青海科兴水利工程咨询有限公司 810799
摘要：病险水库除险加固是当前和今后一个时期水利建设中的一项重要任务。本文将就病险水库除险加固工作进行思考提高认识。
关键词：水利工程、加固工作、病险水库、思考与措施
引言
我国的小型水库多建设于20世纪50年代～70年代，运行年限有些已经超过了50年，且由于建设时的设计条件、施工技术和技术限制等，坝体建设标准较低，建筑质量较差，坝基、坝体渗漏严重，坝体存在裂缝等问题，运行过程中存在严重的安全隐患。重庆地区小型水库也存在类似问题，大坝多为土石坝，多采用人工铺土，人工石磙碾压，无压实标准，坝端与岸坡接合部位置等关键部位也是采用用人工夯实，建筑质量较差。文章首先分析了小型水库的特点，并分析了建设中存在的问题，然后提出了小型水库出险加固的技术措施与建议，希望能为还正在进行除险加固的病险水库提供借鉴。
一、小型水库的特点及安全隐患
现存的大部分小型水库，均为病险水库，水库大多为土石坝，包括大坝、溢洪道和放水设施三部分。现阶段，小型水库的特点和存在的问题包括以下几点：
（一）设计基础资料不完整，数据缺乏准确性
小型水库设计基础资料缺失、不完整和数据缺乏准确性，一些水库设计质量堪忧，尤其是缺少水文、地形和地质资料等，比如缺乏库容、水位-面积-库容等资料，需要重新审核。而水库运行资料聊胜于无，一些资料只能从当地人的口头描述中来获得历史高水位，准确性不足，地址及周围地质情况不确定，增加了设计前期工作的难度和工作量。
（二）坝体防洪能力不符合要求
小型水库大坝防洪能力达不到相关的技术要求，其主要表现为防洪能力低于设计标准，也不能够满足现行水库设计标准的相关要求。而坝体防洪能力不足的具体表现为：坝体高度不符合防洪设计要求，本地农民多用于水库蓄水、多灌溉、少泄水；库岸冲塌失稳、库区淤积较为严重，库容损失较多；溢洪道宽度较窄，并且缺少消能设施与衬护相关设施，有的水库甚至没有修建溢洪道。
（三）坝体结构安全隐患大
小型水库大坝坝体结构所存在的安全隐患，主要表现为：坝体淡薄，迎水面坝体冲掏严重，坝坡较窄，坝基位置含水量较多，且处于淤泥层中，从而使得坝坡抗滑稳定性达不到设计要求。坝后渗水严重，导致坝后稳定性也打不到设计要求，溢洪道泄流过程中，易冲击坝脚，危机坝体整体安全性。
（四）存在严重渗漏问题
水库存在严重渗漏问题，是小型水库普遍面临的一个问题，其主要表现在水库坝基及其两岸边坡在清理之时达不到标准要求，而且岩层存在风化裂隙，使得坝基和两岸边坡存在有渗漏的路径，并且坝体所用的填筑料质量较差，在碾压的过程中密实度不够，导致渗透系数较大。同时，坝前五防渗处理，坝体渗漏严重。坝后无反滤或者反滤破坏，以至于坝后发生坍塌，危机坝体安全。同时，水库出现渗漏现象，若不加以治理，久而久之就会使水库积蓄的水资源缓慢流失，造成水资源的浪费，甚至更为严重者会影响水库的整体粘合性，引起水库的坍塌，对社会经济以及下游地区的生产生活造成严重的影响
二、小型病险水库出险加固技术措施
根据小型水库的特点，出险加固遵循安全、实用的原则，完善水库的基本资料与“三大件”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（一）完善水库基础数据
在小型病险水库出现加固之前，相关的建设施工单位需要对库区及周边地区的地形进行详细的测量，获取准确资料，重新绘制水库水位-面积-库容曲线；根据现行防洪标准，以及省暴雨洪水查算手册，由相关人员计算好相应频率下的洪水过程线，为重新确定水库溢洪道型式和尺寸提供必要的帮助。通过调洪验算，准确确定水库正常水位、校核洪水位、正常库容、总库容等特征数据，从而为水库坝体加固提供基础性数据。
现场勘测坝基及周围地质情况，取样土石方，并按照室内土工试验结果，获取土工参数，从而确保加固的质量。
（二）挡水建筑物加固措施
一是坝体加高增厚措施。目前，小型病险水库本身的坝体较为单薄、大坝的高度不够，在进行加固的过程中需要给予增高加厚处理，而增高加厚的工作通常是在大坝上游进行，并尽可能地与坝体防渗工作相结合，将坝顶宽度控制在3.0～5.0m；对于坝后而言，应当尽可能减少土体填筑的施工。
一般来说，坝后新增土体填筑，其主要是由于原坝体土料的粘合度不达标，一旦出现降雨天气，新老土相结合就可能会出现大面积的滑坡现象，带动老坝体剥落，对坝体安全构成严重的威胁。
二是大坝防渗加固处理。在小型病险水库坝体防渗处理的过程当中，主要采用的是“上堵下排”的原则。其中，在采用“上堵”原则的过程当中，主要采用的措施包括水平防渗以及垂直防渗等两种类型。一般来说，根据小型病险水库除险加固的相关技术要求，水平防渗措施主要有黏土铺盖相结合的下排开挖导渗沟、减压井以及水平盖重压渗等多种形式；而垂直防渗的措施主要包括混凝土防渗墙、高压喷射灌浆防渗以及土工合成材料防渗等多种形式。下排的措施主要是加设排水体。结合坝体加固可以选用“上游坡设置黏土斜墙、黏土铺盖与坝基截水槽”方案，采用黏土斜墙防渗型式时，在严格控制坝坡基础上，确保斜墙底部3.0m，从而确保防渗要求。如果大坝顶部为3.0m，则可满足施工需求，不需要人为加宽坝顶，大坝加固断面图详见图1。同时，也可以选用垂直防渗措施，在使用垂直防渗之时，可以利用砂垫层、复合土工膜、砂保护层、碎石垫层以及砼预制块护坡相结合的防渗措施，并且，在水库坝基的坝肩之处进行防渗加固之时，可以使用帷幕与灌浆相结合的方式，在土工膜高程以下与坝基之间采用冲填灌浆，从而起到防渗的效果。
三是大坝下游反滤加固处理。小型水库很多没有反滤排水设施，对于这些小型病险水库，需要做好反滤加固的所示，即设置好贴坡以起到反滤的功能；而对于已经具备反滤排水设施的小型病险水库而言，首要的任务就是需要对反滤排水设施进行翻修，逐渐完善反滤设施。并且及时拆除失去翻修价值的反滤排水设施，进行重建工作。
四是上下游护坡加固处理措施。土石坝上下游存在护坡的，应利用当地有的护坡材料，优先使用护坡修补加固方案。而对于没有护坡的水库，则需要新增护坡，上游护坡可以选用8cm厚度的砼预制块或干砌石护坡，下设垫层；下游护坡通常采用框格草皮护坡。
五是水库大坝坝顶加固处理。水库大坝坝顶加固处理通常采用砼结构路面，下设垫层，砼路面宽度通常为3.0m～5.0m，具体宽度根据原有坝顶宽度和加固宽度确定，保证与上坝公路相连，确保汛期物资的顺利输送。
结语
我国小二型水库多数是建设于20世纪50～70年代，由于建设时的技术水平较低，设计标准要求低，且经过了多年的服役，多数存在渗漏、开裂等问题，需要给予小二型病险水库进行出险加固处理。文章对小二型病险水库存在的问题进行了分析，指出了渗漏严重、无溢洪道等问题，然后从输水建筑物加固处理、加大投入、提升建设加固技术含量、水库溢洪道加固处理等方面提出了加固处理，确保水库的安全运行。
参考文献：
[1]秦守先.山区小二型病险水库治理的普遍问题暨典型案例山岔沟水库除险加固综述[J].水利规划与设计,2012,(2):42-46.
[2]李学鸿.我国病险水库除险加固的经验、问题及对策建议——以云南省昆明市为例[J].云南财经大学学报(社会科学版),2012,(5):57-60.
论文作者:李国荣
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第13期
论文发表时间:2017/12/18
标签：水库论文; 护坡论文; 防渗论文; 坝基论文; 大坝论文; 溢洪道论文; 措施论文; 《建筑科技》2017年第13期论文;