刍议小型水库输水涵洞除险加固技术方案

摘要:本文简单分析了小型水库输水涵洞运行中存在的问题及原因，提出在除险加固中的处理原则及处理方案，可供同行参考。

关键词: 小型水库输水涵洞主要问题 方案实施工程措施

中图分类号： TV6 文献标识码： A

1、小型水库输水涵洞存在的问题及成因

现进行除险加固的小型水库多数兴建于20世纪70―80 年代，运行时间较长。其输水系统多数为位于坝身下部的砌石涵洞，通过对大量水库输水涵洞运行的勘察发现，输水涵洞主要存在的问题是:输水涵洞出现断裂，断裂处渗径变小，导致库水通过坝体经涵洞断裂处流进涵洞，形成渗漏通道，进而危机大坝安全。形成原因主要为:

1) 输水涵洞由于运行年代较久，局部出现结构性断裂。

2) 由于前期施工时输水涵洞未座落于较为坚实基础上，或者基础处理不到位，基础不均匀沉陷导致涵洞出现断裂。

2 处理原则

针对输水涵洞存在的主要问题，其处理原则为: 截断渗漏通道，并防止加固后运行中形成新的渗漏通道。

3 方案拟定

根据水库输水涵洞病险问题的不同形成原因，结合已实施加固工程经验，拟定如下加固方案:

3. 1方案1

对于病险问题为结构性断裂( 原因 1) 的输水涵洞，采取套管回填的处理方案。在原涵洞内套上钢管，钢管与涵洞间用混凝土进行回填，进而截断渗漏通道，达到加固目的。套管回填后的涵洞不易出现结构性断裂，避免加固后运行中形成新的渗漏通道。

3. 2方案2

对于病险问题为由于基础不均匀沉陷导致断裂( 原因 2) 的输水涵洞，采取新开输水隧洞替代涵洞输水的处理方案。新建输水隧洞后，对原涵洞用混凝土进行回填，截断渗漏通道，并避免今后形成新的渗漏通道。

4 方案实施

4. 1 方案实施

方案 1: 对原涵洞桩号进口段( 约15～20 m) 采用对该段涵洞及周边坝体进行开挖拆除改造，开挖底宽为比原涵洞底宽宽1. 0 m( 两边各宽0. 5 m) ，两边开挖边坡为1∶1，开挖拆除进口段涵洞后于原涵洞口处设置混凝土截水墙，截水墙为矩形断面，外边尺寸各比原涵洞外边尺寸宽0. 5 m，截水墙厚度1. 0 m，截水墙前进口段布上钢管并采用混凝土外包衬护，钢管衬护后对坝体采取黏土压实回填( 压实度≥96%)，恢复原坝面。进口段以后涵洞布上钢管并用混凝土进行回填，并对封堵体进行回填灌浆加固处理，回填灌浆采用封堵体内预埋 PVC 灌浆管，PVC 管布设于涵洞顶部及左右侧，共布 3孔。为截断原渗漏通道，从涵洞左右两侧坝面打竖直孔对涵洞两侧进行充填灌浆，充填灌浆孔孔距3. 0 m，灌浆水平范围为2/3 涵洞上游宽度，灌浆竖直范围为由涵洞顶上1. 0 m至坝建基面以下1. 5 m，见图1。

图 1 输水涵洞除险加固方案 1

对于基础较差的输水涵洞，采取于水库岸边新开输水隧洞替代涵洞输水的处理方案。新建输水隧洞为无压洞，断面型式采用城门型，洞身段根据地质情况进行衬护处理，III 类围岩喷混凝土衬砌，IV ～ V类围岩采用钢筋混凝土衬砌。衬砌体与开挖山体间进行回填灌浆加固处理，回填灌浆采用封堵体内预埋 PVC 灌浆管，PVC 管布设于涵洞顶部及左右侧，共布 3 孔。隧洞洞口设置进水口、消力池。

4. 2 工程措施

新建输水隧洞后原涵洞报废封堵，封堵方案包括进口段封堵与洞身段封堵。

4. 2. 1 进口段封堵工程措施

对原涵洞进口段( 约 15 ～ 20 m) 涵洞及周边坝体进行开挖拆除改造，开挖底宽为比原涵洞底宽宽1. 0 m( 两边各宽0. 5 m) ，两边开挖边坡为1∶1，开挖拆除进口段涵洞后于原涵洞口处设置混凝土截水墙，截水墙为矩形断面，外边尺寸各比原涵洞外边尺寸宽0. 5 m，截水墙厚度1. 0 m。后对开挖段采取黏土压实回填( 压实度≥96%) ，恢复原坝面。

4. 2. 2 洞身段封堵工程措施

先对原涵洞进口段以后涵洞采用混凝土进行回填，并对封堵体进行回填灌浆加固处理。回填灌浆采用封堵体内预埋 PVC 灌浆管，PVC 管布设于涵洞顶部及左右侧，共布 3 孔。为截断原渗漏通道，从涵洞左右两侧坝面打竖直孔对涵洞两侧进行充填灌浆，充填灌浆孔孔距3. 0 m，灌浆水平范围为 2 /3 涵洞上游宽度，灌浆竖直范围为由涵洞顶上1. 0 m至坝建基面以下1. 5 m，见图 2。

图 2 输水涵洞除险加固方案 2

5、结语

输水涵洞不仅关系着水库下游的用水安全，且其自身又关系着大坝安全。如何保证输水涵洞安全问题是水库除险加固中一项非常重要且较为复杂的内容。我们应从工程实际出发，考虑施工的可行性，客观冷静地制定出经济合理的技术方案，既能确保水库加固后输水系统正常运行的安全，又能节约工程投资。

参考文献:

［1］安忠伟，常志武 . 小型水库输水洞消险设计概述［J］. 黑龙江水利科技，2012，40( 10)．

［2］刘艳芳. 西泉眼水库输水洞加固工程安全评价［J］. 黑龙江水利科技，2012．