水库除险加固主要技术措施探析

罗付林

贵阳市花溪区青岩片区水务综合管理站 贵州省 贵阳市 550000

摘要：通过管理实践，初步对水库大坝渗漏现象及原因进行探析，然后对除险加固技术进行比较，深化技术分析，实现工程建设质量和管理质量双提升。

关键词：水库；除险加固；技术措施

引言

花溪区位于贵阳市南部，地处长江和珠江流域的分水岭地带，属贵阳城区向南形成的花溪－中曹－陈亮－孟关－青岩槽谷盆地和白云－花溪－青岩构成的多级台地及岩溶丘洼地貌。东西两侧山地、丘陵地势较高，海拔 1200m 以上；中部槽谷盆地地势较低，海拔 1100m 左右。其类型复杂多样，山、丘、坝均有,出露地层由老至新有泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系。以三叠系、二叠系地层分布最广，于中部及北部大片区域内出露；石炭系、泥盆系次之，仅在花溪区南部马铃乡、青岩镇一带出露。地层岩性以白云岩、灰岩等硬质岩类为主，其次为石英砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩等软硬相间岩类和软质岩类。第四系松散岩类粘土、亚粘土、亚砂土及砂砾石层零星分布。辖区共有水库18座，其中：花溪水库总库容3140万立方米，阿哈水库总库容7200万立方米；杨眉水库总库容152.8万立方米）；小（二）型水库15座，总库容494.4万立方米。不同水库的运行管理模式各有特点，管理中发现，一些早期修筑的水库，经多年的运行，成为病险水库，加上运行管理方面所存在不足，增大了水库的运行风险，给水库周边群众生产生活安全带来风险挑战，防洪任务艰巨性增加。

1 水库除险加固的意义

一是区域水资源总量不足。辖区多年平均地表水资源量约5.053亿m³，多年平均地下水资源量约1.345亿m³，共有水资源总量约6.398亿m³，人均占有水量713m³/年，低于全国、全省人均占有量。二花溪区属于资源性缺水城市。现状城市供水能力无法满足城市的快速发展，需要外调水解决区内用水。三是水资源开发利用程度高。由于特殊的岩溶山区地貌，进一步开发利用难度大。

2 水库出现渗漏的原因

2.1坝基渗漏

水库本身的建设时间较早，受当时技术、材料、工艺等因素的限制，坝体基础填筑施工的质量较差，压实度并不足以支持水库的长期稳定运行。而对水库大坝渗漏情况进行分析：多数都处于坝基覆盖层上部，覆盖层本身较高的渗透系数更是使其成了渗漏病害的多发部分。

2.2坝体渗漏

首先，小型水库的坝体相对比较单薄，坝体的内部用于填筑的建筑材料无法适应和满足使用环境的要求，土坝部位的渗透系数的数值过高，施工作业的工程质量过低，压实操作时不规范导致压实度不达标，下游的坝脚没有安装排水棱体设施或其在使用后失效；其次，白蚁的困扰，土质堤防更容易吸引白蚁前来驻窝，白蚁的繁殖能力特别强，对白蚁的检测能力有限，有些白蚁在土质中存在了很长时间但是没有被发现，白蚁长期存在土质中会出现堤防塌陷，从而出现渗漏的现象。

2.3坝体稳定性不满足规范要求

输水以及泄洪建筑的稳定性和结构强度无法满足现行的规定，导致这种情况的根本原因是没有合理设计衬砌结构、涵管以及输水隧洞或者在设计时未严格规范，使其出现了漏水、冲蚀、剥离、露筋以及裂缝等问题，从而使建筑物的整体性受到了一定的影响，尤其是坝下预埋的管道出现漏水情况，会使坝体受到侵蚀。泄洪建筑存在的主要问题有失稳、结构出现裂纹、泄槽和溢流面没有进行衬砌等，从而导致冲蚀损坏的情况。

3 水库除险加固技术措施及比较

花溪区“十四五”水务规划明确，水库除险加固工程规划项目8个。水库除险加固主要建设内容有坝基、坝肩渗漏处理、放水设施维修、大坝加高加固、溢洪道等泄洪设施维修等，下面做初步比较。

3.1 输水洞除险加固

在开展输水洞的除险加固工作时，应根据水库输水洞的具体情况，来采取有效的方式。水库输水洞中往往存在很多的阶梯卧管布设，在长时间的水库运行下，可能会出现浆砌石裂缝、水流冲刷底板、冻融破坏等各种问题，为减小输水洞险情，专业人员可将现场既有的砌石及时清除干净，随后经由二次砌筑的方式来加以处理。如果水库所处现场的地质地形条件相对理想，可通过新打隧洞取代放水涵管或顶管施工，采用虹吸管的方式。当下的水库工程处理中，对于许多的山塘水库，在放水涵管的更换方面，往往会通过大肆开挖的方式来处理，这种更换方式下，为达到良好的施工效果，应避免在更换时出现基础不均匀沉降，且要确保回填压实的全面性。当涵管安装定位工作全面结束以后，两侧应做好土方回填工作。在这一处理环节，与涵管相接近的位置上，可能会引起土方压实不足，导致压实的密实度不达标，引起坝体的横向裂缝。为消除这一问题，可在涵管安装定位工作全面结束以后，在两侧利用混凝土填充并做好振捣处理。

3.2 坝体与坝基防渗

水库大坝的防渗范围包括坝体、坝基以及两坝肩结构。防渗过程中，采用垂直防渗方案，将防渗轴线设置在原坝土的轴线附近。同时，为了能够实现对原有坝土、坝体等结构的利用，将其作为工程施工的平台，以此减少了对施工平台开挖的步骤，节省大量人力和物力。为了达到预期理想防渗效果，选择将原坝体的轴线作为防渗轴线。根据水库大坝的特点，在确定渗漏边界时，可选择将水库大坝正常情况下的蓄水位与地下水位线延长交点作为边界点，通过对渗流量的计算，确定其边界设定是否满足渗透变形的要求。若满足，则继续完成下一步工程施工操作，若不满足则需要将防渗底界作为底，继续向下延伸5m~10m，重新选定边界点。

3.3 灌浆施工技术

水库大坝灌浆施工技术指使用灌浆设备，将按照一定比例配制的浆液，根据设定压力灌输到指定位置，以加固工程并提升工程的防渗能力。灌浆施工的技术原理是在水库大坝的裂缝中填充混凝土，在粘结作用下对水库大坝进行加固处理。通常情况下灌浆施工是使用灌浆设备将灌浆液注入实体内部，以提升水库大坝工程的稳定性与安全性，提升水库大坝结构的紧密性。灌浆施工技术的关键在于控制灌浆压力，这会对灌浆施工的效果与质量产生直接的影响。因此在灌浆施工中，压力控制非常重要，在灌浆施工过程中，若是灌浆压力低于施工设计的压力值，那么将会出现裂缝处理不当的情况，不仅实现预计的施工结果，在水库大坝日后使用中仍然会出现渗漏情况。

3.4 防渗墙技术

防渗墙是在松散的土层中起到防渗作用的墙体，造价相对低廉但是效果十分显著，成为目前我国水库工程中防渗水技术中的主要选择之一。防渗墙技术施工方式较多，有三头深层搅拌桩机施工法和单头深层搅拌桩机施工法，需要根据不同的工程选择不同的施工方法以达到最佳施工效果。另外，深层搅拌法对软土层的效果十分明显，能够有效达到防渗水效果，但是对于砂砾石层等软土层缺失的土层效果不佳，因此该项技术虽然优点众多，却需要因地制宜进行选择使用。在防渗墙施工的过程中，需要注意垂直度，确保防渗墙在同一墙体轴线上，另外混凝土建筑连接处应当进行清理，避免封闭不严实而造成渗漏。

4 结束语

为加强水库除险加固工程质量管控，不断巩固提升水库运行管理中出现的安全隐患，作为基层水利工程建设管理者，应利用当前各种先进的设备及技术，规范水资源储备，重视工程的建设过程及管理方案的制定，通过实行责任制、监管制、包保制等约束，为水库除险加固工作的开展夯实基础。

参考文献：

[1] 王金娥.水库除险加固施工管理以及控制策略[J].农业灾害研究，2020，10(09):134-135+137.

[2] 周小明，王旭东.某水库除险加固中引水隧洞存在的问题及处理措施[J].陕西水利，2020(09):240-242.

[3] 李根.小型病险水库除险加固方案比选[J].河南水利与南水北调，2020，49(07):56-57.

[4] 涂娟.浅谈病险水库除险加固前期工作[J].智能城市，2020，6(11):115-116.

[5] 熊岩.小型病险水库除险加固设计常见的问题分析[J].水利技术监督，2020(03):30-34.