我国病险水库加固措施的探讨

摘要：简述了我国水库安全状况、造成病险水库的原因，提出了病险水库加固及抗震措施，对于目前我国正在开展的病险水库除险加固工作具有借鉴意义。

关键词：水库；病害；加固措施

Abstract: in our country is briefly introduced the reservoir safety conditions, cause the cause of the reservoir seepage path, and puts forward the measures of strengthening and dilapidated reservoir earthquake, for at present our country is developing problems of strengthening the work of dilapidated significance.

Keywords: reservoir; Diseases; Reinforcement measures

中图分类号： TV697文献标识码：A 文章编号：

前言

目前,我国已建成水库共有8万多座,水库总库容近5000亿立方米。由于这些水库大部分修建于20世纪50年代到70年代,限于当时的历史条件和由于水库设计、施工、运行管理中存在的问题,部分水库达不到国家规定的防洪标准,而且随着水库运行时间延长,水库设施和各种设备不断老化,有些水库工程存在较严重的质量问题,水库不能正常运行。[1]

目前尽管正在进行病险水库的除险加固工作，但还有大量病险水库尚未列入除险加固计划，今后一个时期内，病险水库仍将是我国防洪体系的薄弱环节，这些大量病险水库，不仅造成水库不能正常运行，不能充分发挥其效益，时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全，严重危及经济建设和社会发展。[2]

1造成病险水库的原因

造成我国存在一大批病险水库现状的原因主要有以下两点：

1.1 先天不足。我国大型水库的 3/4、中型水库的2/3、小型水库的90%建成于“”和“”期间。这个期间修建的水库，限于当时特殊的历史条件，如水文站点少及普遍存在的设计、技术、施工力量及资金不足、水库淤积等因素，设计规范不完善，“三边”(边勘测、边设计、边施工)工程多，水库实际运行标准远低于设计标准。同时我国的经济发展出现过多次调整，其主要表现就是压缩基本建设，停建、缓建工程项目形成许多“半拉子”水库。不少水库建成运行后不久就变成病险水库，需要加高或扩建、增建泄洪设施。

1.2 后天欠债。重建轻管，以及缺乏维修养护费用造成管护不及时，特别是一些中小型水库根本就没有观测设施及手段，水库的病险情况不能及时掌握，更不能得到及时处理，最终形成重大隐患。上述原因造成了一大批水库不同程度地存在病险问题的现状。[3]

2病险水库的除险加固措施

2.1土石坝坝坡滑动破坏的加固

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。【4】土石坝坝坡的稳定加固，主要有培土放缓坝坡和削坡放缓坝坡法；对上部局部坝坡偏陡的坝坡稳定问题，可采用格构护坡加固；对于下游坝坡浸润线较高引起坝坡稳定性不足的问题，可与防渗加固措施相结合，采用防渗墙加固。【4】

2.2土石坝坝体灌注粘土浆加固技术

渗漏问题是病险土石坝主要病害之一，我国在这方面的处理方法有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、劈裂灌浆、膏状稳定浆液灌浆、土工膜防渗等【5】。用灌浆的方法处理堤坝坝体的渗漏，已有几十年的历史。目前，坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种，前者是指自重灌浆（孔口压力为零），后者是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。其实，两种灌浆方法都是压力灌浆，只是所用的压力大小不同而已。这两种灌浆加固技术，在我国水利工作者的努力下都取得了富有成效的成果，为我国的病险土石坝加固处理做出了贡献。【5】

2.3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水库的首要课题。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。新建坝的软弱地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。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。【5】

2.4土工合成材料加固技术

土工膜是一种由高分子聚合物制成的透水性很小的材料，将其铺设在上游坝坡。土工膜具有良好的防渗性能和适应坝体变形能力，且施工方便，投资省，近年来在土石坝防渗加固工程中得到了广泛应用。【6】

2.5防渗及其坝体坝基加固技术

防渗墙是在水工建设中普遍应用的一种地下连续墙，是透水体防渗处理的一种有效措施。混凝土防渗墙是先在孔内注满泥浆，以防孔内塌崩，同时挖掘地层，然后用混凝土或钢筋混凝土置换泥浆，筑成墙体。也有用粘土、沥青、泥浆等塑性材料筑成墙体。修建防渗墙的方法主要有机械造槽法修建混凝土防渗墙、高压喷射灌浆修建防渗板墙、套孔冲抓桩柱式防渗墙、倒挂井法修建混凝土防渗墙等等。这些加固技术多次应用于我国水利水电建设中的土坝坝基、混凝土闸坝基础、土石围堰堰体和堰基的防渗处理及险坝防渗加固处理等各种情况，都取得了较好的效果。【5】

2.6坝体抗地震液化加固

密实性差的砂土在地震作用下可能产生液化破坏。砂土抗地震液化加固方法基本可分为置换法、加密法和压重法等 3 类①置换法的加固思路是，将液化区砂土挖去，重新填筑石渣料等抗液化性能较好材料；②加密法的加固思路是，采用振冲加密方法，提高砂土的密实度，使砂土达到抗地震液化能力；③压重法的加固思路是，在液化区砂土表面加压重，提高砂土的有效应力，从而使砂土达到抵抗地震液化的能力。

2.7水库防洪能力提高及大坝加高

根据病险水库防洪不安全的主要特点，我国采取提高水库防洪能力的措施归纳起来主要有两种：①加高大坝，增加水库调蓄能力；②加大泄洪建筑物规模，扩大泄洪能力。

2.5 其它病害加固

我国病险水库，其金属结构闸门、启闭机及其控制设备，多数已陈旧老化，并已到折旧年限，一般采取拆除更换的措施。【4】

3结束语

本文分析总结了一些针对病险水库病险问题的除险加固方法，病险水库的除险加固工作要坚持因地制宜的原则，各地水库要针对当地水库的病险特点、地质条件，采取合理有效的方法，最大限度地发挥技术优势，使得除险加固的方案在技术上可行、经济上合理。

参考文献：

[1] 吴传友. 水库除险加固措施分析[J] 建筑工程,2011(03):142

[2] 严祖文,魏迎奇,唐春海. 病险水库除险加固技术研究综述[J] 中国科技信息,2009(16):50

[3] 刘爱民,郑国栋. 病险水库现状研究分析[J] 科技信息,2011(05):9

[4] 钮新强. 水库病害特点及除险加固技术[J] 岩土工程学报,2010(01):154-156

[5] 黄彬. 水库可持续发展与除险加固技术探讨[J] 中国高新技术企业,2009(13)154-155

[6] 吴丽霜,王明. 病险水库的除险加固措施[J] 吉林农业,2011(03):272

作者简介：

饶江，男，1968.11出生，四川遂宁，胜利石油管理局供水公司，工程建设专家

邱世华，男，1986.10出生，山东诸城，中国石油大学（华东）土木工程硕士研究生

颜庆智，男，1962.07出生，山东青岛，博士，教授，主要从事工程可靠度研究。中国石油大学（华东），