基于水库堤防加固技术的控制措施分析

许玲 彭菊

摘要: 水库堤防加固是当前水利部门的重点工作，水利工程质量在城市建设中是要求比较高的，必须加强和重视工程质量控制，对影响工程质量的各个要素进行预测分析，制定相应措施，严格按照国家建设管理规定，加大对水库堤防加固工程质量控制。

关键词:水库堤防；渗漏；裂缝；滑坡

前言：莱芜市地处鲁中山区，是全省平均海拔最高的城市，水资源短缺制约着全市经济社会发展，雪野水库位于莱芜市城区西北30km的大汶河支流瀛汶河上游，莱城区雪野镇大冬暖村村北，坝址位置在东经117°35′,北纬36°24′，控制流域面积438km2，总库容22100万m3，兴利库容11400万m3，死库容 280万m3，是一座以防洪为主，兼有城市供水、灌溉、养殖和旅游开发等综合利用的大型水利枢纽工程，有效缓解了水资源短缺状况。由于历史条件限制，并经过多年的运行，雪野水库存在不同程度的堤防风险隐患，效益发挥受到一定的影响 ,人民生命财产安全受到威胁，成为水利部门重点关注的对象。近年来，我市在省厅的正确领导和大力支持下，在分析病险原因的基础上,对水库大坝及灌区渠道等水利设施进行了堤防加固处理,得到了一些有效且经济的措施。总结其经验和教训,对其他水库具有借鉴作用。

1水库堤防工程概述

水库堤防指在水库区、分蓄洪区周边修建的土堤或防洪墙等。我国地阔宽广，水资源丰富，不同地区的自然环境不同，比如说南北气候、地质条件、地形状况、水资源等都不尽相同，社会经济状况方面的差异明显不同，所以堤防的种类也不相同。那么如果按照抵御水体的类别分，可以分为三类：河堤、湖堤和海堤；如果按照筑堤的材料分，就可以分为砌石堤、土堤、土石混合堤还有钢筋混凝土堤等等。但是在实际建设过程中，一般都采用土堤或者土石混合堤，就地取材容易，可降低成本，同时加高、加固相对比较容易。

2水库病险原因分析

2.1水库库坝区渗漏

许多水库坝基特别是土石混合坝,清基不彻底即回填土料,且粘土铺盖防治层厚度太薄。蓄水后受十几米水深的压力,粘土防渗层被水压穿,库水不断沿堆石间隙流走。另一方面早期修建的中小型水库大多没有经过周密施工设计,抢时间,赶工期,忽视施工质量,甚至把左右两坝肩的覆盖土取来筑坝,因而两坝肩覆土变薄,甚至没有覆盖层,全部岩石裸露。在水的长期侵蚀作用下,岩石沿节理裂隙溶蚀,久而久之就发育成渗水通道而渗漏,或剩下的薄层覆盖土被水压穿而出现漏水。

2.2水库坝体裂缝原因分析

水库坝体构筑质量低劣，土坝块石护坡在施工过程中,常常由于块石砌筑不紧密垫层不实,经长期自然沉落和冰胀、水冲等综合作用,使护坡体局部坍陷、下滑,个别块石从护坡体中挤出在外,造成整个坝坡凸凹不平,裂缝丛生,坝体质量低劣且没有溢洪道, 长此以住,护坡遭到破坏，造成水库坝体裂缝现象，如遇大洪水很有可能垮坝或因泄洪不畅发生洪水漫坝,危及下游城市市区的财产和生命安全。

2.3水库坝坡滑坡现象

土石坝坝坡在侵泡和重力以及其他浪蚀作用力作用下，岩土产生了物理化学、孔隙静水压力和动水压力等效应,并引发的中小型滑坡、崩塌和泥石流等,造成向下和向外移动的趋势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种趋势，则此坝坡是稳定的，否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果，是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素，实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。 滑动力与抗滑力取决于库水和雨水入渗、施工方法、施工速度、地震等外部条件所引起的坝体或坝基内孔隙水压力及筑坝土料的性质，包括与孔隙水压力有关的抗剪强度。对水库的安全运用和水土保持以及库岸边人民生命财产的安全都构成了较大的威胁。

3病险水库的加固处理措施

3.1水库防渗措施

水库施工时,应打掉岩基面的尖角,彻底清除面上的泥垢、油污等杂质和强风化的破碎岩石,用高压水反复冲洗后，垫上2～3cm厚的水泥砂浆,然后浇筑混凝土，块间分缝处作好止水处理。对于库岸坡度较陡、基面为岩面且覆土不厚的库岸坡和水头较低的坝体迎水坡面防渗措施应选择水泥砂浆砌石，砌筑要求平整、稳定、密实,座浆及竖缝砂浆填塞要饱满密实,竖缝填塞砂浆后应插捣至表面泛浆为止,勾缝前必须将缝槽冲洗干净,不得残留灰渣和积水。另一方面在进行水库堤防的设计中，设计者首先要考虑这段河堤的堤基是否是软弱堤基，是否有渗水出现，是否是多层堤基和岩石堤基。应根据相应的地质情况采取相应的预防措施，若是透水的堤基，那么就要采用铺盖防渗的方法了，在透水的堤基上采用截渗墙、用粘土铺盖防渗、用复合土工膜或者是编织涂膜土工布、高压喷射灌浆的方法来防止堤基渗水，还有一种方法是固化灰浆防渗墙，若是多层堤基，可以用减压井处理也可以用盖重处理，盖重处理多用于水库土坝。若是岩石堤基渗水，因为在岩基上建立土坝的主要目的就是要防止岩石裂缝、渗水对岩石和堤身造成损坏，所以要用砂浆和混凝土将岩石的裂缝封堵，而且还要设置滤层。

3.2水库坝体裂缝的处理措施

为保证水库坝体裂缝在土坝除险加固工程中的质量控制，要以施工过程控制为主，在施工过程中充分考虑坝体的密实度和坝体的自身稳定，从临建工程、防渗墙造孔、孔形及清孔、砼浇筑过程等方面进行质量控制。临建工程作为临时工程，但它在防渗墙造孔过程中起到重要的作用，是施工中不可缺少的一部分，在实施过程中要认真对待。对于细小的龟裂缝、纵向裂缝,将裂缝处土料翻松,重新夯压密实,以防止雨水侵入。或者用干而细的砂壤土从缝口灌入,用板条或竹板等填塞捣实,然后在缝口用粘性土封堵压实。对于缝宽大于2cm,深度超过1m的裂缝,则采用开挖回填的方法即将发生裂缝部位的土料全部挖出,再置新回填夯实。纵向裂缝的开挖回填,开挖槽的长度和深度都应超过裂缝的长度和深度,如裂缝较宽较深,为便于施工和保证安全,槽壁可挖成阶梯形断面。回填时再逐级削去台阶,使其保持梯形断面,用与原坝体同类土料分层夯实,每层厚度以0.1～0.2m为宜。对于贯穿上下游的横向裂缝,为了防止在沟槽侧面新老土结合处形成集中渗流,还应开挖结合槽,与裂缝相交成十字。

3.3防止水库土坝坝体滑坡的措施

为确保土坝坝体的运行安全,首先必须进行滑坡勘探、土工试验及观测工作，从而确定滑坡的性质及其主要原因，并定出滑坡加固设计，以便进行滑坡加固的施工与质量检查。土坝坝体是由人工填筑坝料而成，而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准，应按SDJZ13-83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡，清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等；抛石固脚阻滑，稳住滑坡体；在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝；全面培厚，放缓坝坡；下游坝坡堆石压载，做贴坡式反滤层等等。

结束语：造成水库堤防加固现象多种多样，只有根据实际情况进行详细分析，采取相应施工方案措施，才能做好水库堤防加固工作，才能确保水库安全运行，有利于促进城市建设健康发展。

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