山丘区小型水库除险加固工程技术措施

黄光锐

（惠州市水电建筑工程有限公司，广东惠州 516000）

山丘区小型水库除险加固工程技术措施

黄光锐

（惠州市水电建筑工程有限公司，广东惠州 516000）

现在许多小型水库存在着病险问题，这使得水库常发生渗漏、抗洪功能减弱、储水能力下降等现象。文章就惠州市山丘区的小型水库存在的病险进行研究，提出除险加固的技术措施，对提高山丘区小型水库综合治理工作具有指导意义。通过不断努力的探究分析，惠州市山丘区小型水库的储水功能和挤满能力等都有了显著提高，为人们的生命财产安全提供了有力保障。

山丘区；小型水库；除险加固；技术措施

1 概述

惠州市位于广东省中南部东江之滨，珠江三角洲东端，地域面积11200km2，惠州市北部以山地居多，东部和南部为丘陵台地。

解放后，惠州大兴水利，至今已拥有水库462座，其中大型水库3座，中型水库22座，蓄水总库容为26亿 m3；江海堤围180条，总长840km；建有水电站170多座，装机容量14.5万kW，年发电量约9亿度；排劳工程1800多宗，总装机8万kW；引水（灌溉）工程2020多宗，引水流量56m3／s。

改革开放以来，特别是“98.6”洪水及长江、嫩江流域洪水发生后的近年来，惠州市委、市府和全市人民真正认识到“水利是国民经济的第一基础产业”，在总书记的“众志成城，不怕困难，顽强拼搏，坚忍不拔，敢于胜利”的伟大抗洪精神指引下，先后上马了惠州大堤一、二期加固工程、惠东县考洲海堤、蟹洲海堤加固工程、平山大堤加固工程、马安围加固工程、大坑水库除险加固工程、黄沙湖水库除险加固工程、径子头水库等一批重点水利建设工程［1－2］。

2 技术措施

技术措施包括了5个方面：帷幕灌浆技术；复合土工膜防渗技术；黏土截渗墙防渗技术；消除溢洪道病险隐患的常用加固措施和放水洞及启闭设施损坏的加固措施。

2.1 帷幕灌浆技术

大坑水库位于惠州市惠阳区的角美镇福井村石门。原建1968年12月至1969年9月。扩建1976年6—12月。集雨面积1.9km2，均质土坝高30m，库容量208.8万 m3，灌溉面积116.67hm2。配套左干渠6km，右干渠7.5km。总投资39.3万元，其中国家补助10.5万元。

由于大坑水库建设年代较久，近些年也没有对其进行全面的检查修复，使得水库大坝的坝基、坝肩等处出现了严重的渗漏问题，很大程度上影响了大坝稳定安全的运行［3－4］。

2.1.1 施工方案

通过对大坑水库存在的具体问题及所处环境条件，选择最佳施工方案，即对大坑水库的坝基、坝肩进行防渗灌浆处理。

总共设置灌浆孔234个，各个孔之间的距离定为4.0m，孔径76mm，帷幕灌浆孔向上游偏离坝轴线2.0m布置，采用自上而下、分段孔内循环的灌浆方式。

坝土段采用1∶2（水泥∶黏土）混合浆灌注，结合部采用1∶1（水泥∶黏土）混合浆灌注［5］。

2.1.2 质量评定

对大坑水库共设置234个灌浆孔，经过仔细的检定，灌浆前后坝身渗透现象明显好转。

根据分部工程验收的标准，所有灌浆孔和单元工程都达到要求，且大部分单元工程还达到了优良等级［6］。

2.2 复合土工膜防渗技术

黄沙湖水库位于惠州市惠阳区，总库容215万m3，坝长278m。背水坡为灌木丛护坡，坡比为1∶1.75～1∶2.35。

此坝的背水坡缺乏排水系统，且坝脚处没有设置排水沟。由于建设之初条件有限，没有及时对水库坝基采取防渗措施，坝体夯填不密实，使得坝后发生严重的渗漏现象。

2.2.1 加固方案

根据黄沙湖水库现存在的问题以及水库本身的工程特点，设计选定两布一膜型复合土工膜处理土坝渗漏的加固方案。

结合水库坝体材料及施工条件，防渗层自下而上依次设置支持层、下垫层、防渗层、保护层、上垫层和防护层支持层的设计厚度为35cm，应密实、平整，表面不得有树根、碎石等突出物［7］。

2.2.2 工程施工

由于要对黄沙湖水库进行较为彻底的加固，水库的水位要达到设计的要求才能进行施工，因此要对水库进行强排水，将水库的水位降到设计要求值。对水库的上游将要施工的库底要清理干净，在坡脚处选定合适位置开挖固定土工膜的沟槽，依照设计标准，依次铺设细砂下垫层、复合土工膜防渗层、细粒土保护层、砂砾石上垫层和块石防护层，各个层面施工要细致，以防止水库在没有水的情况下遭到人为的破坏［8］。

2.2.3 加固效果

对黄沙湖水库采取复合土工膜防渗加固措施后，坝后的渗流现象得到有效根治。

2.3 黏土截渗墙防渗技术

径子头水库也位于惠州市惠阳区，总库容102.0万m3。水库建设之初也受到各方面条件的限制，导致大坝基础不牢固、迎水坡局部无块石护坡等安全隐患。

后期虽对径子头水库进行过几次加固，险情稍有好转，但施工还是不彻底，渗漏问题不但没有根除反而逐年加重。

2.3.1 加固方案

径子头水库的大坝为壤土心墙坝，通过对径子头水库进行全面调查检测，结合相关资料，综合分析后确定对该水库采取黏土防渗墙防渗截漏、迎水坡花岗岩块石护坡等措施进行除险加固［9］。

2.3.2 施工建设

首先在迎水坡坡脚处开挖截渗槽至基岩以下0.5m，平均深约为3.0m，防渗墙的厚度为1.5m。然后回填黏土，并逐层夯实，使防渗墙与原壤土心墙结为一体，结合厚度为1.2m。

针对迎水坡局部无块石护坡的问题，采取全部拆除迎水坡原护坡乱石，局部培厚、整平、翻压后干砌花岗岩块石护坡的方法进行加固［10］。

2.3.3 加固效果

对径子头水库采取黏土防渗墙除险加固措施后，水库渗压水头大幅减少，坝基渗漏完全消失，改善了坝体运行条件，大坝安全得到有效保障。

2.4 消除溢洪道病险隐患的常用加固措施

山丘区小型水库的溢洪道大多为岸边开敞式，由于当时的经济条件和科学技术还不够发达，在水库建设时缺乏相应的防护措施，加上多年来水库使用疲劳，致使许多水库出现了岸石被风化甚至坍塌，溢洪能力减弱而达不到规范标准等问题。

对于溢洪道存在的病险问题，必须及时采取有效措施，如重新建立导流墙、增建溢洪道通行桥梁、扩展溢洪道、清除河道下游的堆积物等措施，达到消除病险巩固水库功能的目的［11－12］。

2.5 放水洞及启闭设施损坏的加固措施

由于建设资金有限，以及施工技术和条件不够完善等因素的制约，在加之大部分的山丘区的小型水库是浆砌的石涵洞，使得水库的启闭装置容易出现老化、渗漏和填土松软等问题。对此提出相应的加固施工方案：

2.5.1 施工方案

内衬钢管直径的选择取决于原涵洞的尺寸，应使新套钢管与原涵洞之间最小留有30～50mm的间隙，同时考虑设计过水流量、施工方便等因素，钢管壁厚要经计算确定，并加厚2mm的锈蚀和磨损的安全量［13］。

钢管与原涵洞之间的充填灌浆有两种方法：

1）在放水洞空隙较大、钢管较短的情况下，可以直接使用高压混凝土泵灌浆，施工工艺简单易行。

2）在坝顶上钻孔灌浆，但技术要求高，定位要准确。一般是沿放水洞轴线每隔10～15m布置1个断面，每个断面开1～3个灌浆孔，在进出口布置排气孔和排水孔各1个，灌浆时从上游进水口逐步向下游出水口灌注。

2.5.2 加固效果

惠州市已经对178座小型水库放水洞进行的加固措施，其中96%的水库采用了内衬钢管灌浆充填的方法，这种方法不仅为小型水库的坚固建设节省了一大笔资金，而且其简单可靠的特点缩短了建设工期。

最重要的是使水库消除了病险隐患，为除险加固工作带来了良好的成效。

3 组织实施

组织实施包括了3个方面：落实工作责任；加强建设管理和控制资金管理。

3.1 落实工作责任

为了更好的进行对小型水库的建设及管理工作，惠州市建立了以水务局为首的建设管理指挥部，在局长的带领下，针对加强小型水库除险加固的工程建设，制定了一系列措施，并将各项工作落实到相关部门和管理人员，实行责任制，签订责任书，确保此项工作能全面落实［14］。

3.2 加强建设管理

在对小型水库除险加固的建设管理中，要遵循各项管理制度，依据国家规定的标准进行建设和管理。

项目负责人要带领全体项目的工作人员对自己施工的项目进行检查，在社会的监督、专业部门的把关以及政府管理人员的监理下，严格控制建设管理质量，消除病险，提高小型水库工程项目的各项功能［15］。

3.3 控制资金管理

资金是整个工程运行的命脉，对资金的把控要严格按照建设资金的相关规定来执行。

国家拨给地方用于小型水库除险加固的补助资金，要全部用于工程建设中，地方政府要落实资金的流向，并安排专门人员进行跟踪监督，根据施工的真实情况对建设资金进行合理调配，真正做到专款专用。

4 结 语

针对惠州市山丘区小型水库存在的病险问题的具体情况，进行病险分类，对不同的病险类别采取最佳处理措施。

在排除病险的同时，对出现问题的地方采取加强巩固措施，并及时有效的实施。通过不断努力的探究分析，惠州市山丘区小型水库的储水功能和抗洪能力等都有了显著提高，为人们的生命财产安全提供了有力保障［16］。

［1］谭界雄，任翔.我国小型病险水库病害特点及除险加固技术［J］.中国水利，2011（14）：31－33.

［2］张紫燕.小型水库除险加固设计刍议［J］.水利技术监督，2009（04）：59－60.

［3］吕清华.小型水库除险加固问题与对策分析［J］.科技致富向导，2009（18）：53－55.

［4］刘武，李晓强.小型水库除险加固处理方案与水库利用探讨［J］.陕西水利，2009（01）：85－86.

［5］叶建国.小型水库除险加固处理方案与经验探讨［J］.中国新技术新产品，2011（01）：53.

［6］郑光云.小型水库除险加固工程的几点措施［J］.山东水利，2011（Z1）：39－41.

［7］刘杏芝.水库除险加固工程防渗墙技术及管理措施分析［J］.科技传播，2011（18）：54，57.

［8］张宏冰，崔海洋.水库的安全隐患及对策分析［J］.水利天地，2011（06）：19－20.

［9］玉小英.浅谈柳州市加快水库除险加固工作的措施［J］.广西水利水电，2007（05）：89－90，99.

［10］张丽英.十八墩水库除险加固方法浅析［J］.陕西水利，2011（04）：93－94.

［11］高志远，李玉军，董世贤.提高中小型病险水库防洪标准的工程措施［J］.水利科技与经济，2007（09）：69.

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［13］丁薇，李锐.绥化垦区小型病险水库险情分析及除险加固工程建设管理建议［J］.黑龙江水利科技，2010，38（02）：218－219.

［14］王维.病险水库除险加固问题探讨［J］.中小企业管理与科技：上半月，2008（05）：16－17.

［15］杨世雄，马旭梅，李东生.对海原县病险水库除险加固问题的探讨［J］.甘肃科技纵横，2008（02）：133，137.

［16］柳湘平，高春凤，杨淑梅.加快病险水库除险加固工程建设［J］.黑龙江水利科技，2010，38（03）：237－238.

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2014－02－18

黄光锐（1970－），男，广东阳江人，工程师.