎng)殖、旅游等綜合效益，從而為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益，為促進水利管理體制改革和水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)。

三、中、小型病險水庫除險加固措施

(一)壩體及壩基防滲處理

由于壩體的穩(wěn)定，壩體垂向方向和水平方向上的填筑不均勻，壩體土局部孔隙較大，土體的干重度較小，使得壩體存在很多裂縫，造成不同程度的滲流損失，除險加固可采取在上游壩坡覆蓋土工布進行防滲處理。水庫除險加固需要根據(jù)水庫多年的運行情況和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)勘察報告，制定有效的防滲施工方案，對大壩基礎(chǔ)全段進行防滲處理。

(二)壩體灌注粘土漿加固技術(shù)

現(xiàn)階段的中、小型壩體灌漿有兩種方式：其一是填充，其二是劈裂。填充依靠自重灌漿，劈裂是利用灌漿的壓力將壩體劈開，產(chǎn)生灌漿帷幕。中、小型大壩的劈裂灌漿是我國最早使用的一種加固技術(shù)，將灌漿壓力注入到中、小型壩體的中心軸線上，利用灌漿作為介質(zhì)將壩體劈裂，漿料進入壩體后，產(chǎn)生相互擠壓作用，進而形成堅實的防滲墻，起到大壩的加固作用，此技術(shù)施工工序簡單，而且材料經(jīng)濟實用，在我國大、中小型大壩的加固中得到廣泛的應(yīng)用。

(三)灌漿漏加固技術(shù)

此種加固技術(shù)主要是填充中、小型大壩的漏洞和縫隙，起到防漏和截漏的功能，通過灌漿加固形成防滲體，加固的過程中應(yīng)該遵循以下施工技術(shù)：帷幕灌漿段的長度控制在5～6m也可以根據(jù)大壩的實際情況選擇最佳的長度，但最長不能超過10m，如果鉆孔過程中沒有涌水時，混凝土澆筑后嚴(yán)禁等待凝固，但當(dāng)處在斷層部位施工時，最好是等待凝固，應(yīng)根據(jù)大壩實際施工情況選擇最佳的凝固時間，為了保證順利的完成灌漿施工，需要根據(jù)大壩工程情況設(shè)置壓力值，當(dāng)注入率很大時應(yīng)選擇分級升壓，灌注漿液的配合比通常分三個級別，具根據(jù)大壩情況進行合理選擇。當(dāng)灌漿壓力不變時，保持水灰比不變；當(dāng)漿液注入量超過300ml或灌注時間超過1h，但注入率和灌注壓力基本沒有改變時，此時可把灌注漿液的濃度調(diào)高一級；當(dāng)漿液的注入率超過了30ml/h時，可以根據(jù)大壩的具體情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

(四)加強管理和科研投入，保證中、小型水庫安全運行

當(dāng)前我國大部分水庫工程在管理上相對比較薄弱，特別是中、小型水庫，工程配套的通訊和照明設(shè)施、防汛道路、工程和水文觀測、預(yù)警預(yù)報系統(tǒng)等都很不完善，管理技術(shù)和管理水平都比較的落后，對中、小型大壩的沉降、水位等缺乏正常的監(jiān)測；甚至一些中、小型水庫根本沒有相應(yīng)的觀測設(shè)備，無法對大壩進行正常的監(jiān)測和安全維護，不能及時的掌握中、小型水庫的病險狀況以及處理措施，最終造成很大的安全隱患。

四、結(jié)束語

綜上所述，中、小型病險水庫除險加固，應(yīng)采取合理的技術(shù)方法進行綜合治理，使中、小型水庫能夠達到規(guī)范要求的防洪標(biāo)準(zhǔn)，消除水庫運行中的安全隱患。因此在進行中、小型病險水庫除險加固施工過程中，加強各方的溝通、交流，采取有效的措施保證工程的加固質(zhì)量，確保中、小型水庫除險加固施工質(zhì)量達到規(guī)范要求，保證水庫的安全運行。

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[2]范新忠.張臣.小型水庫的安全隱患及除險加固措施[J].民營科技.2011

[3]王家貴.淺析某水庫除險加固工程及施工工藝[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010