小型水库除险加固工程施工措施探讨

2014-04-06许文锋徐莉美

水利建设与管理 2014年4期

许文锋，周勇，徐莉美

(宁波四明湖建设有限公司，浙江余姚 315400)

当前宁波市水库安全保障压力依然非常大，小型水库除险加固工作可谓任重而道远。应当全面落实水库安全管理责任机制，将责任进行分解、分层，强化重点，积极探索新路子。在当前的形势下，对小型水库除险加固施工中存在的主要问题进行研究，具有非常重大的现实意义。

1 当前宁波小型水库现状

水库安全是确保人民生命财产安全以及社会经济发展的基础设施。截至2002年，宁波共建成12925座各类水库，其中小(1)型水库94座，小(2)型水库285座，山塘12524座，库容总量达到16亿m3，发电装机总容量达到6.99万kW，可灌溉23.33万hm2农田，为宁波经济发展、生态环境改善以及抵御自然灾害做出了非常大的贡献。因宁波市现役水库多建于20世纪五六十年代，当时的人力、物力、财力及技术条件都非常有限，这些水利工程尤其是小型水库普遍存在着质量问题。经过半个世纪的服役，很多小型水库的隐患都已经暴露出来了，加强小型水库除险加固，已成为当前宁波市水利部门需要重视的问题。

2 小型水库除险加固问题分析

近年来宁波市水利局实施了小型水库除险加固，很多水库隐患都已经去除，但在施工实践中依然还存在着一些问题，主要表现在以下几个方面:

a.施工材料质量问题。对于水利工程而言，施工材料是水库施工建设的重要基础，因此需对水库加固施工中所用到的材料进行严格的检查与验收。但实际却并非如此，由于工期的要求，在汛期到来之前主体工程项目必须建设完成，为赶施工进度，未能制定严格、详实的施工材料采购方案，对于施工材料的管理也缺乏重视。比如:施工材料运到现场后，随意堆放在一起;有些钢材、砂石以及水泥都没有标识牌，在未经严格试验、检测的条件下，便投入施工应用。在该种情况下，因管理不严容易导致钢材、水泥等材料受潮、锈蚀，严重影响施工质量。

b.水库加固及其改造方案设计缺乏合理性。从实践来看，当前很多小型水库建设工期都非常短，设计规范、施工设备以及技术等尚不规范和成熟，尤其在水文、地质资料勘察不全的情况下，很容易造成设计方案数据失真。加之设计单位对勘察资料核实不严，各项参数模糊不清，难免会造成水库建设方案出现漏洞。同时，初设报告没有进行加固方案对照，加固维修方案选择缺乏合理性;水库工程修筑过程中，因施工人员自身素质不高、机械设备不先进，造成施工过程中经常变更设计方案，严重影响当前小型水库工程项目的施工质量。

3 加强小型水库除险加固施工的有效策略

基于宁波市小型水库建设现状以及水库除险加固施工过程中存在的主要问题，笔者认为要想确保小型水库除险加固施工质量，可从以下几个方面着手:

3.1 溢洪道施工建设

对于小型水库而言，溢洪道是最为重要的结构组成部分，实践中应当对施工方案进行详细的分析研究，尤其要注意扩宽之后溢洪道的泄流与流态。ⓐ对出口段进行加固，增大出口段的单宽流量，同时要注意不能超过护砌材料可承载的极限流速值，以免对溢洪道造成不利的影响;ⓑ为有效减少水库施工工程量，建议对进出口段的扩宽部分坡降进行适当的改变，以确保泄洪均匀性，以免因冲击对翼墙造成裂缝;ⓒ在扩宽溢洪道以后，其下泄流量会随之增大，由于下游河道的实际泄洪能力相对较低，因此可能会造成泄洪冲刷坝脚以及农田漫水等现象。

同时，还要增建适量的非常溢洪道，即利用地形条件，增建一些非常溢洪道。这样可以避免溢洪道护砌，减少行洪年份，减轻非常洪水对普通溢洪道的压力。在此过程中需要注意如下几个方面的问题:ⓐ启用标准。小型水库迎水面积非常小，而洪峰来、去速度都非常快，加之非常溢洪道的实际泄洪时间非常短，因此通常以10～20年作为非常泄洪标准为宜;ⓑ护砌问题。对于非常溢洪道而言，其底部通常是微风化或者弱风化岩石，因此沙岩黏土和砾质土通常可不对其进行护砌;ⓒ排洪道。施工过程中应当满足大水年份泄洪要求，确保占用田地数量最少。实践中，根据不同小型水库的实际状况，建议加高大坝、拓宽溢洪道，将二者有机结合在一起进行施工操作。

3.2 水库主体工程除险加固施工

小型水库除险加固施工过程中，应当首先确保其安全运行，为此需对水库主体工程除险加固，具体表现在以下几个方面:

a.水库大坝护坡施工。对于水库尤其是山区的水库而言，应当因地制宜地利用当地大块的风化石砌筑护坡;对于丘陵区域的水库而言，其上游护坡可利用块石、混凝土等材料进行护砌，并且将其与生物护坡方式结合起来，护砌的高度一般应当保持在兴利水位50cm以上。

b.土坝中的防鼠策略。对于小型水库大坝以及取土区域而言，应当进行严格的检查，采取挖巢、下药以及修建毒土心墙等方式，对大坝上的渗漏部位进行加固。同时，还可以采取挖巢、以黏土灌浆等方式对土坝上的鼠洞进行封堵。

c.溢洪消能工程施工建设。对于溢洪道陡坡、砂土河道之间的位置，应当采用底流消能方式进行施工建设。陡坡段出口河床的岩石、砂砾石覆盖层厚度较浅，可采用挑流消能方式。同时，小型水库可采取整体式鼻坝模式，以混凝土结构为宜;若鼻坝需承受较高流速的水流，则在混凝土面层上附加一层钢筋网。对于挑流消能而言，其下游通常会受到两岸地形的影响，可保持挑坝下游水深，若条件允许，则可增加下游控制工程，从而使挑流消能变成面流消能，以此减少对坝体的冲刷。对于山区水库而言，溢洪道的下游地形非常复杂，而且流程也比较长，给护砌和消能造成了严重的影响，因此应当因地制宜地利用多级跌水方式进行消能。

d.放水涵洞维修与改建。实践中，对流量较大、坝高超过15m的涵洞进行维修时，建议利用现浇钢筋混凝土结构;流量较小且坝高低于15m的水坝，可利用预制钢筋混凝土涵管方式进行施工操作。前者施工过程中，最重要的是配足钢筋，确保分缝合理、浇捣密实;后者施工过程中，应确保基础坚固性以及接头密实性，不同的管道之间可利用橡皮对其进行止水。