探讨水利工程中小型水库除险加固设计

探讨水利工程中小型水库除险加固设计

丁丽英

山东省菏泽曹县水务局 山东菏泽 274400

摘要:在经济不断发展的过程中，水利工程的建设数量越来越多。就目前的水利工程建设来看，中小型水库的数量在不断的增加，作用效果也在不断的强化，为了进一步发挥水库的积极作用，对其进行除险分析并做好加固设计十分的必要。基于此，文章就水利工程中小型水库的除险加固设计进行全面的分析。

关键词:水利工程;小型水库;除险加固设计

因为我国的河流数量诸多，水资源十分丰富，所以，很容易受到气候与地质的影响，使得降水东多西少。为满足各地区的用水需求，中小型水库的建设需求量也逐渐增加。中小型水库对于抗洪防洪发挥着积极作用，同样对农业生产以及人们的日常生活用水十分重要。然而，中小型水库在建设当中，受诸多因素影响，仍然使得设计方面存在问题，致使水库的实际使用存在安全隐患。由此可见，应当重视水库除险加固工程设计与建设的重要性，确保设计科学合理，保证工程质量。

1.小型水库除险加固的意义

随着近年来我国经济的快速发展，小型水库遍布全国各地，在洪水来临时这些小型水库起到了分流的作用。但当前我国大部分地区的小型水库由于其修建年代较久，再加之年久失修，存在着不同程度的老化及破毁问题，运行过程中存在着较大的安全隐患，导致当前我国小型水库垮坝事件屡屡发生，这直接说明这些小型水库在为人们生活提供方便的同时也存在很多管理及监管上的安全隐患，小型水库除险加固工程建设势在必行，对小型土石坝进行除险加固，使其满足现行防洪标准和相关规范的强制性条款要求，可极大消除水利工程的安全隐患。

2.小型水库除险加固设计需要考虑的因素

水库的除险加固是一项综合性比较强的内容，所以在进行具体设计的时候，必须要考虑较多方面的因素，这样，小型水库除险加固的效果才会进一步的优化，水库的最终利用效果才会得到提升。

2.1地质因素

在小型水库除险加固设计的过程中，需要考虑的一项重要因素是地质因素。水库作为水利工程对于地质因素的依赖性比较强，在水库加固的时候，同样需要重点关注水库的地质因素。举个简单的例子:某水库在修建的时候，周围地质因素比较良好，所以当初的各项工作进行都比较顺利。在经过了一次地震后，水库的使用风险明显的增加，为了强化其安全，需要对其进行加固。在加固设计前对水库区域的地质进行分析发现，水库周边的岩体结构破坏程度较大，完整性不高。如果要达到加固的效果，需要首先对周边的岩土结构进行完整性的加强。试问，如果在加固前不对岩体结构进行分析，那么加固措施的利用很可能因为结构的完整性原因而失效，因此在加固前考虑地质因素十分的必要。

2.2水文因素

在小型水库的加固过程中，需要进行考虑的第二个重要因素是水文因素。从实践分析来看，流水的侵蚀作用会造成区域岩体结构的变化，而在透水性比较强、溶水性也比较强的岩体结构区域，如果忽视了水文因素的影响，加固措施很可能在流水的作用下出现失效，所以在加固措施利用前，需要对水文因素进行分析。

2.3技术因素

技术因素在小型水库除险加固当中也是需要重点考虑的内容。比如在岩石的破碎性比较强的区域，要进行水库加固，首先需要利用灌浆法对区域岩体进行改善，从而保证其完整性和统一性。再比如在土壤工程性不强的区域，要对混凝土结构进行土壤工程性的提升，这样，加固措施的利用才会更有效果。总而言之，在小型水库的具体除险加固设计当中，必须要对技术因素进行全面的讨论和细致的分析，这样，技术利用的合理性会更强，达到的效果也会更加。

2.4质量因素

在进行除险加固的设计过程中，要有针对性的提升设计的质量，同时要设计人员做好设计后期的跟踪服务工作。设计人员要经常到施工现场，以便及时了解工程的进展情况，对前期工作深度不够、工程设计方案不合理、工程建设内容和工程量不实、设计审查不严格等问题，立即组织整改。对因不合理设计变更内容影响工程质量的要坚决纠正；对设计变更程序不完善的项目，特别是重大设计变更必须尽快报请原项目审批单位履行相应审批手续。要在开展项目前期工作各个环节加强概算编制管理工作，确保勘测设计工作达到规程规范要求的深度，确保项目建设内容、建设标准的科学性和合理性。

3.水利工程中小型水库除险加固施工技术

在小型水库除险加固建设中，要充分考虑工程地质、水文等条件，根据坝基、坝型和病因的情况，科学、经济、合理地选择除险加固施工技术。

3.1土石坝坝体灌浆加固技术

3.1.1高压旋喷灌浆施工技术

施工过程中，施工环境不好，对土质要求较高，必须为砂土、黏性土等软基，施工设备及工艺简单，工程造价相比较高。借助高压浆液射流的作用，对原坝体土层结构进行切削和冲刷，土颗粒和浆液形成混合物，混合物经过凝固及硬化后，地基土体的承载力和密实度显著提高。

3.1.2帷幕灌浆施工技术

该技术施工工艺简单，工程造价较低，采用压送机械，把浆液压灌进入坝体缝隙或地层内，灌浆材料在坝体内进行扩散、胶凝，经过固化后形成截水帷幕。这样坝体的渗流水压力减小，渗流水的垂直渗径加大，岩基的完整性、渗透稳定性、密度性得到提升。

3.1.3劈裂式灌浆加固技术

该方法适用于坝体质量差的土坝，显著提高坝基和坝体结合面的防渗能力，施工见效速度、设备操作及造价等都优于其他技术，但施工中合理控制施工工艺，严格控制灌浆质量，保证防渗加固工作实现预期的效果。多应用在不稳定的坝堤，坝体受到浆液的自重和压注力，产生劈裂，这样沿着堤坝轴线方向，产生黏土帷幕，且帷幕两侧土因受到挤压产生移动，其密实度增加，也增强了坝体整体的稳定性。

3.1.4充填式灌浆加固技术

当坝体洞穴和裂缝只存在于局部位置，可采用该施工技术。常应用于蚁穴、坝腔孔洞等缝隙病害处理。灌浆受到重力作用，从上往下对孔洞进行封堵，使坝体成为完整的封闭体，从而提升了整体防渗能力。

3.2土石坝滑坡加固技术

常见加固方法包括在开挖回填、上部减载、滑坡坡脚压载堆石、减小坝坡坡度、增加阻滑力、对坝体裂缝进行夯实、清除滑坡体、清淤排水，对存在安全隐患的树根、蚁穴、泉眼进行清理，减小坝基渗透压力和浸润线，增强坝体的稳定性。当前小型水库大坝多为土石坝，需要对其稳定性和强度进行强化。借助土工试验、测量观测和滑坡勘探等方法，确定诱发滑坡病害的主要原因，在根据施工现场的实际情况，综合分析，选择加固施工技术。为了防止坝体产生裂缝和基础固结沉陷，不可使用碾压法进行滑坡的填土操作，对于主裂缝，不可采用灌浆法施工。

3.3坝基与坝体的密实加固技术

对坝基实施加固时，常采用振冲压密法、深层搅拌法、强夯法、化学灌浆法、排水砂井分期填筑法、换填法等；坝体加固改造时，通常采用振冲法；新建坝通常采用振冲压密法和碾压法施工技术；对于软弱土质坝体进行加固时，如对黏性土或砂性土等软弱土质的坝体进行加固时，采用深层搅拌土法；此外，当坝体和坝基同时产生密实度问题时，要尽量选择相同的加固技术。

3.4土工合成材料加固技术

当前普遍采用土工织物，大大提高了坝堤的防护和防侵蚀能力。土工合成材料是借助土工复合体，对大坝进行加固的新型施工技术。进行水利坝堤加固时，依次在上面铺设土工膜、砂垫层和砼，可以显著提高坝体的强度和防渗能力。

4.结语

科学合理选择除险加固技术对工程施工的顺利开展起着主导性的作用，水利施工企业应该充分结合时代发展的要求，对当前小型水库除险加固工程施工中遇到的质量问题进行认真分析，并积极采取措施不断加强对施工质量的控制。

参考文献

［1］丁昭佐，沈宽勇，简士洋.探讨中小型水库土石坝的除险加固设计［J］.黑龙江水利科技，2014(02):120－122.

［2］虞慧，张丽玲，胡久伟.浅析小型水库除险加固工程设计中水文水利计算［J］.江西水利科技，2013(03):218－221.