谈耒阳市小型水库除险加固重要性及加固方法

2015-03-21周珍凤

湖南水利水电 2015年3期

周珍凤

（耒阳市水利局衡阳市 421800）

1 耒阳市小型水库除险加固重要性

耒阳市位于湘中东南部，地处衡邵干旱走廊南端。全市现有小型水库279 座，大都在20 世纪50～70年代建成，受经济、技术等条件的限制，施工质量差，再加上运行年久、洪冲损毁、缺乏管理等诸多因素，枢纽工程大多带病运行。全市现有病险水库187 座，占水库总数的67%。每年汛期这些病险小型水库均严格控制蓄水，蓄水量不足正常库容的2/3，严重影响了工程效益发挥，并威胁下游群众生命财产安全。因此，小型水库除险加固是保障人民群众生命财产安全的迫切需要，是完善防洪减灾体系的迫切需要，是有效应对水资源极度短缺的迫切需要。

2 耒阳市小型水库除险加固方法

耒阳市小型水库除险加固包括对坝体和坝基防渗、放水设施、溢洪道、大坝内外坡护坡等关键部位的加固。

2.1 坝体防渗

根据耒阳市小型水库的环境特点，对坝体渗漏的水库，一般采用冲抓回填防渗、粘土斜墙防渗和高喷灌浆防渗等方法进行比选，对地形地质、工程投资、施工质量可保障率、施工质量检测难易程度等进行综合比选后确定。对于耒阳市大多数小型水库而言，坝高一般不超过20 m，且均为均质土坝，土层软弱，土质为淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂土、砾石、卵（碎）石等较多，采用高喷灌浆防渗，效果较好。

对于小型水库，坝高一般不超过15 m，高喷时可采用单排布孔，孔距为1.0 m，孔底深入弱透水层以下1 m。灌浆材料采用水泥浆，水泥采用Po42.5 普通硅酸盐水泥，浆液配比、灌浆压力及提升速度以满足板墙防渗、强度要求为原则，通过现场灌注试验确定。高喷灌浆应分排分序进行，由多排孔组成的高喷墙应先施工下游排孔，后施工上游排孔，最后施工中间排孔。在同一排内如采用钻、喷分别进行的程序施工时，应先施工I 序孔，后施工II 序孔。先导孔应最先施工。根据设计防渗板墙施工轴线和孔距确定孔位，并作好地面桩标记。钻头可采用Φ150 mm，泥浆护壁，泥浆材料为钙质膨润土、黏土、黄土、细砂等。搅拌浆液采用联合搅浆机制浆，泥浆泵供浆，要求浆液拌合均匀，比重稳定。浆液材料为纯水泥浆，水泥为普通硅酸盐水泥。高喷灌浆，将高喷管下入到孔内，按造孔记录及设计板墙底线控制下入深度，然后启动高压水泵、空气压缩机，搅浆机供浆，同时全面检查各管路是否封闭，水、浆、气压力及流量是否符合设计参数要求，喷射管的喷射方向是否对正。启动设备3 min 后，待水泥浆从孔口返浆，返浆比重达到1∶2.5，再按设计提升速度开始提升。喷射灌浆结束后，进行静压回填灌浆，至液面不析水、不下沉为止。

2.2 坝基防渗

根据地堪成果和基岩参数值，对达不到规范规定（7～10）Lu 要求的水库，需对坝基进行帷幕灌浆防渗处理。对于坝身高度不高，资金落实难度大的，可根据实际情况而定，针对平时巡视检查时发现的坝基渗漏点周边一定范围内进行防渗处理。如在大坝内坡脚设置混凝土防渗墙。但对于资金无特殊要求时，需对坝基进行全断面防渗处理即帷幕灌浆。帷幕灌浆主要施工流程为：钻孔—→冲洗—→压水实验—→灌浆和封孔。在施工过程中，必须严格按照施工工艺流程进行施工，确保工程施工质量。在开始灌浆施工前，要对钻孔孔隙进行冲洗，冲洗到孔内返回为清水为标准，冲洗完成后应进行简易压水，同时进行透水率计算。制浆、灌浆施工过程中要严格按照配比过磅秤称料，浆液搅拌时间要超过3 min。制浆过程中，要随时注意浆液的比重，通常由于吃浆量较大，在开始制浆后每隔（3～5）min 要进行流量测试。应安排专人负责灌浆压力控制，记录灌浆压力及流量和浆液配比等重要施工参数。进行封孔施工时，可以采用人工封孔或机械封孔方式，确保灌浆段的浆液要饱满，覆盖层要密实。灌浆过程中，要尽量避免坝面出现裂缝，要及时处理冒浆、裂缝、喷浆、串浆和塌陷等异常现象。冒浆时要尽量减少输浆量，同时要降低灌浆压力和浆液的深度；发生裂缝时要及时减少灌浆压力、夯实裂缝，当裂缝较大时，要按照翻筑的方法进行处理。发生喷浆时要拔管进行排气，同时要降低灌浆压力和输浆量及降低浆液深度；发生串浆时，要降低灌浆压力或堵塞串浆孔口。最后，要做好封孔收尾工作，采用浓浆对孔口进行封闭，而后回填。灌浆过程中要做好施工记录，以便施工完成后进行检验、验收。灌浆完成后14 d 内要进行灌浆质量检测，检查孔数量为灌浆孔总数的10%。在1 个单元工程或1 个坝段内至少要布置1 个检查孔，检查孔要按照设计要求提取岩芯，而且要对灌浆封孔质量进行抽样检测。

2.3 放水设施加固

耒阳市小型水库放水设施大多采用圬工箱涵或瓦管的形式，存在断面小、施工质量差、无法进入检查等问题，因运行时间过长、坝体沉降等各种原因，老涵管老化、破裂、漏水、堵塞等问题突出：不需放水时，涵管渗水严重，影响坝体安全；需要放水时，其流量不能满足灌溉要求。目前，耒阳市小型水库放水设施的除险加固一般采用引水隧（涵）洞形式。对于坝高度10 m 以上的采用新开隧洞，封堵原涵；10 m 以下的采用重建箱涵。

（1）重建箱涵。重建箱涵一般采用在坝体一端全断面开挖的形式，严格按照设计边坡开挖，挖深较大或坝体土质不佳时，应对边坡进行加固处理，雨雪天气对边坡进行覆盖防护，防止边坡坍塌。在基础挖槽设置混凝土截水环，严格控制垫层和管身的浇筑质量，改善管身与地基的受力条件，软弱地基或地基土质变化较大时，应做加固处理，防止管身沉降不匀而造成涵管断裂。大坝回填分层压实，注意新填土和原坝体土的结合，避免回填后因沉降不均匀造成新填土和原坝体脱节，坝顶产生裂缝。管身、截渗环两侧填土选用符合规范和设计要求的土料，宜用小型压实机具人工分层碾压密实，碾压时避免接触管身造成接口松动或断裂。防止沿管外壁产生集中渗流导致接触渗流破坏形成隐患。

（2）新开隧洞。新开隧洞采用爆破开挖的方式。由具备爆破资质的施工单位施工。隧洞施工时应由专业人员做好测量放样工作，熟练钻孔工按照量定的中线、开挖轮廓线钻孔作业，防止隧洞线位偏移。隧洞掘进时，做好周边位移、拱部下沉量测，防止塌方。隧洞进、出口清表后，首先应复核该处地质条件是否满足设计要求，如不符合，经设计单位和监理单位现场踏勘，重新确定进出口位置。爆破开挖施工时，应做好洞口防护、洞内支护工作，设立安全警示牌，通风、防尘、防有害气体，确保照明和排水设施安全可靠。隧洞的土方施工要求可参照箱涵，涵身施工应注意其密闭性，防止渗水。