小型水庫常見病險及除險加固技術探討

劉子銘

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司， 新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

水利水電是我國的基礎工程建設，其中小型水庫在我國各地的農田灌溉、發電、養殖等領域都起到非常重要的協助作用，各地區也都廣泛建設小型水庫以助力當地生產生活。很多小型水庫都建造于上世紀五十年代至七十年代，由于當時的設計水平、施工技術、建造標準比較低，再加上運營維護不到位，年久失修，使得水庫使用至今出現了各種病險危害，對水庫的安全使用產生了極大的不利影響，隨著我們經濟、技術的不斷發展，我們對小型水庫進行加固整改，分析大壩、溢洪道、輸水涵管的常見問題，逐一排除險情，提高水庫的穩定性，延長水庫的使用壽命。

1 小型水庫常見病險及其成因

水庫的病險如果不及時排除，很容易進而擴大對水庫構筑物的破壞，發生潰壩決堤的事故，以下是小型水庫常見的一些病險：

1.1 防洪能力低

修建小型水庫的功能有兩個，一個是提高水力資源的利用效率服務當地生產生活，另一個是防洪功能，但是由于小型水庫大多數建造較早，對于水庫的防洪設計標準要求過低，例如壩頂高程設計不夠，無法滿足擋水的需要會造成洪水漫頂致使潰壩事故；另外一些水庫沒有建設配套的泄洪設施，或者泄洪設施不夠完善，比如溢洪道截面尺寸不足，渠道內多淤積未清造成過流能力下降等。

1.2 抗震能力差

小型水庫的抗震能力也是水庫建設質量的一個鑒定標準，在小型水庫病險分析中可知有許多病害問題都是因為抗震能力差而引起的，震動會導致水庫壩體出現裂縫、滑塌、變形、沉陷等問題，影響水庫基礎的穩定性。

1.3 壩體結構不穩定

主要表現在壩體抗滑穩定性差，壩坡出現變形、塌陷、滑坡的現象。影響因素主要是坡偏陡峭再加上浸潤線較高導致大壩不穩；施工質量導致的壩體局部應力超出壩體材料允許的強度，造成壩體裂縫。

1.4 壩體滲漏

滲漏是水庫大壩常見的病害問題，滲漏常見于壩基、壩肩、壩體等部位，主要成因有大壩地基清基不夠徹底，大壩地基巖石裂隙比較發育；壩體填筑材料選擇不合適或者質量差，壓實度、滲透性不能滿足規范的需要；壩肩、壩體裂縫；未做防滲措施或者防滲處理不到位等等。

1.5 建筑物老化

因為運行時間較長，水工建筑物、管道等結構老化，機電設備陳舊，進而出現垮塌、淤堵、損毀、斷裂、漏水等一系列問題，嚴重影響水庫安全，為可能發生的險情埋下隱患。

1.6 管理缺失

小型水庫配備的管理人員不足，水庫管理對平時運行多有注重，但是對水庫的維護與日常監測工作不夠重視，沒有及時對水庫的水位、雨量做定期監測，對水情預報、大壩觀測工作的缺失，水庫調度規程不夠明確，發現病害沒有及時補救加固等，這跟小型水庫工作人員素質不高，經費不足，管理不細有一定的關系。

2 小型水庫除險加固技術分析

2.1 加強大壩防滲措施

灌漿是小型水庫常會采用的防滲加固技術，主要有以下四種：

填充式灌漿：當壩體存在螞蟻穴、空洞、局部裂縫的時候，可以采用填充灌漿將漿液引入壩體之中，通過漿液自身的重力由上而下的進行孔洞的堵塞、密實，形成單一的封閉整體，以達到加固的作用。

劈裂式灌漿：對于那些質量較差的土壩加固，會優先選擇用劈裂灌漿的方式處理，沿壩軸線豎向布置鉆孔，向孔內壓注漿液，形成一道或者多道連續的泥墻，并且隨著漿液的灌注，泥墻兩側的土體密度也會隨之加大，提高了壩體強度。劈裂灌漿技術投入少操作簡單見效快，但是對施工工藝要求較高，需要施工人員具有一定的技術水平以保證灌漿質量。

帷幕灌漿：通過壓力裝置設備將一定材料配比的漿液灌注與地層或者裂隙內，使漿液擴散、膠結、固化，增強地層巖基的完整性和結構密度，形成地下的擋水帷幕，以提高地基的滲透穩定性，帷幕灌漿技術的成本不高，且施工工藝簡單，因此常被推廣用于小型水庫的防滲加固工程中。

高壓噴射灌漿：有旋噴、擺噴、定噴三種方式，通過鉆機打孔，將帶有噴頭的灌漿管輸送至土層內的預定位置，以高壓泵將配置好的漿液從噴嘴中高速壓射出來，借力切削、沖擊土層，破壞土層原結構，使漿液與土?；旌夏Y，固化形成新的凝結體，以加強土體的承載能力。高壓噴射灌漿技術應用與軟土地基十分廣泛，無論是黏質土還是砂質土都可以應用，施工條件限制少，質量可靠，但是灌漿的成本較高，對施工工藝也有一定的要求。

2.2 加強壩體結構的穩定性

小型水庫多建設為土石壩，對土石壩的加固措施主要是加強其結構的穩定性與牢固性，提高壩體強度。在加固前需要對大壩滑坡原因進行勘探與分析，找出影響因素，并確定加固技術。土石壩的滑坡加固技術一般為：如邊坡過陡，壩體的抗剪能力偏弱，對下游壩坡不能滿足抗滑要求的，遵循上卸荷、下加載的原則，可采取削坡平整的辦法，將全部的滑動土體或者滑動土體下部被擠壓隆出的部分挖除，計算安全削坡坡度并及時修復，或者可采用壩坡下部培厚放緩、增大壩體斷面的方法，從而提高壩坡的穩固性；如土石壩上游壩坡不能滿足抗滑需要，通常采用下部拋石放緩、上部采用塊石護坡或者混凝土板護坡的方式來進行加固；如果在壩體內部發現軟弱土層，則可以將軟弱土層挖除并回填強度足夠的其他材料，且需要夯實牢靠，如果軟弱土層分布較廣不易全部清除則可以清除壩腳部分，并挖溝排水，在壩腳以砂石堆料或漿砌石做壓重固腳，提高壩體抗滑能力。

2.3 對溢洪道的整改加固

對于溢洪道過流量設計不足的，如果地形、地質的條件允許，對于開挖量不大的水庫溢洪道可以進行拓寬、加深處理，降低溢洪道的堰頂高程，提高防洪的標準；如技術十分落后的溢洪道可以進行拆除處理，并增建新的溢洪道，避開不良地質建設溢洪道，要注意設計時避免在陡槽段和消能段出現彎道，對溢洪道進行襯砌保護，采用現澆混凝土或者漿砌條石圍建邊墻，對于底板可用混凝土或鋼筋混凝土做防沖保護，注意定期清淤。

2.4 對輸水涵管的加固

輸水涵管使用年限過久容易造成基礎沉降、管道老化，發生管道變形裂縫，漏水現象，并且因各地水庫建造時涵管結構差異大，用料不一，對涵管加固要根據實地工程進行技術選擇，如在涵管與壩體材料之間發生漏水，則可以采用灌漿、增加截水環、加強內部襯護的方式進行加固，如漏水發生在涵管自身的薄弱部分，則可以采用套管、土工膜局部防護進行堵漏防護，無法修復的需要開挖重建。

2.5 加強對水庫的監管維護

日常管理以及后期維護工作同樣重要，首先要完善管理制度，責權分明，責任到人，管理有序；其次加大對水庫的基礎資金投入，更新設備，更換老舊部件，確保不因小問題而造成大事故；第三要引入先進的監測設備，對水庫運行進行實時監察，及時發現水庫病害并加以處理，消除安全隱患。

3 結語

小型水庫也是我們水利工程建設的重要組成部分，對老舊小型水庫進行除險加固工作能有效提高水庫的運行效率，能更好地為本地人民服務，促進本地社會建設、經濟發展；對于小型水庫的管理也要加強力度，提高管理人員的責任意識和風險防范意識，提高水庫的安全性和穩定性。