水库除险加固施工技术应用

黄胜桥

【摘要】水库在水位调节、洪峰控制发挥着重要的作用，水库工程建成投运后运行时间较长，在一定情况下存在着安全隐患，需要采取针对性的措施进行除险加固。本文以某水库大坝工程为例，探讨分析了水闸除险加固初步设计中的要点内容，对各重点部分的加固除险设计计算方法进行了详细的阐述，旨在提供一定的参考与借鉴。

【关键词】水利水电；大坝水闸；加固除险

1、工程概况

某水库大坝为均质土坝，总库容为110万m3。根据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定该工程等别为Ⅳ等、小型，其主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级，临时性建筑物为5级。水库大坝防洪标准洪水重现期：30年一遇设计，300年一遇校核。根据水文资料及调洪演算，水库特征水位及相应库容见表1。

2、水库除险加固施工技术应用

该水库除险加固工程大坝坝体、坝基、坝肩渗防渗处理，基本不受洪水影响，大坝上游坡面预制砼块护坡，利用灌溉低涵导流库水位降至死水位。大坝下游坡面草皮护坡，及坝面排水等项目的施工均不受洪水影响。灌溉低涵除险加固选择在枯水期施工。

灌溉低涵、卧管拆除重建施工需在死水位以下进行，本次施工组织设计拟在灌溉低涵进口位置一定范围内修筑土石围堰挡水。根据《水利水电工程施工組织设计规范》sDJ338-89（试行）的规定，导流建筑物级别为Ⅴ级，土石围堰洪水标准定为5年一遇。

2.1 大坝坝体冲抓回填

大坝冲抓回填分两序交错进行施工。施工程序为：定位→钻机就位→冲抓→运废土→回填粘土并夯实→回填坝体料并夯实→孔位转移。

冲抓套井回填采用专门的冲抓式打井机具造孔，造孔孔径110cm，打井造孔严格按先主井后套井的顺序施工，即先造奇数孔，后造偶数孔，造孔应连续作业，不得停歇，以免塌孔，严格控制井孔垂直度，以免产生井孔偏斜。打井完工后，应立即连续分层回填粘土夯实，回填粘土设计指标：渗透系数小于7×10-5m/s，含水量控制及干密度应通过土料取样试验后确定，要求填筑后的土料干容重≥1.55g/cm3。

回填土厚度及夯击次数根据现场夯击功能试验确定。夯击过程中，一定要保持夯锤稳定，不左右摇摆，不碰撞井壁，以提高夯压效果，当出现严重塌孔时，可用土回填击实后再进行冲抓。冲抓回填土质量可通过现场取样测定回填土的含水量，并检查夯实后土的干密度是否符合要求。

2.2 大坝上游坡面护坡

大坝上游护坡范围从39.00m处至坝顶，采用预制砼块护坡。预制砼块为C15砼六方块，砼六方块厚度为10cm，边长40cm。

2.3 大坝下游坝坡培土整坡、草皮护坡、排水、堆石排水体

大坝下游坝坡草皮护坡应该在坝坡培土修整平整之后进行。下游草皮护坡是自上向下人工铺设进行。坝坡表面应有较高含土量，石料集中的部位应将表层100mm换为适合栽种草皮的腐植土料。草皮铺设要求平整，铺设后应浇水养护。

堆石排水体施工可自下而上，人工进行。先人工开挖土方，后堆石；为了安全和节省劳力，施工可分段进行。排水体与坝体之间设置反滤层，反滤层由三层反滤料组成，选用耐风化的砂砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向变大，层厚顺渗流方向取为20cm、20cm和25cm。

为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，需设置纵、竖向排水沟，汇集径流，排到坝脚。新增向排水沟需采用砼护砌，连接下游排水渠，避免坝坡排水流入集渗沟，干扰大坝渗流量观测。竖向排水沟位于坝坡与两岸山坡接触处，宽为0.2m，深为0.3m。排水沟用100mm厚C15砼护砌。砼采用0.4m3拌和机拌和，人工运料、平仓，插入式振捣器捣实，露天养护。

2.4 灌溉低涵加固

灌溉低涵加固施工之前先进行施工土石围堰修建。围堰填筑土料采用本工程开挖料，迎水面采用袋装黄土挡水。、

2.5 溢洪道加固设计

溢洪道由进口段、控制段、泄槽、底流消能设施、泄水渠等部分组织。

溢洪道进口段长10m，须对两侧边坡整理衬护。

控制段：为宽顶堰。长5m，宽5m。堰顶高程45.50m，侧墙的顶部高程为47.0-47.90m，墙高1.5-2.4m，墙型为重力式挡土墙。

泄槽：控制段后接泄槽，泄槽桩号0+015～0+175坡降i=1：0.0468，总长160m，在桩号0+015～0+025，长10m，底宽从控制段出口按6°角收縮（底宽由5m收縮至3.0m宽）。横断面为矩形，底板厚为0.3m，C20砼结构。侧墙墙高1.5～2.0m，墙顶宽0.4m，内侧面铅直，外侧坡比1：0.4，下设基座深0.3m，砼结构。

消能防冲采用20年一遇的洪水标准设计，为底流消能。永久缝、止水与排水设施：纵、横向永久缝均设橡胶止水。纵、横向永久缝处均设无砂管排水设施。

3、结语

综上所述，水库除险加固施工是一项科学的系统性的工作，施工环节中需要考虑的因素较多，设计人员应从工程实际情况出发，在全面详细获取相应水文地质条件的情况，准确定位水库工程的潜在安全风险，合理选择出现加固方案，保证水库的安全运行，为区域经济建设的持续发展创造有利的条件。

参考文献：

[1]尹飞翔，李晓梦.某水闸除险加固工程初步设计的探讨[J].科技信息，2014，09：90+109.

[2]林国忠，林国华.浅谈水闸除险加固初步设计的体会[J].科技信息，2011，08：225.