江油市小型水库除险加固整治经验浅谈

柳　毅（四川省江油市水务局，四川 江油 621700）



江油市小型水库除险加固整治经验浅谈

柳毅（四川省江油市水务局，四川 江油 621700）

本文分析了江油市小型水库病险存在的主要原因和汶川“5.12”地震对水库造成的影响，结合实际整治情况，对整治的具体措施进行了归纳总结，并提出了系列建议措施。

小型水库；除险加固；整治经验

1　前言

江油市共有中小型水库188座，水库数量居四川省第二。分布于全市的29个丘区乡镇，其中小型水库186座 （含小（一）型水库22座），总库容约6400万方，为区内农田灌溉、山洪防治、农村饮水及水产养殖发挥了重要作用。水库大坝结构除有2座为砌石坝外，其他均为均质土坝。据2002年水库大坝第一次安全鉴定，全市共有154座水库大坝存在较为严重的安全隐患，为三类坝。2008年汶川“5.12”地震更导致全市188座水库全部严重震损，包括15座溃坝险情、45座高危险情和128座次高危险情水库，从2008年6月至2011年4月，上述水库全面完成了应急抢险和灾后恢复重建，目前已投入正常运行。本文即是对江油市小型水库在此过程中的出险、抢险、加固措施等方面的情况进行归纳总结，以期提出可供参考的经验浅见，不足之处敬请批评指正。

2　小型水库病险主要成因与表现

2.1病险水库主要成因

①设计标准低或无设计。江油市小型水库基本建成于20世纪50～70年代，很多水库的防洪标准、结构稳定、防渗能力等达不到现行规范要求；②建筑物施工质量差。由于水库修建时受经济发展水平所限，建设管理程序不完善，全部为组织农民投劳建成，施工技术水平低，大坝碾压质量差，混凝土、砂浆强度不足等现象普遍存在，部分放水设施甚至采用糯米米汤和石灰砌筑而成，存在严重的安全隐患；③疏于管理。水库建成后相当长的时期内，很多水库（特别是小（二）型水库）管理人员、管理制度不落实，往往是春灌一段时期来人放水闸水，其他时间就只是个养鱼塘。设施无人观测、巡查、维护、维修，小问题变成大病险情况时有发生；四是汶川“5.12”特大地震影响巨大。江油市在2002年后加大了对病险水库的整治进程，也取得了较好的效果，但地震的巨大破坏力导致水库险情再次出现。

2.2水库病险的主要表现

汶川“5.12”地震前水库病险情况主要表现为：溢洪道过洪能力不足，大坝稳定计算结果不满足规范要求、渗漏严重，放水设施破损难以正常使用等常见现象。“5.12”地震给水库造成的破坏主要表现为：

（1）裂缝，江油市188座水库大坝全部出现裂缝，裂缝主要位于坝顶，其次是坝坡。最大缝宽达1.3m（园门水库），最大可测深度达2.7m（老土地水库），不少水库的坝顶裂缝长度贯穿整个坝顶，另外坝体还有难以发现、难以数清的表层或深层裂缝；

同时放水设施也普遍出现裂缝，导致漏水。

（2）滑坡或局部垮塌，如小（一）型水库胜利水库、园门水库、岐山水库和小（二）型吴家大堰水库等的大坝内坡均出现大面积滑移，多个水库的大坝、溢洪道岸坡出现局部垮塌。

图1　老土地水库“5.12”地震后坝顶纵向裂缝

3　水库整治措施抢险

3.1水库震损应急抢险

①大坝裂缝处理。对于大坝裂缝较为严重的水库，采取了机械挖除坝体上部（2m）后重新回填碾压的方式，其他裂缝采用人工槽挖至肉眼看不见裂缝后以粘土夯实的方式予以处理（裂缝发现可采用预灌石灰水的方法），该环节最关键的是要最大可能的发现、处理裂缝，特别是上游坝坡，这是避免上游坝坡日后出现滑坡的重要手段。②放水设施抢险。地震发生后，江油市的水库全面进行了有序放水，减少库容，抢险确保放水设施畅通即可，但要注意的是放水流量不能超过涵管过水能力。③溢洪道抢险。首先保证原有溢洪道的畅通，同时为确保已被震损的大坝安全，对部分蓄水能力较强的水库溢洪道，采用了扩宽进口或开槽降低溢洪道底板的方式以增加其泄洪能力。④滑坡处理。对上游坝坡滑坡进行坝脚反压的方式进行应急处理。坝脚反压采用袋装碎石土，人工堆码。构筑、顶宽3～5m反压平台（高出死水位0.5m），前缘坡比1：2。

3.2水库除险加固措施

江油市的水库除险加固是由有资质的设计单位完成的工程设计，并由各级主管部门进行了方案评审，下面主要对具体的整治措施予以归纳总结。

3.2.1大坝

对大坝抗滑稳定不满足要求的，主要采用削内加外（放缓边坡一般不小于1：2.0）的方式进行处理。培厚外坡时应将原有坝坡开挖成阶梯状后再进行填筑，压实度不得小于0.96，其中土料的有机质含量不得超过5%。受地形限制，放缓坡度的较为困难的水库，内坡可采用抛块石固脚，外坡采用混凝土框格的方式固土。

内坡护坡一般采用M7.5水泥砂浆砌C20六边形混凝土块护坡（8cm厚），坝坡沿垂直坝轴线方向每隔20m设C20混凝土分隔梁，断面尺寸0.2m×0.2m；有的水库临近石场，则采用干砌块石护坡，外坡均采用草皮护坡。坝面排水是在两坝肩、纵向在马道内侧、横向在每隔50～100m设置排水沟。

为降低坝体浸润线，减少孔隙压力，控制渗流，增加坝体稳定性，对所有土坝均设置了排水，主要是采用了堆石棱体排水，棱体顶部排水不小于 1.0m，对原已堆石棱体排水的且下游无水的，在移动坝轴线后，则采用褥垫排水。褥垫厚度不小于1.0m。对于棱体基础为淤泥的，可采用土石混合渣料进行置换处理。

对渗漏坝体采用充填灌浆，坝基采用帷幕灌浆。灌浆时宜根据坝体隐患、渗漏原因和坝高确定灌浆孔的排数，建议坝高15m以下采用单排孔，坝高15m以上采用双排孔；灌浆孔的孔距宜根据坝体的高低、质量的好坏和受力状态不同确定。3.2.2放水设施

由于很多小型水库放水卧管砌体老化、渗漏，运行管理不方便，整治时将其改造为折悬臂闸门表层放水斜卧管，卧管断面为矩形，C25钢筋混凝土结构，断面净空尺寸为0.7m×1.2m（宽×高）放水洞直径0.3m，并根据水位确定放水洞个数（垂直水压3m）。同时在更换机电及金属结构时应注意与原水工结构的协调问题。

能够继续使用的浆砌石卧管，将裂缝内杂质碎片等清除干净后，可采取压力灌浆法对裂缝进行灌浆，也可根据裂缝情况凿成V字型或倒梯形，并清洗干净后，槽内用水泥砂浆、丙乳砂浆及环氧砂浆等嵌补。

3.2.3溢洪道

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定洪水标准和计算下泄流量，保证溢洪道的宽度和深度，对于应急抢险中已超标准开槽降低了高程的溢洪道，整治中亦不需重新回填，在进口设置砌石挡水低堰即可。

3.2.4观测设施

沿坝轴线每50m设置沉降及水平位移观测断面，每个断面在坝顶、下游坝坡、和马道设观测点。在坝下游处采用量水堰法观测渗水量。

在对水库枢纽进行除险加固的同时，江油市也对水库的防汛道路、管理设施等同步进行了建设，取得了较好的效果（见图2）。

图2　整治完工后的江油市八一水库

4　几点体会

江油市小型水库的除险加固已基本结束，笔者也全面参与其中，有如下体会供参考：

4.1前期勘察设计工作一定要扎实

由于水库的灾后重建时间要求极为紧张，设计单位在不到半年的时间完成了180余座水库的施工设计，很多水库未进行地质勘察，部分水库病险未全部发现或病因定位不准确，设计质量和深度不尽人意，也给施工管理和整治效果造成了一定影响。

4.2工程进度一定要合理安排

还是时间要求原因，江油市188座水库整治在不到一年半即完成了主体工程建设，不少无施工、监理资质和经验的人员蜂拥而上，挂靠施工和监理，加之多为低价中标承建，影响了工程的建设质量和进度。

4.3放水设施改造

江油市目前90%以上的小（二）型水库采用的放水设施为折悬臂闸门表层放水斜卧管，放水能力强，这种结构本身并无问题，但考虑到水库涵管基本未改造，过水能力很低，加之管理人员的经验和技术水平短期难以全部提升，故会给水库安全运行带来一定风险。建议以后类似情况下应全面考虑涵管过流能力、用水需求以及工程管理水平后确定放水卧管形式。

利规划建设·沉水水库工程现场管理等相关工作。

柳 毅（1977-），男，工程师，本科，主要从事农田水

TV697.3

A

2095-2066（2016）17-0054-02

2016-5-25