小型水庫除險加固施工技術的應用研究

劉宇

（金沙縣西洛河灌區水利工程管理所，貴州 金沙 551800）

西洛河水庫位于金沙縣城西北方向，水庫一期工程于1957年8月建成，壩高21米，壩頂長208米。同年建成北干渠17.5公里，南干渠13.5公里，灌區于1958年建成投入使用。之后于1981年完成二期工程建設。2012年縣水利局對大壩迎水面進行砼面板處理和壩體防滲完成，總投資580萬元，徹底解決大壩及溢洪道的滲漏問題。在庫尾的白石溪溝1034米高程處有一段400米長的漏水處共5個漏水點，漏斗口在3～6米，導致有250萬方的庫容不能使用。1989年2月開始設計，1992年7月開始施工隊漏水段進行處理，修建一座重力砌石壩高14.7米，修建引渠一段1.2公里，但還是不能使用。直到2012年處理后才解決了此處的漏水問題，能夠蓄水到1039.316的溢洪高程。

一、小型水庫病險影響因素

我國很多小型水庫建設時間較為久遠，設計方面存在一定的問題，再加上年久失修，往往導致小型水庫病險問題較為嚴重，其功能效用不能正常發揮，甚至加大水庫安全風險，危害周邊居民、農田安全。因此，要對小型水庫病險問題進行深度研究，找到合適的除險加固技術，強化水庫穩定性。[1]

（一）防洪設計標準較低。我國很多小型水庫建設時間較早，出于各種歷史因素，水庫的防洪標準較低，雖然后期做了一定的完善，但是與現行的防洪標準還存在一定的差距。

（二）勘察問題。在小型水庫建設之前，設計人員沒有進行實地勘探和測量，對施工現場的地質情況，完全依靠設計人員的經驗確定填土的物理力學指標，對水庫集雨面積不了解，容易導致庫容量與實際需求不相符。

（三）設計缺陷問題。缺乏實地勘察，基礎數據不足，影響設計精準性。設計布局不科學等，容易引起基礎不均勻沉降、壩體裂縫、水庫滲漏等問題。

（四）地基處理不當。由于施工之前缺乏實地勘察作業，導致地基處理不合理，引起不均勻沉降，壩基土層松散，壩體滲漏等問題。

（五）施工填土質量問題。如果在土體施工中，碾壓、夯實操作不規范，導致填土壓實度不合格，容易引起壩體滲漏、滑坡問題。

（六）施工質量問題。由于施工技術操作不標準，引起砌體結構強度、抗腐蝕性降低，長久以往容易引起壩體裂縫、坍塌問題。[2]

（七）如果在水庫運行過程中，對其缺乏科學合理的養護和維修容易遭受白蟻、鼠害問題，影響水庫大壩安全。

二、小型水庫除險加固施工技術實踐應用

（一）裂縫處理施工技術

裂縫問題是影響小型水庫安全的關鍵性因素。要結合實際情況，對土石壩裂縫問題進行有效處理。通常情況下，采取開挖回填的方法對裂縫問題進行處理。主要步驟為：施工之前，要對土石壩裂縫問題實施全面的實地調查，并對其展開全面分析，結合裂縫的具體情況明確開挖范圍，如果裂縫尺寸較小，危害性不大，初挖深度可以控制在一米以內，指導挖到裂縫界限才能停止、在回填環節，要使用細砂土壤進行作業，并進行夯實工作。但是如果裂縫直徑在5米以下，可以實施臺階式的坑槽開挖方式，并在回填過程中對其逐層消減，保障梯形斷面的穩定性，保障壩體與回填土保持原有狀態。[3]

（二）滑坡處理施工技術

針對土石壩滑坡問題，一般采取以下方法進行處理。一是開展實地勘察，結合具體情況，需要對上部結構進行減載操作，從而強化壩體下部承重能力，提升整個壩體的強度與抗病害能力，減少洪水沖擊力的破壞性，最大程度上降低水擊因素引起的滑坡問題。[4]二是在壩基位置，修筑防滑齒墻，并確保其高度在地基表面以上。只有這樣才能確保在回填施工之后，強化整體壩基的壓重平衡能力，減少壩坡坡度，增加阻滑力，對軟土地基滑坡病險起到良好的防治作用。三是如果壩身沒有出現問題，堤壩上游出現滑坡，而且部分區域出現嚴重的塌陷問題，需要在水位較低的時候，對其實施排水、除土措施，主要是把松軟、滑動的土體進行清除處理，并強化壩體整體透視性，有效緩解壩體滑坡病險問題。此外，在具體實施中，需要施工人員深度實地展開全面的勘察與測量，并進行土工試驗，明確滑坡問題的影響因素，開展綜合性分析，選擇合適的加固施工技術。此外還可以對壩體裂縫實施夯實，對壩體中的蟻穴、泉眼等進行全面清理，降低壩基滲透壓力和浸潤線，強化壩體穩定性。

（三）防滲處理施工技術

在大壩修筑過程中，如果對壩基與壩肩的處理不合理，容易引起兩者之間出現滲漏問題。第一，如果滲漏層是巖石結構時，可以使用帷幕灌漿方式對其進行加固。在進行鉆孔過程中，要深入巖石不透層五米以下，并把孔距設置為兩米，按照壩軸線的走向對鉆孔位置進行布局，并確保其按照壩肩方向進行延伸。使用壓送設備把漿液壓灌到壩體地層內，通過擴散、膠凝、固化等過程之后，形成防滲帷幕，與防滲心墻等結構融合為一體，成為垂直防滲體，降低壩體滲流水壓力，增加巖基穩定性。該工藝在具體應用中容易操作，成本較低。[5]第二，如果滲漏層為土層結構時，可以使用粘土斜墻技術對其實施防滲處理。粘土斜墻基礎要深入到不透層一米以下，并在其上部設置一定的保護層。其中保護層主要有粗砂、砂卵石、干砌石護坡等結構構成。

如果水庫壩體出現滲漏問題，需要在原有壩體防滲體基礎上，實施加固補強作業，也可以結合具體情況，重新修筑防滲體。其中主要措施有：填充灌漿技術，主要是對壩體中的蟻穴、壩腔孔洞等縫隙問題進行處理，壩體滲漏危害較小，可以在重力作用下，把漿液填充到孔洞、縫隙中去，對其進行填實，強化整體壩體的防滲效果；高壓噴射灌漿防滲技術。該種技術主要是利用高壓作用，向原壩體土層噴射漿液，并對原來的防滲心墻層進行破壞，把漿液灌入到裂縫中去，實現水泥漿與原來土體的有效結合，通過凝固硬化，形成連續性的防滲墻，增加地基土體自身的承載力和密實度。該種技術主要應用在沙土、黏土等軟土地基中，且對滲漏嚴重的大壩使用效果較好，操作簡單，成本較高；土工膜法防滲技術，主要應有在壩體周邊黏土較少，水庫黏土心墻斷面不大，不適應使用以上兩種技術進行加固的情況。[6]具體應用中，使用兩布一膜，利用水庫水頭具體運算其厚度，堤壩主要選擇一毫米左右的長絲布，重量為0.8千克左右。一般情況下，要把土工膜設置在迎水面，并實現對斷面的全面覆蓋，上游壩腳和壩端，設置一定厚度的粗砂，并在其上部設置保護層結構，其中該保護層主要由粗砂、砂卵石、干砌石護坡構成。該種技術防滲性能較好，而且成本較低，對抗變形能力較強。

三、注意事項

在對小型水庫進行除險加固施工技術應用時，要注意先對其進行安全鑒定工作，對險情分布情況、病險類型等進行明確，并在此基礎上形成針對性的解決方案。之后要深入實地開展地質勘測作業，選擇合適的地質環境進行施工，減少危險隱患問題。[7]使用鉆探、取樣、試驗等方式對地質開展深度勘測，強化其總平面布置作業的科學性和合理性。樹立環保意識，減少除險加固作業對周邊環境的破壞。要加大對水庫的安全監測力度，安裝安全監測設備，及時發現水庫危險，并建立水庫信息系統，強化安全保障。

四、結束 語

綜上所述，隨著我國經濟水平的提升，小型水庫在農業灌溉、供水、防洪抗旱等方面發揮了越來越重要的作用。要強化對小型水庫常見病害問題的分析，并選擇合適的除險加固技術，強化小型水庫的安全穩定性。加大資金投入，優化資源配置，強化水庫監測，并結合監測結果制定針對性的除險加固方案，并構建高素質的管理隊伍，為小型水庫安全管理的高效化奠定基礎，促進我國農業的長遠發展。