中小型水库出现病险后加固改造技术的探讨

中小型水库出现病险后加固改造技术的探讨

摘要：文章结合了实际工程案例为背景资料，针对水利普查后出现病险水库的情况作出了总结，笔者就如何对病险水库加固改造的技术进行了研究。因此，在此提出了相对应的技术措施，希望给能大家带来一定的参考价值。

关键词：病险水库 加固工程 技术分析 前言

由于水库多年的运用，使部分水库陆续出现了堤顶高程不足、堤坡冲蚀严重、堤身裂缝以及穿堤建筑物结构强度不够等问题，给水库运行埋下了安全隐患。为进一步完善城乡防洪体系，增强水资源调蓄能力，需对各类水库进行了全面普查和安全鉴定，对带病运行水库，亟需实施除险加固。水库的安全影响面十分广泛，特别是大量的病险水库，历来是防汛工作的心腹之患，亟待解决。

1 水库的概况

水库工程主要由库区枢纽和灌区组成。库区枢纽主要建筑物有：土坝一座，长630m，最大坝高13.9m，坝顶高程55.5m，坝顶宽3.5m；溢洪道为浆砌石梯形明渠，边坡系数为1，净宽25米，堰顶高程53.00米；输水涵一座，输水涵位于大坝中部，为钢筋混凝土圆涵，长78米，砼管内径为1.0米，管壁厚0.2米，设计输水流量3m3/s。采用5吨卷扬机斜拉式启闭。

2 存在主要的病险情况

迎水面低水位部分尚未加固，局部坝段为土坡；当库水位较高时，主河床段有较大面积的渗水，须采取灌浆措施对其进行加固。浆砌石溢洪道进出口部分已被一些经济作物及灌木所占领，严重影响水库的排洪流量，进而影响水库的安全运行。同时，局部浆砌石明渠护坡砂浆已脱落。现输水涵由于运行时间较长，涵管内表面受水流冲刷比较严重，局部管段内侧已露筋。涵管进口闸门及启闭设备已老化、破损，不能使用。

水库加固技术

近年来，土工膜在应用于防渗方面最广泛的是垂直铺塑防渗。该技术已日趋成熟并广泛应用于水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固工程。其基本原理是：首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔，并以泥浆护壁，然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内，倒转轴卷，使土工膜展开，相邻两幅之间用搭接的方式连接，最后进行膜两侧的填土，即形成防渗帷幕。回填时，在槽底回填粘土，厚度不小于1m，目的是密封，以防止水从下部绕渗，接着回填与原筑坝材料相同的土料，待其下沉稳定后，往槽内继续填土压实；待土工膜出槽后，将其与建筑物防渗体系连接，不得外露。在与建筑物连接处，土工膜应留有足够的富裕，以防建筑物变形时拉断土工膜。

3.1 土石坝坝坡滑动破坏加固技术

土石坝坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的走势。如果坝坡内岩土的抗剪强度能够抵抗住这种走势，则此坝坡是稳定的，否则就会失稳而发生滑坡。土石坝滑坡是多种因素共同作用的结果，是一种复杂的失稳破坏现象。产生土石坝滑坡的基本因素，实质上是滑动力的增加与抗滑力的不足。土坝坝体是由人工填筑坝料而成，而坝基与岸坡是隐蔽工程。根据滑坡加固的设计标准，应按SDJZ13- 83《碾压式土坝施工技术规范》做好滑坡加固的施工。滑坡加固的施工方法主要有:清理坝基及岸坡，清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、泉眼、洞穴、风化岩石、滑坡体等；抛石固脚阻滑，稳住滑坡体；在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝；全面培厚，放缓坝坡；下游坝坡堆石压载，做贴坡式反滤层等等。

3.2坝体和坝基的密实加固技术

土石坝的最大隐患是坝体填筑质量达不到设计要求，以及对软弱坝基处理不当，因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题。提高坝体和坝基密度更是兴建土石坝的关键技术之一。对于新建坝，坝体与坝基的密度一定要进行严格的论证，精心设计，选择最优施工加固方案，精心施工。对于坝体密度主要控制填筑质量，包括坝料的选择，碾压试验，碾压方法及碾压施工各项参数等，均应严格按有关规范进行，以确保坝体填筑质量。新建坝坝体密度除用碾压法进行填筑施工外，也不排除采用振冲压密法进行填筑施工。

新建坝的软弱坝基的加固有很多方法可以选择，如振冲压密法，排水砂井分期填筑法，深层搅拌法，强夯法，换填法以及化学灌浆法等等。已建坝坝体与坝基已形成一个整体，假如坝体和坝基密实度都有问题，那么选用加固方法时尽量选用同一种方法处理。在上面提到的诸多加固方法中，振冲法具有较好的适用性。对于筑坝的砂石、土料以及坝基的软弱土质(粘性土或砂性土)都能进行加固处理。因此，振冲法不失为一个较优的加固方案。坝基为粘性土地基时，深层搅拌法也是可选择的加固方案之一。

3.3土工合成材料加固技术

作为崭新的土工建筑材料，土工合成材料历时甚短，但发展颇快。目前，已出现若干系列产品。其中主要产品及其主要应用功能为：

1） 土工织物为应用于岩土和土木工程所有合成纤维或天然

纤维制成的透水的织物，主要作用为排水、过滤、隔离、加筋、侵蚀控制和防护等；

2）土工格栅为受张力元件连接成规则网状结构，其开孔面积

远大于张力元件，应用于加筋；

3）土工网为重叠肋所连结成规则致密的网状结构，应用于液体和气体的输送；

4）土工膜为相对不透水的聚合物薄片，在岩土和土木工程中作隔截液体和气体的输送；

5）土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫，用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物；

6）土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构，应用于侵蚀控制和保土；

7） 土工复合材料为用两种以上土工合成材料经人工组合的复合体，用于排水、截水及加筋等。

总之，土工膜具有十分突出的防渗性能，其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面：

1）堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙；

2）透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙；

3）混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体；

4）渠道的衬砌防渗；

5）涵闸水平铺盖防渗；

6）隧道和堤坝内埋管的防渗；

7） 施工围堰的防渗；许多工程实录都表明它的防渗效果良好、经济、施工方便，有推广使用价值。目前SL/T225- 98 和GB50290- 98《土工合成材料应用技术规范》中所列入的土工膜在堤坝中的防渗使用规定，都表明土工膜防渗技术在我国堤坝中的应用已经日臻成熟，这将为这项新技术和新材料在堤坝中的推广应用提供良好的范例。

4 小结

总的来说，针对病险水库除险加固改造中存在的问题，应采取以下措施来保证工程质量。第一，落实设计责任制，严格项目审批制度。众所周知，设计质量是影响工程投资效果的主要因素。考虑到我国中小型病险水库数量多、资料缺、管理差等现状，狠抓工程设计质量、严格项目审批制度，对确保水库改造效果的

发挥有着至关重要的作用。重点应体现在对原始资料的搜集、分析、处理等环节上，同时应当采取提高水库管理水平的合理的工程措施。第二，加强项目建设和管理工作。这项工作主要集中于工程的招标投标、施工管理、竣工验收等阶段。鉴于中小型水库与其他类型工程不同，为此，在水库项目的建设管理中，强调建设程序的严肃性，对确保项目工程质量显得尤为重要。

参考文献

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