除险加固处理技术在小型水库中的应用

赵艳华

河北省承德县水务局 河北承德 067400

摘要：当前我国有大量的小型水库都存在不同程度的病险问题，这些病险水库不仅对水库的功能存在一定的影响，还对水库周边人民的生命财产安全带来了隐患。所以对小型水库进行除险加固处理具有重要意义。当前由于全国各地小型水库在财力、技术和管理水平上都存在一定的差距，所以结合多年工作经验，首先对病险水库的常见病险原因进行分析，然后对常见的水库出现加固处理技术进行分析，分析其优劣点以及适用范围，方便针对小型水库的问题选择科学合理的除险加固技术。

关键词：小型水库；除险加固；病险水库

引言：

我国长期重视水利工程的建设，所以在过去建设了大量的水利工程，其中包括大量修建在乡镇的小型水库，这些水库在防洪灌溉、供水发电和改善生态环境上发挥了巨大的作用，但是由于很多小型水库由于建设时间过久、缺乏维护导致这些水库形成病险水库，这些水库急需除险加固处理。

1病险水库的常见病险原因

1.1大坝整体稳定性差、抗震能力不足

由于小型水库建设在建设时缺乏科学合理的设计，施工过程的质量控制工作也较差，所以很多小型水库的坝体都存在断面面积较小、缺乏抗滑处理、护坡和排水处理较差等问题，所以很容易出现坝体裂缝等问题。另外，小型水库大多建造时间较远，缺乏地震设防意识，以2008年“汶川大地震”为例，我国南部地区很多小型水库都出现了裂缝。

1.2防洪能力较差

水库是防洪体系的重要组成部分，水库能够蓄水、排水，是削减洪峰、保证旱季农业供水的重要设施。但是水库出现病险问题之后，水库的防洪能力将显著下降，这样将会影响整个防洪体系的运作，如上游水流过大，下游水库来不及对上游的水及时进行蓄、泄、滞、分，如果以水利部颁布的《水库的防洪标准》为标准，我国大多数病险水库都不达标。

1.3大坝填筑质量差、渗透严重

小型水库大多为土石坝，造价较低，但是土石坝存在结构不稳定，受地质水文条件影响较大，运行过程中很容易出现渗透问题。当坝基存在未处理的破碎带、风化层时容易发生坝基渗透；当坝体出现纵向裂缝时容易产生坝体渗透；当坝体与基岩结合不严密，在结合面处发生绕坝渗透。

1.4建筑物老化、金属结构腐蚀

部分小型水库由于建造时间较长，在长久的使用过程中出现裂缝、漏筋、断筋、腐蚀等情况又缺乏及时的维护，这些水库长期带病运行。水库的金属结构主要指闸门和启闭电动机，很多小型水库的这些设备都存在老化和锈蚀的情况，导致闸门无法严密闭合，存在严重的漏水情况。

1.5管理不善

小型水庫无论硬件设施还是软件设置上都有较大的欠缺，根本无法正常开展水库的工作，如水库具有水文预报、大坝观测的工作，很多小型水库根本就没有这些设备，及时有这些设备的，也是老旧淘汰的系统，观测的数值误差较大。

2小型水库常见的除险加固处理技术

2.1加固上游坝坡

加固上游坝坡可以加强大坝的填筑质量，提高坝坡的稳定性，防止上游坝坡受到水流和波浪的淘刷。加固上游坝坡的基本原则是尽量减轻大坝上部荷载，加大坝脚的荷载。加固上游坝坡的方法很多，在实际加固时应根据现场实际情况选择相应的集中方案合理搭配。

（1）当坝顶较宽且不满足抗滑稳定需求时可以削坡放缓处理；

（2）当坝坡角度太陡导致坝体失稳可以采用培厚坝底减小坡脚来增大稳定性；

（3）当坝体存在局部材料性能较差导致失稳的情况是，可以置换该部分的筑坝材料；

（4）当坝体填筑材料砂性土较多，填筑密实度较差时，可以采用震冲或挤密砂桩的方式提高坝坡的填筑密实度；

（5）在坝脚处砌筑浆砌石用来固定坝脚。

2.2对坝肩进行处理

小型水库大坝的防渗能力一般较差，当水位不超过设计水文时，大坝两侧的坝肩处就会出现渗漏，产生渗漏的主要原因是由于坝肩处的粉土或砂砾石存在渗漏通道。对绕坝渗透的处理方法也很多，具体如下：

（1）铺盖，如果坝体上游两侧的山坡透水性较大，可以在上游山坡水线以下铺设一些透水性较弱的材料，如土工膜等，这样可以阻断绕坝渗透的入口；

（2）帷幕灌浆，如果岸坡存在裂隙或较厚的风化层时，可以进行帷幕灌浆处理，提高岸坡的抗渗能力；

（3）接触灌浆，接触灌浆主要集中在大坝与周边岸坡接触的地方，对接触面可以进行接触灌浆处理；

（4）高压喷射灌浆，如果坝体填筑材料密实度较差、透水性较强，可以采用高压喷射灌浆的方式来进行处理，高压喷射灌浆具有灌浆质量高、施工要求不高、适应性强等优点，目前使用较多。

2.3加固下游坡体

下游坡体常用的加固方式是培土加厚坝体，对坡体进行加固处理，提高坡体的稳定性。在对下游坡体进行加固和放坡处理时，需要清除表面杂草及浮土。培土加厚坝体施工质量的关键在于做好新旧砂土层的结合，常见的处理方式是在新旧图层结合处设置一定的凹槽，为了便于开挖，凹槽的断面选择为梯形，利用凹槽的咬合作用提高加固质量。

2.4泄水建筑物除险加固

泄水建筑物出险加固的原则是尽量在原基础上进行改造，如加大过流断面的宽度或深度，从而增大泄洪流量。如果不具备原地改造能力，则可根据现场实际情况选择溢洪道，但是要尽量减少工程量。

泄洪道的形式最好采用正槽式，另外泄洪道在水流下泄时水流的冲击力较大，可以进行消能处理，避免水流对坝脚的稳定产生影响。

由于小型水库缺乏专业监测设备和人才，所以对于闸门的控制问题可以根据天气预报来定夺，在汛期提前开闸放水，减小库内水位高度。

2.5输水建筑物除险加固

小型水库输水建筑物的质量把控主要集中在涵管上。如果涵管出口附近出现渗漏的情况，那么需要对涵管本身及周边土体进行检查，根据不同情况制定相应的处理方案。如果是填土的质量问题，那么一定要对土体进行开挖并置换，做好碾压工作，必要时可采用高压喷射灌浆处理。如果是涵管的问题，则需要根据涵管的破坏程度来看，当涵管部分破坏时，可以制定相应尺寸的涵管，将其套在旧涵管破坏处，接触处用混凝土浇筑，当涵管整体破坏时，则需要进行重建，涵管重建时需要将涵管搁置在稳定基岩上，防止坝体沉降导致涵管断裂。

2.6其他除险加固处理方式

一般来说小型水库在修建时都没有任何安全检测设备，那么在进行除险加固时一定要配备齐设备，根据自身资金情况选择水位计、雨量计这种自动化设备或人工观测水尺这种人工设备。

在选择配备机电设备时，应以安全可靠、操作简单耐用为原则。

2.7小型水库除险加固时的注意事项

在对水库进行除险加固之前，应充分对其必要性进行论证，避免出现水库加固后也无法发挥其水库的主要功能的情况。

淤积是水库的常见问题，水库在运行的过程中应及时做好清淤和冲淤工作，对于淤积情况严重的水库，可以考虑降低水库的使用或报废处理。

对水库进行除险加固处理时需要与水库防洪使用相互协调，应尽量将工期安排在非汛期进行。

3结论

首先我们应清醒的认识到水利工程都是有其使用年限的，在对病害水库进行处理时，首先要对其展开全面的、科学的研究和论证。其次在对水库进行除险加固和报废之间做好权衡，一定要发挥除险加固处理的价值，也不要报废一些维修后还能更好运行的水库。最后根据水库出现病害的原因，对症下药，选择合适的工程处理方案，这样才是科学合理的小型水库除险加固流程。

参考文献：

[1]富海文.吴家园水库拦河坝防渗墙施工技术[J].中国水利，2010（5）：51-63.

[2]冯家团.浅谈小型水库中常见的几种除险加固技术[J].水利建设与管理，2013（6）：65-67.