病险水库除险加固措施浅析

张 涛

(陕西省咸阳市淳化县水管水产站，陕西 咸阳 711200)

病险水库的存在，严重威胁着广大人民群众的生命财产安全，制约着水库效益的充分发挥。搞好病险水库除险加固，确保水库安全，充分发挥兴利和防洪效益。笔者根据自己的工作实践总结出病险水库除险加固的工程措施，以求与同行共同探讨。

1 提高水库防洪标准

提高水库防洪标准的工程措施:一是加高坝体或增设防浪墙，增加水库调蓄洪水能力，对削减洪峰的作用较大，对下游淹没影响也较小;二是扩建加大溢洪道，加大泄洪量，对削减洪峰的作用不太大，但对下游淹没影响却较大。据分析，采用加高坝体或增设防浪墙措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的40%以下;单独采用扩建加大溢洪道措施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的70%以上。因此，对下游防洪有重要要求的水库应尽可能采取以加高坝体或增设防浪墙为主，必要时再结合扩建加大溢洪道的办法进行。

1.1 大坝加高

适当加高大坝，可以较大地增加调蓄能力，提高防洪标准。

1.1.1 坝顶直接加高

从坝顶直接加高，而不是从背水坡脚开始培厚加高。这种加高措施，只适用于原坝顶宽度较宽，大坝加高后能够满足坝顶宽度及坝坡坡比要求，与上下游坡面衔接，一般也应经过计算，在保证大坝安全的条件下进行。限于坝坡稳定的要求，加高的高度有一定限制，不能加高过大，影响坝坡稳定。一般加高1～2 m，最大不宜超过3 m。如加高过多，则必须加宽坝体。一般从背水坡脚加宽培厚，保证坝坡稳定。

1.1.2 从大坝背水坡培厚加高

这一加高措施，比从坝顶直接加高工程量大，造价也高。但在坝顶直接加高条件不许可的情况下，为了满足大坝坝坡稳定的要求，只有采取这一措施。加高大坝也可超过3 m，根据防洪标准的需要来定。

1.1.3 增设防浪墙

这一加高措施，主要用于从坝顶直接加高大坝条件不具备时。且这一措施，比从大坝背水坡培厚加高工程量小，造价低。一般加高1 m～1.5 m，最大不宜超过1.5 m。如陕西省淳化县秦庄沟水库［小(一)型］，在2006年病险水库除险加固设计中，经复核水库原设计洪水标准偏低，设计增设防浪墙高1.00 m，即满足设计洪水标准的要求。

1.2 溢洪道拓宽、加深

1.2.1 溢洪道拓宽

在地形、地质条件许可，而增加工程量不大的情况下，将原溢洪道拓宽，而不降低溢洪道堰顶高程，这是增加下泄流量、提高防洪标准的一项措施，投资也比较小。但不应增加泄流量过多，以免加重下游河道的防洪负担。

1.2.2 溢洪道加深

如陕西省淳化县秦庄沟水库［小(一)型］，原溢洪道断面较小，达不到设计洪水标准要求，为提高防洪标准，结合水库除险加固中大坝增设防浪墙，对原溢洪道侧墙加高了60 cm，加大了下泄流量，满足了设计洪水标准的要求。

2 提高水库工程质量

关于水库工程质量，土坝、土石坝主要是渗漏、裂缝和滑坡，其中裂缝和滑坡的产生，有的也与渗漏有关，所以处理土坝、土石坝的质量问题，关键是防渗，现主要针对防渗提出一些常用的工程措施。一般处理防渗的原则是“上堵下排”，上堵措施有垂直防渗与水平防渗。垂直防渗主要采用混凝土防渗墙、帷幕灌浆防渗;水平防渗主要采用坝前粘土铺盖。下排主要是做好大坝背水坡反滤坝，清除反滤坝前的淤堵，开挖排渗沟或设置减压井。

在病险水库防渗加固中，无论是坝基、坝体或坝肩渗漏需要防渗加固时，多数采用垂直防渗措施。这是因为采取这一措施，一般不需要放空库水。反之，如果采取水平防渗措施，则必须放空库水，才能彻底进行。而且水库长期蓄水后会有淤积，给水平防渗处理带来一定难度，且在保持坝基渗透稳定和截渗方面，水平防渗也不如垂直防渗效果好。

2.1 垂直防渗措施

2.1.1 混凝土防渗墙

防渗墙防渗主要采用防渗性能良好的普通混凝土、黏土混凝土、塑性混凝土等材料，具有连续、可靠、防渗效果好等特点，应用于较浅的深厚覆盖层，可靠、经济，是垂直防渗的首选，尤其深度在50 m以内。墙体厚度一般为0.6 m～1.0m。与其它防渗措施相比，混凝土防渗墙耐久性较好，防渗效率较高。

2.1.2 帷幕灌浆

对于局部渗漏或防渗标准要求不高时，主要采用帷幕灌浆的防渗方法。帷幕灌浆防渗技术施工设备简单，工艺成熟，地层适应性广，但连续性相对较差，形成防渗体的防渗性能也相对较差。因此，采用合适的灌浆工艺和材料，是帷幕灌浆技术的关键。

根据浆液的作用机理，灌浆可分为四类:充填灌浆、压密灌浆、劈裂灌浆、渗透灌浆。

2.2 水平铺盖防渗措施

水平铺盖防渗，必须勘察了解大坝工程水文地质状况，这是做好防渗加固的首要条件。通过勘察了解坝基砂砾石平面和空间的分布情况、层次性质和分布规律以及地下水动态特性和渗透途径等，以便针对不同的具体情况，可能发生的问题、性质和程度，确定加固铺盖的具体尺寸、范围，铺盖层下是否需要增设反滤层，是否有软弱基础需要处理。一般采用铺盖长度为5～8倍水头，对水头较大、砂砾石层较深时，采用8～10倍水头。均质坝底为不透水轮廓，铺盖长度可适当减短。水平铺盖主要是针对坝基防渗，防渗效果相对较差。

2.3 排渗减压措施

大坝下游坝脚设置排渗减压设施可以达到三个目的:①避免坝趾下游沼泽化;②避免坝趾下游发生管涌或流土;③降低坝体浸润线，增加坝体稳定。

采用水平铺盖防渗时，下游坝脚往往配合排渗减压措施。排渗减压设施主要是做好大坝背水坡反滤坝，清除反滤坝后的淤堵，结合开挖穿入透水层一定深度的排渗沟或设置减压井，以利渗水排出。一旦反滤坝后、排渗沟或减压井发生淤堵情况，应及时清除，使渗水能够及时地排出。

3 结语

病险水库除险加固已开展多年，在工程设计中抓住提高水库防洪标准和水库工程质量是关键，围绕以上两方面，可使问题迎刃而解。