小型水库建设的除险加固技术应用

李尊实

摘 要：小型水库修建是常见的水利工程项目，保持水库的相对牢固是决定工程价值的关键因素，本文结合小型水库的建设施工，主要介绍了几种可靠的除险加固技术，可以有效避免质量问题，减少水库在使用期间发生损坏的概率。

关键词：小型水库;除险加固;水库大坝

小型水库具有蓄水、浇灌、防洪、保持水土等作用，而这些功能的实现都必须依靠水库牢固且没有安全隐患的基本前提，所以水库建设施工应当选择合适的除险加固技术，凭借工程硬实力提高水库质量。

一、小型水库建设施工的特点

常规意义的小型水库在100000m3以上，其施工建设也需要较大的工作量，并且场地环境比较复杂，地势走向和土壤硬度等参数都需要进行细致的测绘，否则容易漏算或错算数据，对施工造成影响。经权威数字统计，到2020年初，山东省已经注册了5897座小型水库，占了整体水库数量的90%以上，这些水库工程根据山区、平原等环境的具体情况各不相同，但是多数坝高集中在10m左右，施工流程具有相似性。经过对小型水库的研究，造成牢固风险的主要原因是工程标准比较陈旧，施工和验收都带有盲目性，导致坡面和大坝等部分会在水流冲刷的作用下逐渐松散崩解，所以有必要提高工程专业性，保证加固技术的应用效果。

二、常用的除险加固技术

（一）土石坝坝坡滑动破坏加固技术

把泥土和石料作为水库大坝的原材料是非常常用的方法，可以尽量降低经济成本并实现工程职能，但是当施工未能科学处理这些原材料时，人工填筑的土石结构就难以保持长久的结构稳定，容易发生局部滑坡，造成土石坝的破损或位移。针对此类问题的加固技术最终目的是增强土石坝的抗剪力和摩擦力，建设施工应当充分重视水流的冲击力和渗透力，蓄水产生的作用力不容小覷，是影响坝体的主要外力，并且水流能够进入到相对狭窄的缝隙中，从内部瓦解土石坝结构，所以加固技术首要解决水流的影响问题，在勘探和设计阶段充分考虑抵御外力和孔隙水压力，合理规划黏性土、非黏性土和厚心墙的位置，并通过视觉观测和土工试验测定土石坝隐蔽工程的紧密程度，此外，还要考虑拔出树根、修补泉眼、设置防滑坡基础、下层加厚和坝坡堆石等技术方法的使用，令土石坝加固效果逐步趋于完善。

（二）坝基和坝体的密实加固技术

坝作为阻截水流，加固水库的重要工程结构，承担着应对绝大部分外力的作用，其下层基体和上层坝体是主要结构部分，必须保证上佳的紧固性才能提高小型水库的质量，但是许多小型水库粗制滥造的现象明显，致使这两个结构比较松散和脆弱，在建设修葺过程不能很好地应对弱土地质，导致基层着力点不够稳定，以及土体石料的堆砌不够精细，导致结构密度超出最佳范围，给水库的日常工作带来了安全隐患。所以水库建设除加强设计严谨性之外，还需要密切关注现场情况，执行冲击试验和碾压试验对坝基和坝体进行测试，针对可能存在的工程质量问题，团队需要确立补救加固措施，利用夯实、挤密、换填等技术手段改进其密度结构，并且为了避免技术应用的冲突，造成坝基和坝体出现结构分层问题，尽量不适用混合技术的施工方法，需要保持单一手段完成加固作业。

（三）坝体灌注黏土浆加固技术

一些小型水库可能已经发生牢固性差的风险问题，需要在工程后期采用针对性较强的加固处理技术，对原有结构进行填充和修复，而灌注黏土浆则是比较主流的专业手法，其中包含利用浆体自重，注入结构孔隙的填充式，以及利用高压水流开辟沟壑，再灌输浆体的劈裂式。下面以两个水库大坝的加固作业为例分别进行说明：第一，某水库的上游坝体的坝基出现了肉眼可见的破损情况，上层无滑动痕迹，具体问题位置处于坝基与山体连接的拐角处，以防更大的事故出现，工程队采用了填充灌浆法，对可能渗透的部分进行了修补加固;第二，另一水库属于服役多年的老旧工程，现存的坝身性能较差，难以应对高水位情况，所以加固采取了劈裂灌浆法，沿轴线进行缝隙的冲压开凿，并随劈随灌，形成新的防渗带，并通过挤压作用改善了原结构密度。黏土浆造价低廉，效果良好，是加固技术的重要助力，施工时需要合理选择灌注方法，并控制黏土浆质量和灌输压力，才能改善大坝的防渗能力，延长使用寿命。

（四）土工合成材料加固技术

此项技术的核心在于新材料的性能发挥，根据工程专业研究，越来越多的土工合成材料表现出了极为可靠的水库加固成果，特别是土工网格、土工布等产品十分贴合水库的护坡和防渗水需求，土工网格主要应用在坝体的表面，属于柔性纤维材料的一种，具有优良的延展性、强度和摩擦系数，施工时可以充分利用其张力，相互连接并附着在坝坡上，当坝坡受到横向和纵向的拉力时，土工网格就作为抗拉的加筋结构帮助坝身保持稳定;土工布主要材料为聚乙烯塑料薄膜，能够灵活应用于包括边角在内的水库防渗结构中，比如莱芜区的多数小型水库在进行重新加固时，采用了铺设土料垫层与土工薄膜相结合的办法，可以有效抵御高水压的侵袭。

（五）围堰技术

围堰是水库加固的临时围挡结构，利用围堰将工作区域隔离出来以便更好的完成施工作业。设计围堰是一项对技术和经验要求较高的工作，必须要根据小型水库水文、地质、空间结构的不同进行合理调整，并保证牢固稳定，防止出现塌陷或断裂。如某小型水库的坡面径流速较低，不超过0.5m/s，所需围堰大约3m，拟采用黏土材料作为主体，足够达到围堰的强度要求，施工过程分为测量放线、土石抛筑、斜土墙砌筑、土石填充和围堰拆除，为保证施工质量，要求围堰土石填筑要逐层压实，使总体压实度达到90%以上，同时要排出围堰基坑内的积水，避免基底出现松软问题，最后需要时刻注意围堰的安全状态，配备必要的事故处理措施，保证施工人员的安全。

三、结束语

综上所述，受到资金和技术限制，小型水库工程普遍缺乏施工建设的专业性，加大了安全风险，所以必须在加固技术应用方面加强质量管理，发挥出加固技术应有的作用，科学完成除险加固任务。

参考文献：

[1]施正协.小型水库除险加固工程的施工管理分析与研究[J].珠江水运，2020（01）：82-83.

[2]张伟.灌浆施工技术在小型水库除险加固工程中的应用[J].四川水泥，2019（10）：343.