中小型水库大坝除险加固常见问题及加固措施

蒋风良　蒋安亮

【摘 要】病险水库是防洪体系的薄弱环节，时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全，也严重危及国家建设和经济发展，始终是我们水利人的痛。实施病险水库除险加固，与广大人民群众的根本利益密切相关，是当前水利建设中的一项重要工作。

【关键词】水库大坝；前期工作；除险加固；质量分析

0.引言

大坝是水库枢纽建筑物的重要组成部分，也是除险加固工程中对稳定性、安全性、技术性要求较高的施工项目之一。我国小型水库大部分始建于20世纪50～70年代，在边勘测、边设计、边施工中建成，普遍存在着大坝坝体滑坡、水库渗漏，放水洞淤积、漏水严重和溢洪道泄流能力不足等安全隐患。不仅造成水库不能正常运行，不能充分发挥其效益，而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。近年来，各地进行了中小型水库除险加固工程建设，但由于设计理念、施工工艺、技术模式、质量标准等方面存在的问题，往往导致部分中小型水库大坝的加固施工质量难以达到规范的质量标准，达不到工程预期要求，极少数坝体出现了的裂缝、渗漏、失稳等质量问题。

1.水库大坝除险加固原则

水库除险加固遵循的基本原则，一是以安全加固解除病险为主，不增大水库工程的规模；二是突出解决防洪标准达不到国家防洪标准要求、已发生明显的坝体坝基和放水洞漏水危及工程安全、工程结构破坏或稳定安全系数达不到规范要求，以及放水洞不能正常运行、溢洪道不能安全泄洪等主要问题；三是尽量利用原有的工程设施以节约投资，并做好新老工程的衔接，防止留下新的隐患；四是尽量减少土地占压，方便群众，并与水资源利用充分结合。根据以上基本原则，针对水库的具体情况，采取相应的工程措施。

1.1做好前期工作，打下坚实基础

首先要认真搞好设计工作。初步设计一定要做实、做深、做透。做实，就是概算编制要实，设计要科学合理，工程量计算要实事求是，单价和定额取费要符合标准，严禁虚报冒领；做深，就是设计深度要够，要符合初步设计的技术规范，无论是设计、审查还是上级单位的技术复核，都要严把质量关；做透，就是要把技术问题分析透，安全隐患分析透。病险水库除险加固项目没有项目建议书和可行性研究，从安全鉴定直接到初步设计，所以在安全鉴定环节，要把安全隐患找准，不能在前期阶段就留下工作缺口和安全隐患。病险水库除险加固能够做到真正根治病险，诊断要准确，方案要合理。二是要加强前期工作管理。要建立前期工作管理责任制，各级要建立病险水库除险加固的前期工作领导负责制度，要把领导责任人上报备案，前期工作出了问题要追究负责人的责任。三是要严格前期工作设计资质准入机制。严格资质审查，原则上设计单位资质的门槛要提高。

1.2加强监督管理，完善制度措施

继续实行并不断完善大坝安全鉴定核查和初步设计指导巡查、复核等制度，各承建单位要认真履行职责，使这几项制度在提高前期工作质量方面真正发挥作用。要继续加大对病险水库除险加固项目的稽察和监督检查力度。对于三项制度落实、工程进度和质量、地方资金到位率、竣工验收率和水库管理"两项经费"落实，领导要加大工作力度进行落实。

2.中小型水库大坝除险加固中常见的质量问题

2.1坝体裂缝

坝体裂缝是中小型水库大坝加固施工中最为常见的质量问题，也是导致坝体整体稳定性下降的重要影响因素。大部分水库大坝施工多在冬、春两季枯水季节进行，由于处于低水位运行，施工完成初期坝体基本可以保证通过质量检验。但到了蓄水期，由于受到水流的推动作用，使处于不稳定的护坡块石运动加剧，形成隆起、堆积等现象，经过1-2个汛期蓄水后，水库上游坝坡遭到破坏，进而出现不同程度的裂缝问题。

2.2水库坝基渗漏

目前，根据行业规范，在水库大坝加固施工前，必须进行专业的地质勘探工作，并且根据勘探结果制定施工方案和验收标准。但在实际施工中，很多修筑于石灰岩地区或隔水岩层的大坝存在清基不彻底的问题，并且存在粘土防治层厚度过薄的现象，进而导致坝基的渗漏处理难以达到理想的效果。

2.3坝体滑坡

在水库大坝的加固施工中，通过有效的技术措施提高坝体的稳定性是极为重要的。因为当库水位整体上升时，上游坝坡滑动面的有效应力会随之减小，同时水流的浮力作用也使滑体抗剪阻力降低，但水面以上岩土体的滑动没有发生变化，从而降低整个滑坡体的稳定性并引起滑坡。

3.除险加固采取的措施

3.1大坝基础防渗

在国内水库大坝加固施工中，坝基加固的技术方法主要是遵循“上堵下排”的基本处理技术原则。水库大坝基础防渗的上堵措施包括：水平防渗和垂直防渗两种。水平防渗有粘土铺盖和水下抛土等；垂直防渗有混凝土防渗墙、灌浆、截水槽回填粘土和高压定向喷射灌浆构筑防渗板墙等。水库大坝基础防渗的下排措施主要有：减压井降压导渗、背水坡脚开挖导渗沟和坝后盖重压渗透等。一般情况下，垂直防渗处理的效果较为彻底，对于大坝基础渗漏问题的处理最为有效，也是采用最多的形式。

3.2振冲加固

水库大坝设计图纸进行技术交底时，首先要准确定位平面控制点，并且逐渐定出各桩体的具体位置。在应用振冲加固施工技术时，为保证放样准确，在振冲坝段两端坝坡上，标出每一排孔的位置桩，并每隔20-25米设置一个断面桩，振孔桩位定好后，由吊车吊起振冲器就位，利用振冲器的强力振动和自身重量，并在高压水的冲击下，造孔至设计深度。另外，在振冲器的强力振动下，坝坡必然会产生向下滑动的趋势，工程技术人员可以根据实际情况，采取平台振冲的施工法。

3.3混凝土截渗墙及粘土铺盖

在水库大坝的加固施工中，混凝土截渗墙技术是国内较为常用的施工技术之一。由于部分水库工程项目在设计中未设置坝前防渗铺盖，往往容易导致坝体及左右岸坡在清除时出现大量淤泥工程，不但增加了工程量，而且加大了人力、物力、财力的投入。为了解决上述问题，国内部分水库大坝的加固施工中，通过设置混凝土截渗墙或其他防渗帷幕，不但达到坝基及坝体防渗的效果，而且与其他防渗体形成整体，全面提升了大坝的整体稳固性和安全性。另外，粘土铺盖技术在水库上游坝坡的加固施工中应用也较为广泛，特别适用于粘土料场丰富的工程项目。对于已投入使用的上游坝坡，在发现坝基出现渗漏现象时，特别是当不透水层比较深的情况下，可以采用粘土铺盖的技术措施。粘土铺盖长度一般不小于3-5倍坝前水深，铺盖厚度一般在上游段不小于0.5m。

4.大坝除险加固达到的效果

4.1控制渗流，要求坝基不产生渗透变形，保证坝体及坝基渗流出处的渗透稳定；减少渗漏，将渗漏量控制在允许范围之内；降低坝体浸润线，减少下游的淹没和浸没。

4.2进行稳定控制，使坝基具有足够的强度，不致因坝基强度不足而使坝体及坝基发生整体或局部的滑动，软土层不致被挤出，砂土不致发生液化，粘土不致产生过大的空隙压力。

4.3控制变形，要求沉降量控制在允许的范围之内，以免影响大坝的正常运用；防止产生不均匀沉陷，以免坝体开裂。

5.结束语

我国病险小水库土坝众多，除险加固任务繁重，在土坝加固技术不断发展的今天，应加大新技术、新工艺、新材料的运用，对于存在渗漏问题的土坝，应结合土坝水文地质和工程现状，通过多个技术方案的综合比较，选出造价合理，施工简单，工期短、防渗效果好的方案应用到工程中。总之，水库大坝的加固施工对于保证水利设施及设备的安全运行具有重要的意义。因此，一定要做好其加固施工技术管理以及施工质量的验收。