水库大坝加固工程施工经验分析

王 辉

(兴义市水务局，贵州兴义562400)

1 水库大坝加固的必要性

我国水库建设年代久远，施工技术落后，在水库长期运用过程中出现了许多严重病险问题，因此，对病险水库进行治理是非常必要的。由于水库加固对于水库工程的重要作用，在工程建设前期，应召开相关人员座谈水库的有关事项情况，这对水库的加固设计有脾益的。在座谈的过程中，要指出不能过高地要求地质勘察，要求能在查明工程地质基本条件的同时，一定要准确地找到病症所在[1]。除险加固主要针对水库存在的问题，消除安全隐患，发挥更大的社会经济效益。小型水库除险加固除了消除安全隐患外，还能对水库大坝的整体环境也有较大的改善。但是小型水库工程量较小，修补的情况较多，工程的建设管理存在多方面的问题。

2 水库大坝病险原因分析

2.1 坝基渗漏

有些水库的坝篪渗漏是因为坝基位于覆盖层上，而覆盖层的渗透系数大。相对不透水层或者截水悬挂帷幕的深度不够，甚垒就根本没有进行坝基处理。可通过测试水的含水率得知黏土料的物理性质，表1为某地原土密度含水率测验。如果附近没有黏土料源，可根据测试水的含水率得知，覆盖层又较薄，采取垂直防渗的优越性就比较明显。

表1 某地原土密度含水率测验

2.2 坝体渗漏

坝体渗漏多由于坝体填筑材料或者填筑标准不符合要求，密实度不够，渗透系数偏大。因此，应对坝体进行必要的充填灌浆，增加坝体的密实度，要注意处理好土膜与坝基的结合部位。采用劈裂灌浆，对于坝体填筑标准小符合要求的，可以劈裂两排，对坝体起到较好的加固作用。另外，根据规范规定，坝体稳定应对异常运行期的上下游坝坡、施工期上下游坝坡进行抗滑稳定验算。如果浸润线偏高，处理措施主要是增加坝体内部排水和坝坡脚排水体，一般采用棱体排水。坝体断裂偏陡，一般采取的措施是加培断面，如果工程实际情况允许，也可以在上游加培[2]。

2.3 溢洪道布局不合理、泄洪标准不够

这种情况多出现在岩石基础上，由于多为人工开挖，很少能按设计线路完成施工。尤其是控制段的体型。这与当时的施工水平也有很大关系，造成泄洪时流量系数不够，从而泄洪能力不足。常见的问题还有纵剖面设计、消能设施设计不合理，应结合工程实际情况，对平面布置、消能设施等进行系统设计。结合水库调洪，认真复核泄量。

3 水库大坝除险加固措施

3.1 帷幕灌浆

帷幕灌浆指用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成阻水幕，以减小渗流量或降低扬压力的灌浆。在帷幕灌浆施工中，必须规范依据与水工建筑物水泥灌浆施工技术规范，一般应在水库低水位期进行。同时，在灌浆施工前应做灌浆试验。选有代表性坝段，进行布孔、造孔、制浆、灌浆。孔位控制:每孔开钻前应对孔位进行复核，确保孔位偏差达到工程规范要求(如表2所示)，并做好记录。先导孔均不能一次钻到底，当帷幕钻孔孔深＜6m时除外。灌浆应采用专用机械制浆。浆液各项指标应按设计要求控制。灌浆过程中浆液容重和输浆量应测定并记录。各灌浆孔(段)灌浆前均需进行钻孔冲洗。加强钻孔冲洗质量控制标准，孔段内沉积厚度≤20cm。灌浆应采用自上而下法，自下而上法和循环纯压方式。帷幕灌浆应优先使用循环式(有回浆管路)在灌浆中，并先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法，灌浆工作必须连续进行，若因故中断，应及早恢复灌浆。

表2 帷幕孔孔底偏差

3.2 施工导流围堰施工技术

土石围堰施工前，根据施工材料的需用量，做好填筑材料的备料，填筑材料主要利用开挖料，测量放样围堰的清基范围。土石围堰采用土料堆填的方式施工，用自卸汽车运输开挖料至围堰工作面，采用人工配合堆填，打夯机夯实，按设计要求控制坡比，让土石紧密结合，以提高堰体的稳定性。堰体堆土石过程中，严格按设计要求进行控制坡比和堆填顺序，现场值班观测，及时调整，确保堆砌的断面符合设计要求。

3.3 大坝加固工程施工技术

大坝加固工程主要施工包括坝体土方开挖和回填、大坝上游混凝土面板、坝顶道路和防浪墙、溢洪道路、排水棱体、坝体排水沟等工程。根据选定的土料场取土样做土工试验，以确定最优含水量和填筑土的干容重。同时根据设计断面测量放样，以确定填筑范围和填筑高程。施工前，先用推土机、人工清除填筑范围内的草皮等杂物。填筑前施工放样，明确填筑范围，按规定进行场地清理，并将场地平整后用振动压路机进行填前碾压，使地表土达到规定的密实度要求。填筑施工前进行现场填筑碾压试验施工，确定填土料厚度、碾压遍数、最优含水率等参数，确定后可开始填筑施工。铺料前，设置标杆控制铺料厚度。此外，在砌石时要做到表面平整，上下错缝，内外搭砌，块石之间空隙用小石塞紧。砌石按设计要求设置沉降缝。砌体的结构尺寸和位置，必须符合施工设计规定，其砌体的允许偏差符合有关规范规定。在砌石工作中断时，应在中断前对石块间的空隙用砂浆、小石子填满捣实，但表面不抹浆，续砌时应将表面清扫并洒水湿润。基础砌石前，在验收合格的地面上先铺一层(3～5 cm)稠砂浆，砌体基础第一层石块应将大面向下。

3.4 加强混凝土防渗面板质量

在混凝土防渗面板的施工中，有不少施工单位采取下层铺垫约10 cm多的混凝土料，造成混凝土防渗面板强度降低，严重影响工程的使用年限。如果在施工时原坝坡面清基处理不彻底，新填土体辗压不到位，是形成质量问题的重要原因。因此，必须要增设排水设施，一般采取增设排水棱体或贴坡式排水体等措施处理，在施工中使用增设的排水设施失去应有的排水减压的作用。

4 结语

对于治理病险水库具体选用何种处理方案，必须综合考虑水库坝型、坝高、地质、施工等因素，查明病因和机理，然后提出可行性的治理技术方案，通过技术经济综合比较，择优选取，最终选定方案。同时，在水库除险加固施工中，还应把握施工技术要点，加强施工过程质量控制，从而保证水库除险加固达到实际效果。

[1]陈开武，惠仕兵，宋光普.病险水库除险加固问题探讨[J].四川水利，2005(03):30 －32.

[2]马海燕，陈小琼.棺材沟水库除险加固工程的设计[J].水利科技与经济，2013，19(07):19 －20.