水利工程中病險水庫加固工程技術研究

許應斌

（屏邊縣水利水電勘測設計隊，云南屏邊 661200）

0.引言

水庫作為重要的民生水利工程，近年來隨著我國社會經濟的不斷發展以及鄉村振興戰略的實施，我國水利工程數量及規模均發展為世界第一，在鄉村基層，小型水庫也較為常見。不過從水庫的運行管理方面，目前還存在一定的問題，導致水庫使用穩定性差、病害較為常見，若不加以控制，可能釀成一定的危險，影響水庫的使用壽命和經濟效益，但目前我國水庫的除險加固工作還存在不小的問題，這嚴重降低了水庫在居民用水這一重要問題中所發揮的能效[1]。

1.當前水庫除險加固工程存在的問題

1.1 工作不系統、準備不充分

對于部分中小型水庫而言，因為建設時間較長，加上日常管理中對病險的關注不足，導致目前形成的病險規模較大，補修加固難度和成本都對應上升，在這樣的情況下，需要對水庫的病險類型、加固需求等方面進行更加深入的調查和研究[2]，但是由于準備不夠充足，導致對病險了解差，加固技術選擇不合時宜，很多水庫加固工程未能達到預期的效果。

1.2 資金緊缺，多數加固工程是小修小補

很多水庫建設在偏遠地區，受制于經濟水平，沒有專門用以維護和檢修的資金，因此，不少水庫很多年都沒有進行檢修，而一部分水庫因為出現了病害已經導致水庫無法正常投入使用的，才會撥付一定的款項進行維修，此時往往需要除險加固的工程難度大、成本高，與投入的資金很難匹配，因此很多除險加固工程只能是小修小補，治標不治本，給今后的使用埋下隱患導致水庫工程難以發揮應有的能效。

1.3 水庫除險加固工程技術含量不高

隨著我國社會的發展和經濟的進步，工程技術也相應地取得了諸多的突破，但是在很多的基層水庫除險加固工程當中，使用的相關工程技術則往往較為落后，一方面，針對現階段水庫使用過程中存在的病險，缺少科學性的勘探以及合理的評估，導致加固方案本身適用性偏低；另一方面，許多水庫的加固工程，考慮到工程造價問題，會就近選擇一些小型施工單位甚至是零散的施工隊，這類施工團體雖然能夠控制工程造價，但是不論是施工工藝還是施工設備都存在落后的問題，難以滿足當前水庫除險加固工作的實際需求，導致病險反復發作，隱患難以根除[3]。

1.4 日常運行管理不到位，給加固帶來難度

不少水庫都處于偏遠地區，缺少專業的管理人員，難以應對水庫的日常運維工作，只能保證水庫的正常使用，但是對于維修、管理、養護、記錄等相關工作既沒有認知也缺少相應的能力，這讓病害更加放任自流，往往出現問題的時候，已經難以進行補救。

2.水庫除險加固工程的優化對策

2.1 做好前期準備工作，增強工作系統性

2.1.1 重視水庫病險問題的鑒定

水庫病險類型的不同、規模的不同，加固手段差異也相對較大，因此，只有明確掌握水庫病險的實際情況，才能在除險加固工作中做到對癥下藥。水庫管理人員應該定期對水庫的病險情況進行檢查，并委托具有相關資質的工程鑒定單位對水庫存在的病險問題進行鑒定，參照《水庫大壩安全評價導則》[4]，確保水庫病險鑒定結果的準確可靠。

2.1.2 施工前做好質量把控和審核工作

一方面，要保證施工單位資質完整，根據水庫病險的實際情況和加固需求，結合投資成本選擇更為合適的施工單位，施工前，應對施工人員的資質進行審核，并在施工前對施工人員進行統一的培訓，保證施工人員在施工工藝和安全意識方面符合工程要求；施工開始后，應該積極參與施工材料的檢查工作，需要現場抽檢的進行抽檢，需要送檢的委托第三方檢測機構檢測，保證施工材料符合工程需求后，方能開始加固工程的施工。

2.2 豐富資金來源，確保水庫加固工程質量

項目資金問題是直接影響工程質量的重要因素，而由于當前我國需要進行除險加固的水利工程眾多，很多水庫的加固項目資金投入都并不充足。對于基層相關部門來講，除險加固所使用的資金主要依賴上級撥款，但由于水庫病險加固工程工作量較大，工程經費消耗十分巨大，在很多情況下，上級財政撥款難以滿足實際工程需求，面對這種情況，當地有關部門應該積極借助社會資本，通過合作股份、項目承包或者工程租賃等形式，一方面能夠有效地吸引社會資本；另一方面，還能夠引入更為先進的管理模式，使水庫工程管理更具企業化和現代化，進一步提升水庫工程的經濟效益，可謂一舉兩得[5]。

2.3 進一步落實技術人員在水庫除險加固中的工作要求

2.3.1 要求技術人員參與病險加固方案的評估和審核

In order to reach the purpose of energy conservation and costs reduction, if the collision of the bumper does not contact with the automobile body, the wall-thickness of 1.5 mm meets the requirement of energy-saving more.

為了保證除險加固工作能夠順利進行，相關的工程設計方案必須具有可行性和科學性，要對當前的水庫病險情況具有一定的針對性，要求相關技術人員在方案的制定及審核工作中，發揮應有的作用，避免加固工程設計方案與實際需要不符。

2.3.2 技術人員應加強水庫除險加固工程的質量監督

加固工程的施工質量是保證加固效果的基礎，在施工質量的監督和檢驗方面，技術人員應發揮自身的專業優勢，避免施工單位在加固工程中偷工減料[6]，尤其是關鍵技術節點，應該進行強化監督管理，對于質量監管過程中發現的一些問題要求返工的，應該進行重點復查，以此來保證工程質量符合要求。

2.4 嚴格管理體系

老舊水庫病害嚴重，最為主要的原因就是疏于管理，究其根本，與水庫產權不明確、管理制度缺失以及責任落實不到位有著重要的關系，因此，想要做好水庫除險加固工作，就必須要嚴格管理體系，引進企業化管理，明確產權，落實責任，拒絕推諉扯皮，推行因地制宜的管理制度并嚴格執行，只有這樣，才能讓除險加固工作成為水庫管理的常態，提升工程質量，降低危險發生的概率。

3.灌漿技術在加固工程中的應用

3.1 灌漿填充及灌漿劈裂技術

灌漿填充和灌漿劈裂技術是水庫大壩除險加固防滲工程中較為常用的施工方式，具有效果直接、操作簡單、成本低的優勢，但是缺點是效果有限并且對于水位高度和壩體高度有一定的要求。

灌漿填充技術一般應對的是壩體上規模較小的裂縫或洞穴，將混凝土砂漿通過壓力注入到病害部位，一般壓力較小，待砂漿凝固后，達到簡單加固的目的。

3.2 高壓噴射灌漿技術

高壓噴射灌漿技術一般采用泥漿灌漿，利用鉆孔設備鉆孔后，埋入噴射管部件，對壩體進行連續高壓噴射注漿，該種注漿方式為自下而上，能夠滿足更大規模的壩體加固需要，與此同時，還能夠一并解決一些未被發現的隱蔽病險。不過高壓噴射注漿技術難度相較于普通的灌漿填充技術而言要求較高，一方面，需要對加固現場水庫大壩的實際情況進行勘察，根據病險嚴重程度，調節泥漿配比，當發現壩體出現漏漿情況時，要停止施工并調整泥漿濃度，可以通過外加速凝劑來避免漏漿的發生。在進行高壓噴射注漿施工時，技術人員應該對壩體情況進行實時監控，發現漿液用量激增或者串漿的情況，要及時停工并排查原因。

3.3 帷幕灌漿技術

帷幕灌漿技術在水庫加固工程施工當中也較為常見，其灌漿更加注重整體性，本質上也是鉆孔注漿操作，但是整體注漿連成一片，形成阻水帶，既能夠提升大壩的穩固性，與此同時，具有非常不錯的防滲效果。該項技術一般使用的是混合漿料，因此，對于漿料配比有一定的要求，技術人員應該根據實際情況進行試驗，保證配比與加固工程需要相吻合，進行加固工程施工前，應做勘探工作，對當地的地質條件有所了解，尤其是基巖的各項指標，這是為了在實際施工中便于選擇鉆頭，也能夠更精確地在施工過程中下鉆，保證施工的準確性，一般來講，要求下鉆位置誤差不得超過0.1m。

4.水庫除險加固中的防滲技術

4.1 水平防滲技術

4.1.1 壩體水平防滲技術

針對壩體的水平防滲，采取復合土工膜，混凝土全壩段覆蓋土工膜，土工膜與土工膜之間采取焊接的方式連接，土工膜與混凝土壩身之間采取鉚接的方式。壩體鋪設采取“兩布一膜”的復合方式，鋪放土工膜時應留有一定的富余，以應對氣溫變化或方便進行拼接。

4.1.2 庫盤水平防滲技術

首先對庫盤進行清理，將雜物、雜草等清除干凈后，壓實平整，一布一膜鋪設復合土工膜，覆膜后，采用水庫淤泥土覆蓋，厚度約40cm，主要為了保護土工膜，防止土工膜被劃傷或曬損，庫盤與壩體的土工膜形成連接，閉合防滲，搭接處采取焊接的方式。

4.2 垂直防滲技術

采取高壓旋噴灌漿技術，于壩頂將水泥漿液借助特殊噴頭高速旋噴注入壩體，通過這種高壓的沖擊力使水泥砂漿與壩體的土壤混合，自身形成致密的防水帷幕，并且提升壩體的強度，該方法對于庫盤地基同樣適用。

與此同時，于上游壩腳修筑防滲墻，可在混凝土材料中摻入一定比例的黏土，使防滲墻更加柔韌耐沖擊 。

4.3 兩種防滲技術的對比

首先，使用復合土工膜的水平防滲技術，成本上更加低廉，從施工上來講，采取復合土工膜鋪設防水層，一般只需要進行敷設、蓋重、焊接、鉚接等施工，工藝簡單且不需要大型施工設備；從防滲效果上來講，復合土工膜的防滲效果較好，再加上水平防滲施工操作，材料組合可選，因此，根據實際應用場景選擇不同的材料以及組合方式，能夠進一步提升防滲效果，整體上可以滿足水庫的防滲需求；從安全性來講，水平防滲技術施工簡便也更加安全；其次，復合土工膜的韌性很強，能夠滿足壩體發生形變的安全性需求；最后，水平防滲施工完全開放式，驗收直接，質量可控。

不過，水平防滲的缺點就是防身效果還有待進一步提高，適用于對防滲要求不嚴格的水利工程，此外，該項技術對于除險加固幫助不大，專注于防滲，并且工程整體進展緩慢，工期較長，對于水利工程的使用有一定的影響。

垂直防滲技術的優勢在于施工速度非常快且防滲效果好，但是不論是高速旋噴灌漿技術還是建造防滲墻都屬于隱蔽工程，質量的可控性較差。另外，工程往往需要使用大型設備，并且對于施工工藝有著很高的要求，如旋噴注漿技術，如果掌握不好相關的工藝，可能導致壩體劈裂，得不償失。而從成本上來說，垂直防滲技術的成本也更高，這顯然與當前我國水庫除險加固防滲的現狀有一定程度的背離，因此，綜合來講，當前的水庫防滲仍舊以水平防滲為主，不過在未來，隨著我國經濟水平的進一步提升，垂直防滲應是水庫除險加固防滲的發展趨勢。

5.結語

水庫作為最典型的水利工程，對于周邊居民的生產生活用水質量和穩定性有著非常重要的作用，尤其對于農村地區，水庫具有抗洪抗旱、灌溉等作用，對于農業生產甚至有決定性的影響，在鄉村振興戰略推行的關鍵時期，必須做好水庫的除險加固工作，對于相關部門管理人員，應做好技術升級、豐富融資渠道，加強日常運行管理，提升加固工程質量，保證水庫安全、穩定地運行，為農業生產和居民飲水等方面提供應有的保障。