水库主坝主要安全隐患及加固措施

王克

摘 要：在社会经济体系持续发展的过程中，水利工程对于经济的发展来说，起到了至关重要的作用，水利工程不单单对于经济的增长起到了刺激作用，同样还对于人们当前的各方面生活环境带来了改善效果，极大的提升了人们的生活水平。但是在某些水库工程中，由于技术不成熟的影响，导致部分水库主坝结构甚至存在着安全隐患，这就促使必须要采取相应的措施来对水库主坝进行加固，避免出现安全事故的可能性。该文主要针对水库主坝的主要安全隐患以及加固措施进行了全面详细的探讨，以期为我国的水库加固施工提供参考。

关键词：水库主坝 安全隐患 加固措施

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（b）-0105-01

就目前来说，我国社会经济体系持续发展的过程中，水库主坝本身所存在的安全隐患不但对于水库本身的持续运行带来了影响，还对于我国整体的经济发展同样带来了威胁，严重情况下甚至还会引发安全事故。这些情况都促使水库主坝的隐患问题解决，已经成为了一个迫在眉睫的问题，要避免安全隐患的存在，就必须要采取完善的加固措施进行处理，保证主坝本身能够长久安全工作。该文主要针对水库主坝主要安全隐患以及加固措施进行了全面向西的探讨。

1 工程概况

某个水库的总库容量有2.55亿 m3作用。这一座以防洪、农用灌溉为主的水库，其中还起着对水产养殖、发电等综合项目的作用。这座水库的主要由几个部分构成：主坝、副坝、泄洪发电隧道、溢洪道和发电站等等。主坝的主要建设材料是粘土木板心墙构成的砂壳坝，长460 m。坝顶高程达128.4 m，最大高度为48 m。其泄洪发电隧洞处于水坝的左岸，由进口、洞身和出口这三个部分构成，发电隧洞自身具有泄洪、发电、输水等等多个较大的用途溢洪道则在主坝左边的2000 m处，由粘土构成的斜墙坝。

2 存在着主要问题

就目前来说，很多出现运行隐患的水库，常见的主要问题主要是泄洪发电隧道、主坝、溢洪道等几个部分之中。

2.1 主坝存在的问题

依据本文案例水库所呈现出的数据来看，当初在主坝建设的过程中，施工队伍主要是使用粘土模板来作为主要的建设材料，并且为了使得主坝能够达到防渗设计标准，便直接将混凝土心墙、模板材料等多个不同的部分进行了紧密的结合。但是在实际施工期间，由于部分施工人员本身所采取的施工措施出现差错，再加上施工材料本身有所缺陷，这直接导致水库主坝在建设完成后，出现了一定的溢流现象。同时，在水库主坝长期运行过程中，受到水流的冲刷和侵蚀，质量隐患也就不断加剧，特别是对于周围环境以及周围居民的生命财产安全来说，质量隐患的出现带来了巨大的威胁。水库主坝的质量问题主要表现在以下几个方面。

2.2 主坝心墙不符合工程施工的标准

要深入的了解原主坝结构当前粘土木板心墙的现状，就必须要采取相应的质量测量措施，依据对案例工程的实际测量结果来看，该水库粘土心墙之中有着不连续的现象，并且当前墙体所呈现出的高度已经无法充分的满足工程需求，与原设计相去甚远。在这样的情况下，水库坝体自身所具有的可靠性、安全性也就无法通过结构基础来获得，长期在水流的冲刷以及结构应力的影响之下，水库主坝自身所具备的安全系数也在持续不断的降低，这是水库主坝结构体所存在的安全隐患之一。

2.3 主坝主河床段清基较彻底

通过对水库主坝坝基的岩层结构进行调查，人们在对把坝基施工的过程中，没有对主坝基础结构中存在的积土进行彻底的情况，就是使得岩层结构的强度无法满足基础施工的要求，从而导致水库主坝的坝基在长期施工的过程中存在着一定的质量问题。

2.4 泄洪发电隧洞存在的问题

泄洪发电隧洞主要存在以下问题：（1）隧洞进水闸后陡坡段及消力池上游陡坡段底部存在多处混凝土剥落、钢筋外露，外露钢筋锈蚀严重；（2）出口处钢板衬砌锈蚀严重，部分钢板与混凝土脱落分离。

2.5 溢洪道存在的问题

一级消力池缓坡段后的二级消力池及尾水渠至今未建，不具备大量泄洪能力，如强行泄洪将对下游乡镇造成严重危害。

3 除险加固设计

3.1 主坝加固设计

由于主坝缺少连续的防渗体，并且现有的粘土木板心墙太薄，不满足现有规范要求，同时考虑水库在防洪等方面的重要性，主坝必须增设新的防渗体。加固设计进行了塑性混凝土防渗墙和高压旋喷防渗墙两个方案的比较，最终采用主坝全坝线增设塑性混凝土防渗墙方案。由于风化岩层中造孔较困难，故右坝肩坝基5～20 m厚风化岩石层采用帷幕灌浆处理塑性混凝土防渗墙位于原粘土木板心墙上游侧，距原心墙轴线4.0 m，防渗墙施工过程中不应破坏原有粘土木板心墙塑性混凝土防渗墙全长430 m，墙顶高程127.0 m，高于校核洪水位126.66 m，主河床墙底高程88.6 m，最大墙高47 m。左坝段及主河床段风化岩石厚度很小，塑性混凝土防渗墙应进入弱风化、微风化岩石层。右坝段风化岩石较厚，塑性混凝土防渗墙应进入风化岩石0.5 m，墙底部风化岩石层采用帷幕灌浆处理，帷幕灌浆采用单排孔，孔距2 m，灌浆孔深入岩石弱风化岩层5 m。防渗墙设计水头在38 m以上，根据国内已建的类似工程经验，塑性混凝土防渗墙允许渗透坡降为60～80，考虑到防渗墙深度和现有的施工机械性能，在参照近年来国内已建的类似工程防渗墙基础上，确定防渗墙有效厚度为0.6 m塑性混凝土防渗墙主要性能指标为：弹性模量小于800～1000 MPa，抗压强度不低于2.0～3.0 MPa。

3.2 防渗墙结构计算

在针对防渗墙自身结构进行计算的过程中，应当要采取以下的方式来进行假定：防渗墙、坝体土之间所呈现出的关系主要是利用文克尔的计算模型来进行假定，那么在防渗墙所承受到荷载力之后将相应的作用力直接支撑在把坝体土结构上，如此以来防渗墙也就和坝体土达到了一种协调性，墙体之上所呈现出的各个不同反力实际上也就和各个不同的变位形成了正比的关系，也就是说，坝体土本身的反力系数实际上是随着深度直线以及不同地层的变化而变化的。

4 结语

综上所述，在针对水库主坝采取施工措施的过程中，由于多方面施工技术、施工材料的限制影响，直接使得人们在针对水库主坝工程施工过程中的相关质量受到了直接影响，而这部分安全隐患不仅会导致人们生命财产受到影响，还会对于水库的正常运行带来威胁。所以，务必要定期对于水库采取检验措施，第一时间发现安全隐患，及时采取相应科学合理的加固措施来加以处理，保证水库本身的主坝能够在这一过程得到有效的加固，去除其中所存在的安全隐患。

参考文献

[1] 陈嵬.浅析中小型水库除险加固问题[J].科技致富向导，2011（33）.

[2] 曹修森.病险水库除险加固几点建议[J].科技致富向导，2010（5）.endprint