射洪县水库大坝病害特点及除险加固技术问题探讨

摘要新中国成立以来，我县水利事业得到了蓬勃迅速的发展，已建成小型水库114座。大量病险的存在不但影响水库效益的发挥，而且还严重威胁下游人民群众生命财产及设施的安全，制约着经济社会发展。因此，水库除险加固工作迫在眉捷，刻不容缓。现将当前水库除险加固工作有关技术问题进行了探讨。

中图分类号：TV871 文献标识码：A

Characteristics of Shehong Dam and Discussion about

Technical Problems of Reinforcement

ZHANG Derong

(Qinggang Agricultural Service Center, Suining, Sichuan 629200)

AbstractSince the founding of new China, the water conservancy has vigorous rapid development, we have built 114 small reservoirs. The presence of a large number of dangerous impacts the benefit of reservoir, but also seriously threat to downstream life and property and facilities security, restricts the economic and social development. So, it's imminent and urgent work for reservoir reinforcement. Now I'll discuss the the technical issues of current reservoir reinforcement.

Key wordsreservoir dam; disease characteristics; embankment

1 我县小型水库安全现状

1.1 水库建设先天不足，工程质量差

我县绝大多小型水库修建于上个世纪60、70年代。这一时期，全县小型水库建设开工面广，数量集中，加上特定的社会、经济、技术条件等多种因素影响，工程建设先天不足。一方面，很多小型水库设计标准低或采用了不合理的设计方案，甚至有些水库建设根本就没有经过勘测设计。另一方面，大坝施工大多靠群众运动，施工质量差。多数小型水库从投入运行时就遗留了诸多安全隐患。

1.2 水库管理后天失调，老化失修严重

长期以来，受水库管理体制不顺、机制不活、经费短缺、人员素质低等因素的制约，小型水库管理薄弱，日常运行和养护工作无专人负责，安全管理责任落实不到位。工程“年久失修，积病成险”。大多数小型大坝无人管理，杂草丛生，导致白蚂蚁生长环境良好，繁殖过快，蚁害严重。特别是2008年“5・12”汶川8.0级特大地震，我县小型水库受到了严重影响，造成了许多新的病险震损水库隐患。

1.3 水库建设标准无法满足经济社会发展需要

随着我国经济社会的发展，水利工程的防洪标准与范围也在提高和扩大，水库综合运用条件要求越来越高。目前，水库建设相关技术标准得到不断修订和完善，水库现有建设标准亟待提高。

2 病险水库病害特点

2.1 病险水库的分布特点

据县水务局2010年统计，全县30个乡镇病险水库90座，其中：小（一）型9座，小（二）型81座。病险水库涉及全县各乡镇，按流域划分，涪江以东比涪江以西多；按乡镇划分，复兴、潼射、天仙、曹碑、仁和、青岗、官升、洋溪、文升、太乙、沱牌、明星、凤来、金家、金华较多；其余乡镇较少。

2.2 病险水库的坝型特点

我县水库大坝数量较多，分布全县30个乡镇。坝型主要为土石坝、浆砌石坝。根据统计的90座病险水库除险回固资料，病险水库中水库主坝坝型为土石坝的约占96%，浆砌石坝占4%。因此，在病险水库除险加固中，土石坝加固分布最广，数量最多，其加固技术在病险水库除险加固中占有十分重要的地位。

2.3 病险水库病害特点

根据《水库大坝安全评价则》（SL258--2000），对于水库大坝安全状态，主要从工程质量、运行管理、防洪标准、结构安全、渗流安全、抗震安全及金属结构安全等方面对水库大坝进行全面评价，对水库大坝安全类别通常分为三类：一类坝为安全大坝；二类坝为安全隐患大坝；三类坝为病险水库大坝。

据县水务局统计分析表明，三类坝病险水库中，常见病害、多发病害主要为以下几个方面：

2.3.1 水库防洪标准低，不能满足规范要求

主要原因：（1）随着水文资料系列的延长，设计洪水量、洪峰和洪水过程发生较大改变；（2）原设计洪水标准本身偏低，不能满足现行规范要求；（3）泄水建筑物因过流断面偏小或淤塞等原因，渠洪能力不足；（4）泄水建筑物存在安全隐患，不能正常泄洪；（5）有的水库根本无泄水建筑物，是哑吧水库；（6）因经济社会发展，泄水建筑下游无行洪通道，无法泄洪等。

2.3.2 水库坝体结构稳定性差，大坝稳定和强度不满足规范要求

主要原因：（1）土石坝坝坡偏陡，重力坝建基面或沿基础深层结构面抗滑稳定安全性不够；如莲花滩水库、小洋村水库等；（2）拱坝坝肩薄或存在软弱结构面，坝肩稳定性不足；（3）土石坝坝体填筑质量差，坝体填料抗剪强度偏低，影响坝体抗滑稳定。如：钟家店水库、郭家埝水库等。（4）浆砌石坝砌筑质量差，影响大坝整体稳定性；（5）混凝土或浆砌石重力坝帷幕和排水失效或部分失效，造成大坝稳定性降低。

2.3.3 水库坝体和坝基渗漏严重，影响大坝安全

主要原因：（1）土石坝土质防渗体渗透性不满足规范要求；如幸福水库、罗家沟水库等。（2）土石坝下游无排水棱体或已失效；（3）坝下涵管管壁与坝体接触部位由于设计或施工等原因发生冲刷。（4）土石坝基、坝肩清基不彻底，坝基基岩未采取渗控措施设计不合理。如群英水库、红岩水库等。（5）浆砌石坝体不密实，上游防渗面板混凝土产生裂缝，止水被破坏等。

2.3.4 抗震标准低

主要原因：（1）在水库大坝建设时期，对地震设防认识不足或根本没有考虑地震设防安全措施；（2）地震设防标准低，不满足现行规范要求，遇地震易产生纵、横向裂缝或震坠毁。如：马鞍山水库、上村沟水库。

2.3.5 输水、放水及泄洪建筑物老化，破坏较为普遍

主要原因：（1）溢流坝闸墩结构单薄，混凝土强度低；泄槽未衬砌或衬砌质量差；泄槽底板基础变形，混凝土产生裂缝甚至坍陷；消能未完建或无行洪通道。（2）输水遂洞衬砌结构施工质量差，强度低或设计不完善。（3）涵管基础差，不均匀变形严重，涵管结构强度低等。如邓家沟水库、邱家沟水库等。

3 小型病险水库除险加固的主要工程措施

根据上述我县病险水库坝型及其病害特点，总结我县近几年来小型病险水库大坝除险加固经验，主要对土石坝型水库常见病害加固处理技术进行概述。

3.1 提高防洪标准的加固技术

提高水库土石坝防洪标准的加固措施主要有两种：（1）加设防浪墙。在无防浪墙的大坝坝顶上游加设防浪墙，防浪墙高度一般为1.0~1.2M。（2）加高大坝坝体。加高分为3种方式：①在原大坝下游培厚并加高坝顶。如莲花滩水库左岸土石坝加高就是采用下游培厚辊高的方式。②在原大坝上游面培厚大坝并加高坝顶。③戴帽加高。

3.2 防渗加固技术

土石坝防渗加固措施可分为水平防渗和垂直防渗两大类，原则是堵下排，使其渗透坡降不超过允许坡降，保持土体的渗透稳定。（1）混凝土防渗墙。混凝土防渗墙加固土石坝，主要是采用钻凿、抓斗等方法在坝体或地基中建造槽形孔后，浇筑成连续的混凝土墙，达到防渗的目的。如郭埝口水库、钟家店水库、罗村沟水库、香台寺水库、小洋村等，均采用混凝土防渗墙防渗加固，取得很好的防渗效果。（2）高压喷射灌浆。高压喷射灌浆适用于淤泥质土、粉质黏土、粉土、砂、砾石、卵(碎)石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程，具有可灌性好、可控性好、适应性广、设备简单及对施工场地要求不高等特点。（3）劈裂灌浆。（4）土工膜。（5）其它防渗方式。

3.3 坝坡稳定加固

土石坝坝坡稳定加固处理原则是设法减少滑动力与增加抗滑力。加固处理措施可概括为“上部减载，下部压重”。土石坝坝坡加固一般采取以下措施：（1）削坡放缓：坝体局部坝坡抗滑稳定不满足要求，且坝顶较宽，可适当削坡放缓坝坡。（2）培坡放缓：坝坡较陡引起坝体失稳的，可采取培厚放缓坝坡以满足稳定要求。（3）增设防渗、排水设施。（4）置换筑坝材料：坝体填筑材料性能较差，局部稳定不满足要求时，可挖除原坝坡筑坝材料，换填性能较好、透水性大的材料，从而提高稳定性。（5）加密坝体：对于坝体填筑密实度较差的砂性土坝，坝坡稳定不满足要求时，可采用振冲或挤密砂桩等方法提高坝坡填筑材料的密实度，从而增大填筑材料的强度，使坝坡稳定满足要求。

3.4 抗震加固

砂基或采用砂土填筑的土石坝。在地震作用下可能产生液化破坏或抗震安全度不够，对其抗震加固可采取置换、人工加密、抛石压重以及设置排水减压井等方法。

3.5 护坡加固改造

护坡是土石坝坝体结构的重要组成部分，由于长期受风浪、水浸、冻融、坝体变形等影响，容易发生破坏。