浅谈中小型水库除险加固工程施工技术

摘要：水利工程的建设不仅与国家的经济发展密切相关，还关系到国家人民的安全问题，所以应不断提高我国水利工程建设的技术水平。在水利工程的建设当中，水库是水利工程的建设重点，所以国家要加强对水库的建设力度，做好水库的除险和加固。基于此，本文就中小型水库除险加固工程施工技术展开分析与研究。

关键词：中小型水库；除险加固；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

我国许多中小型水库建于20世纪六、七十年代，由于当时资金少，材料短缺，设计不合理，施工技术落后，造成先天不足，而且这些水库后期维修加固的投入资金少，许多工程都年久失修。这类水库不能正常的运转，达不到泄洪的能力，对人民的生活和财产都有着巨大的威胁，因此对水库进行除险加固十分重要。根据国家水利部的统计，全国的水库垮坝事故中，小型水库占96%，土坝占98.3%，堆石坝占1.67%，其他坝型占0.03%，发生在管理运行期的水库占74%，发生在施工阶段的占26%。由此可见，施工过程中形成的水库安全隐患约占垮坝事故总量30%左右，因此加强水库除险加固工程施工过程管理对水库质量起到至关重要的作用。

一、加强病险水库除险加固的重要意义

（一）可缓解水资源短缺的现状

目前，我国大部分地区水资源短缺的局面在短时间内不会有根本性的改变。在农村，许多小型水库承担着农业灌溉、饮用、环境、消防等综合功能，是群众赖以生存的基础。不仅仅是农村，而且还有许多城市的居民用水和工业用水等供给也是由小型水库来承担和补充用水。但是，水库施工过程也可能存在着各种险情，这就需要施工单位提前做好防范措施，以防大量水库的蓄水白白流走，从而造成了水资源的浪费，也防止发生施工安全事故。由此可见，做好水库除险加固工程的施工管理工作，可以节约资源，保障城乡经济社会的发展和供水安全的需求，保障安全生产。

（二）可保障人们的生命财产安全

病险水库最为严重的灾害之一就是溃坝，当前全球气候变暖、局部地区暴雨频发、极端天气的情况急剧增加，还有地震等自然灾害的发生，在这种情况下，水库尤其是对于防洪减灾的作用更为突出。水库除险加固可以解除存在隐患的水库对周围及下游的县城、乡(镇)、村庄以及大量铁路、公路等基础设施和重要工矿企业的威胁，而且还能有效地保障了水库下游人口、土地的防洪安全。作为施工单位，必须坚持以人为本，执行党的群众路线，以广大人民群众的利益为出发点，认真做好病险水库的除险加固的施工管理工作。

（三）可获得长远的规模效益

建设水库可获得较高的社会及经济效益，而病险水库不同，不仅不会创造相应的社会及经济效益，还会对人们的生命财产造成威胁。对此，在做好病险水库的治理工作上，一方面应确保消除险情，另一方面应恢复水库的各项功能，这样一来，也可推动我国社会及经济的不断发展。

二、中小型水库存在的问题

（一）水库的大坝老化问题中小型水库的大坝出现问题的原因：

1.如坡度比例比较陡、坝体透水性强，浸入的水线高，导致了坝体的失稳；

2.回填土质较差，后期碾压不实，或者存在软土层的影响等导致大坝失稳。

3.大坝出现变形，出现凹凸，保护坡的保护石风化破碎，导致保护石脱离、变薄、块径变小，重量变轻等。

4.大坝的排水设施缺乏或者损坏，使整个坝体坡面的水流侵蚀严重，导致大坝底部的排水设置缺失或者不足达不到规范要求等。

5.大坝的顶部高程不达标，无法满足实际的防护效果，坝顶过于狭窄，没有排水设施，冲沟明显。

6.防浪墙的底部出现损坏，与防渗体出现缝隙，或者高度不足，墙身出现裂缝、断裂、变形等。

7.大坝整体老化不符合水利设计要求。

（二）渗漏问题水库设施出现渗漏也是除险加固的重要修复内容，这种渗漏包括，大坝基础渗漏：这种情况可能来自于施工时基础清理不彻底，或者基础坐落在缝隙大、透水性大的岩层上，或者是个中防渗施工质量不规范等。坝体的渗漏：这主要是因为在施工中对坝体防渗施工监控不足，导致防渗体质量差，压实度或者渗漏系数没有满足规范，或者防渗体的设计厚度不足。

（三）放水洞、溢洪通道问题这种情况包括：

1.水库的放水洞本身出现裂缝、漏水、剥蚀等；且放水洞的周边因此冲刷而产生破坏、产生渗漏的通道；进口和洞身的强度下降，不能满足使用要求；闸门和开闭装置老化、锈蚀、变形、磨损等；机房损坏，不能正常使用等。

2.溢洪道在设计和施工中标准不能满足使用要求，出口泄流缺少通道；溢洪道的泄洪量不足；泄洪道控制端不规范，基岩的损坏严重，冲刷痕迹明显，缺乏衬砌；缺少消能防冲击设施等。

三、水库除险加固的施工技术

（一）土石坝坝体灌注粘土浆技术

对土石坝的坝体进行帷幕灌浆加固也是中小型水库除险加固技术中常见的一种，通过灌注粘土浆能够极大的提高坝体的整体性和抗渗性。当前灌浆技术主要有充填式灌浆与劈裂式灌浆这两种形式。充填式灌浆主要是指完全依靠粘土浆的自重力量进行灌浆，而劈裂式灌浆则是指利用机械设备给予一定的压力来使灌浆劈开坝体，从而使浆体呈现垂直连续的灌注，达到灌注加固效果。事实上，这两种灌浆方法都是属于压力灌浆，是一种行之有效的坝体加固技术。

（二）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。

对于已建坝，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。

（三）土工合成材料加固技术

随着高分子化学工业的迅速发展，自上世纪以来，相继出现了各种不同的合成纤维，诸如：聚氯乙烯纤维、聚乙烯、聚酞胺纤维等等。由于合成纤维比人造纤维具有优越的性能，逐渐被人们所接受，实践也表明土工合成材料是一种理想的新颖工程材料。

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。

综上所述，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。

结束语

水库除险加固施工管理是一项看似简单，容易的工作，但在实际工作中也存在着不同地形差异，个别的施工工序复杂、繁多，而且大多数具有时间紧、任务重等特点。因此就需要围绕合同目标所制定的施工总计划，从而实施严格的施工管理。同时使用科学的施工技术和施工方法，获得最大化的社会经济效益。在科技日新月异的今天，施工单位要长期有序发展，就必须不断提高工程技术人员的科学管理水平，增加自身实力，提高服务质量，确保工程质量，才能更好地为我国的水利水电工程建设服务。

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