浅谈山塘除险加固工程

浅谈山塘除险加固工程

张彬

惠州市水电建筑工程有限公司

摘要：在山塘水库中，存在结构不安全，防洪标准低，管理不到位等一系列问题，只要失事，就会带来非常严重的损失。

关键词：山塘；工程问题；除险加固；措施

多年以来，由于种种原因的作用下，我国在水利工程建设工作中一直存在一些问题，有些山塘存在比较多的安全隐患，而且不能得到正常的修复与改善。还有一些山塘因年久失修，从而有安全隐患，有些是没有正规设计与坝体施工的质量，都存在着非常严重的安全隐患。所以，山塘工程除险加固工作在目前来说是刻不容缓的，也是这些年来全国的水利工程建设中一个非常重要任务，山塘工程除险加固力度的加大，农业正常灌溉不仅能够被确保，一部分水产业

持续发展的同时，保障了附近居民的财产生命安全，除去了水资源所存在的安全隐患，对农村经济的发展与进步更加有利。

一、塘工程中存在的若干问题

1、山塘工程存在年久失修的问题

有很多山塘连续使用了几十年，而且有相当的一部分是土坝，上面到处都是杂草，坝坡存在有有崩塌、塌陷等问题，放水系统损坏或或者漏水；溢洪道长满杂草或者是岸坡塌陷和淤积比较严重，行洪阻碍，整修不及时，安全隐患严重存在；某些山塘上的游侧没有护砌处理，坍塌十分严重。一些石坝山塘的坝体与坝基也有着不同程度的渗漏水现象。

2、不健全的组织机构，工程质量难以保证

绝大部分的山塘兴建与审批，山塘安全管理机构设置在山塘所在的地乡镇人民政府，个别的乡镇存在水利员空缺的问题，同时也没有其他的水利专业技术人员，有水利员的也会因为专业水利技能的匮乏，主技术力量相对薄弱，在工程实施过程中的施工、管理、取土试验、设计、勘察等工作中其协助力度是不够的，特别是在施工管理方面，很难有效监督施工单位，使工程质量受到影响。尤其是前几年，在一些地方，水产养殖业正在大发展，所兴建的山塘等一些水利工程的项目比较多，水利部门与乡镇人民政府难以进行全面管理，一些山塘为村民私人投资建设，为使其效益能够尽快发挥，采取一边进行设计一边进行施工的解决办法，在工程的实施过程中，有些项目有较多的变更，导致工程在实施中的实际情况和图纸设计上存在的偏差较大，而一些些山塘项目的法人没有进行质量监督的申请。导致坝体填筑的质量资料和缺少可靠的基础隐蔽工程，对于工程施工中，在质量上没有把握，某些山塘在运行了一段时间以后，渗漏水或者溢洪道断面偏小等一些问题就凸显出来了，不同程度的存在安全隐患。

3、除险加固的设计上，前期工作不到位

大部分的山塘地处较为偏远山区，库坝上杂草丛生，有些山塘又因为洪水影响导致无法放空，在勘测地与基本尺寸断面等问题上存在困难，只有根据现有资料或者从当地居民那了解情况对有限的数字进行统计，造成设计深度不足，设计与工程实施的实际情况偏差较大，实施该项目时，在设计上，变更比较多，从而工程建设的进度被影响。

4、在山塘除险加固工程中政府资金投入不足

财政负担的因素，政府对与在山塘除险加固的资金上投入非常有限，当下有很多的山塘除险加固工作，只能够进行一些简单的应急处理，或者按照政府投入的金额对与一部分项目整修，不能达到全面除险加固的效果。

二、探讨相关设计问题

1、防洪问题作为首要解决问题。

关于防洪标准可以按照V等工程，10～20a一遇设计，50～200a一遇的校核。产流使用暴雨图集。

2、关于大坝的防渗问题。

在设计过程中要遵循下排、中截、上堵的准则。通常使用套井加灌浆的方案有较好的效果。很大一部分采用土工膜防渗，本人认为类均质或者小型均质土坝，坝身有着较为良好的防渗性。通常山塘的坝高比较低，自身能够满足，所以不需要在上游另外设值土工膜。从之前对山塘和水库的加固施工情况中看，坝体填筑质量通常可以，其主要问题是坝体与坝基接触带和两坝肩渗漏。用黏土斜墙或这是土工膜进行防渗工作并不是很可靠，主要是对于两侧的封闭比较难以处理，对渗漏量较小的坝体设计上不适宜过度。渗流的控制主要

是防渗，之后就发展为排渗和防渗结合，目前已经明确渗流控制的关键措施是反滤层保护渗流出口。小的渗漏量对坝体的安全是不会产生影响，根据合理的反滤设计，裂缝可能会自愈。例如：山塘坝顶宽是3m，边坡是1∶2，坝内假设存在孔洞，直径是1，2，5，10cm，作用水头6m，计算情况见表1。从表1看出，

当孔洞小于2cm时，其流速与流量非常小。

山塘的本身库容是很小的，坝高相对也很低，坝体与坝基接触带是非常容易出现问题的，所以在设计上要到位。

3、大坝的结构问题。

通常采用经验值，上下游通常采用缓于1∶2，个别的条件限制可以放宽到至1∶1.75。在坝高10m之上的，适宜滑动稳定分析。上游坡通常设置为混凝土预制块护坡或者是干砌块石，下面设置碎石垫层或者是砂卵石，在下游坡上对草皮进行适当绿化，从而环境得到美化。在加固设计原则上对原坝体结构不进行大的改变，比如说原心墙坝的设计仍旧是原心墙坝，斜墙坝依旧是斜墙坝，均质坝可以改变成心墙或斜墙坝。

4、溢洪道问题。

主要是防冲，并且要对其加以重视。许多山塘溢洪道尾离坝体下游非常近，没有设置消能设施，溢洪道下游首先冲刷，使得大坝下游会崩塌，导致坝体发生事故，所以在进行设计的时候一定要把洪水从坝中引出去，使大坝的安全得到保障，洪水超过标准时，溢洪道可以对其修复。有的山塘受到地形的限制，成为溢流土石坝，综合温度、渗流、变形、振动、消能等一系列因素来进行设计，从而保障坝体安全。溢洪道原则上设置在岸坡，对坝体的影响尽量减少。

5、有关输水涵的管问题。

许多已经改变成为倒虹吸管，但是在实际的运行过程中，放水间隔的时间比较长，致使真空被破坏，放水中断，在运行中非常不方便。所以坝高5～6m的可以进行混凝土涵管的设置，变形控制好，涵管防渗设计要做好，周边进行密实的填土，加1～2道的筋环，以保障安全。坝高7～10m可以采取倒虹吸；坝高12m之上的可以按照实际情况采用倒虹吸或者是新开隧洞等等。涵管的设计是下游段，不设置截渗环，遵循下排中截上堵的原则，在坝轴线下沿着外壁设置滤层，一直通向下游，防止沿壁接触冲刷。

6、有关山塘的地质勘探问题。

对山塘地质勘探选择性的开展工作。山塘坝型比较复杂，对于砂砾石地基，地质钻孔造成的一系列隐患，应该要加以重视。钻孔如果封堵的不够密实，导致整个钻孔处渗流水，发生一些变化，抵抗渗透破坏的能力被降低，土料最容易从地基裂缝之中流失，使地基结合带与防渗体出现孔洞，在孔洞处导致渗透破坏。所以要尽量减少钻孔在防渗上游面。可以适当的选择大坝及水库除险加固资料，按照情况使用。特别是现在坝体渗透系数通常使用现场注水试验，使得在坝体现场进行试验时土体所承受的渗透比降远远超过实际的渗透比降，得出的现场渗透系数就非常明显的大于室内试验成果。在现场进行注水试验，土体在这个过程中是否会产生渗透破坏，比较令人担心。

7、关于施工管理问题。

山塘数量比较多，除险加固施工单位技术力量普遍比较薄弱，在施工之前要搞清楚重要部位的设计意图，主要是消能防冲、防渗封闭、涵管施工等等。山塘施工有可能会有各种问题的出现，所以要求设计人员需要通过现场进行认真分析，提出有关的对策与解决措施。

结语：

本篇文章对山塘加固中所存在的问题以及设计中相关问题进行了探讨，目的是能够解决其防洪安全与结构安全。山塘的规模虽然比较小，但在数量上是非常多的，十分容易出现问题，我们应该对其应予以重视。在设计的过程中应该按照山塘的具体情况，采用合适的措施，使除险加固能够安全可靠。提升山塘建设与除险加固的安全质量，从而使山塘工程的安全问题得以解决。

参考文献：

[1]山塘除险加固工程的具体措施-黄盛桃

[2]山塘除险加固设计探讨-陈永昌、徐善平、陈起红