小型水库土石坝病险问题及除险加固措施

刘 晋

(新疆阿勒泰地区福海县水利管理总站，新疆 福海 836400)

小型水库土石坝病险问题及除险加固措施

刘 晋

(新疆阿勒泰地区福海县水利管理总站，新疆 福海 836400)

本省具有数量较多的病险水库，必须采取有力措施对病险水库进行加固。文章对于小型水库土石坝病险问题进行了分析，并提出了小型水库土石坝除险加固的有力措施，希望能够推动病险水库除险加固工作的进行。

小型水库；病险问题；加固措施

建国以来我国建设了水利水电工程，其中小型水库的数量超过了六万座，小型水库的水库总库容将近六千亿立方米。然而由于当时地质勘探工作的不足、水文资料的短缺、经济技术水平的限制、管理手段的落后和较低的建设标准，当前已经有很多小型水库出现了病险，例如白蚁危害、坝体裂缝、坝体滑动、地震灾害、渗漏变形等。这就需要采取有力的措施对小型水库土石坝病险问题进行处理，做好除险加固工作。

1.小型水库土石坝病险问题

当前我国的小型病险水库有较大的比例，其具有以下几个方面的特点。第一，具有较低的防洪标准，这是由于水库运用方式的改变和水文系列的变化，导致小型水库防洪标准降低，难以满足规范中大坝坝顶的要求。第二，具有较低的抗震标准，很多小型病险水库都不能满足我国水库的地震标准。第三，具有较差的稳定性，在复核的过程中发现很多坝坡和坝体都不能满足相关的规范。第四，具有较差的坝体填土质量，绕坝渗透严重、坝体渗透性强、土质松散，特别是出现高水位时更容易在背水坡出现牛皮涨，以及流土和管涌现象。第五，具有较差的护坡质量，小型水库的背水坡一般为草皮护坡，迎水坡一般为干砌石护坡，受到管理工作滞后和历史条件的影响，很多小型水库出现了迎水坡护坡凌乱、残缺的现象，甚至根本没有用干砌石进行护坡。第六，具有不完善的溢洪道建筑物。当前我国大部分小型水库具有较差的溢洪道泄洪能力，其泄洪能力和抗冲刷能力都较差，有些小型水库存在着消能设施不完善、陡坡段高度不够、浆砌石和混凝土质量差等情况，边墙甚至由于不均匀的沉降还会出现裂缝、倾斜。一些小型水库的溢洪道出口而出现了严重的淤积，甚至出现归河段不明显的情况，难以进行洪水归槽，泄洪时坝脚往往会被洪水冲垮，对整个大坝的安全造成威胁。最后，缺乏完善的管理设施和观测设备，甚至没有配备大坝观测系统和水文测报系统，防汛道路具有较低的标准[1]。

2.小型水库土石坝除险加固措施

2.1 对小型水库土石坝的洪水标准和基本数据进行完善

鉴于当前很多小水库存在的洪水标准偏低、基本数据不清等情况，首先要对其进行研究和调查，对水文、库容、水力计算和集雨面积进行修正、补充、校验和核实，全面推行现行的洪水标准，结合本地的洪水计算方法对其进行调洪演算和复核洪水，并与坝坡稳定性相结合，对其进行分析计算，将小型水库的输水涵和溢洪道的边界尺寸、坝坡坡比和坝顶高程确定下来[2]。

2.2 控制坝坡安全系数，对坝体进行培厚

针对一些小型水库土石坝坝坡稳定安全系数不高、坝体单薄的现象，首先要对其坝体物理学参数进行核查，根据稳定分析计算和渗流，将坝体加固的方案确定下来。一般情况下比较常见的坝体加固方案是坝后坡培厚加固。如果后坡和前坡的稳定系数不符合要求，则可以对后坡进行培厚，对前坡进行削坡。如果只有前坡的稳定系数不符合要求，则可以在综合考虑的前提下对下半坡进行块石和反滤料的加厚，对上半坡进行削坡，从而使边坡更加稳定。

2.3 对坝体和坝基的渗漏进行严格的控制

本着“截排结合、以截为主、上截下排” 的原则来进行坝体和坝基渗漏问题的处理，根据渗漏的危害程度和部位，选择合适的方法进行处理。在对坝基渗漏进行处理时可以采用土工膜防渗、粘土防渗铺盖、粘土截水墙等截水方法来进行处理，还可以结合使用排水措施，例如盖重与反滤排水体的结合、反滤排水体、反滤盖重和排水井等措施。在对坝体渗漏进行处理时，可以采用的节水措施有劈裂灌浆、坝体充填灌浆和粘土斜墙。在处理容易放空库水位的土坝和偏陡的迎水坡时，可以使用防渗土工膜截渗的方法。如果由于填土松散和土质差而造成的坝体渗漏，则要使用劈裂灌浆和充填式灌浆的方法。土工膜防渗具有经济节约、施工便利、防渗效果好的优点，而劈裂灌浆和充填式灌浆虽然具有较为复杂的设备和较高的施工要求，但具有更好的防渗效果。可以使用反滤体排、坝坡培厚导渗、坝坡开沟导渗等导渗措施，并使用开沟导渗的方法来处理未导致的坝坡失稳的牛皮涨和散浸现象，如果出现坝坡失稳则要使用培厚导渗。

2.4 处理浇坝渗漏

对浇坝渗漏进行处理可以使用的方法有坝头坝体灌浆截渗法、坝体与坝头山体之间设置截水墙、迎水坡坝头黏土铺盖防渗法等。与此同时还可以将反滤沟或导渗排水反滤层设置在下游岸坡浇坝渗流的出口段。如果要采用坝后坡培厚加固，则要将排水反浊暗沟设置在山体和下游坝端的交接处，从而将浇坝渗水进行排除[3]。

2.5 溢洪道的处理和修复

要按照相关质量标准对溢洪道结构进行处理和修复，对溢洪道的钢筋混凝土结构和浆砌石结构进行重建，并根据当地的地质条件和地形条件选择力池底流消能或挑流等方式进行消能。对于底板和陡坡的变形，要根据情况进行翻修或者重建。如果底板的厚度达不到相关要求，可以使用混凝土对其进行加固和加厚。如果有裂缝出现在边墙、浆砌石结构底板和混凝土部位，则可以顺着裂缝凿出一条上宽下窄的槽，宽约2厘米至5厘米，深约3厘米至5厘米，并将环氧砂浆、沥青砂浆和水泥砂浆填筑进去。

3.结语

我国具有数量众多的小型水库，其对于国民经济的发展有着重要的促进作用，承担着供水、发电、灌溉、防洪等任务。然而当前很多小型水库土石坝都面临着各种病险，例如坝基和坝体渗漏、溢洪道建筑物不完善、水库防洪标准低等，对小型水库土石坝的除险加固提出了更高的要求。因此，必须采取有力的措施、因地制宜、对症下药的对小型水库土石坝的病险问题进行解决，发挥小型水库推动国民经济发展的重要作用，减少病险带来的损失，降低病险带来的风险。

[1]高贵全,邱苑梅,张富强. 云南中、小病险水库病害机理及除险加固对策 [J].科技资讯. 2011 (15)

[2]李永昌. 水资源利用存在问题及解决措施 [J]. 农技服务. 2011 (10)

[3]南汉卿. 病险水库工程安全评价和治理的几点认识 [J]. 中国西部科技. 2011 (23)

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