实例分析小型水库除险加固

包罗福

(思南县水务局代家沟水系工程管理所，贵州思南565100)

0 引言

水库出现病险，不仅降低对洪水的调控能力，削弱其自身的防洪减灾功能，也会致使水库不能安全运行，会给下游广大人民群众的生命财产安全构成严重威胁。

小型水库除险加固是近年来全国水利工程建设的重要任务之一，如何加强施工过程技术应用于管理是水利工作者当前面临的首要问题[1]。

因此，为了确保水库的安全运行，有必要在对病险水库进行除险加固建设中充分发挥施工技术的应用，并加强除险加固设计研究，解决病险水库的安全隐患，从而达到水库正常的使用效果。

1 工程概况

某水库是以防洪与灌溉为主的小(2)型水库，由于水库建设年代久远，施工技术较为落后，水库已经难以满足防洪的要求，当前存在渗漏问题，必须对其进行综合治理，以保证社会效益。

2 小型水库除险加固措施

2.1 施工导流围堰施工技术

施工围堰利用引水渠和放水塔等开挖的土方填筑，引水系统竣工后拆除;渠道防冲设施和引水洞出口消力池施工导流的结构形式与引水系统施工导流结构形式相同，围堰高程比水位高出1 m。

围堰采用黏土堆填，堰顶宽为1 m，迎水面边坡和背水面均为1∶1.5的自然坡。各施工点的具体施工围堰和导流待有详细的现场水文资料后再作设计，导流段剖面图见图1。

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[2]。

2.2 土方开挖

土方开挖主要采用1 m3挖掘机开挖，10 t自卸汽车运输。因土方开挖断面较大，土方开挖深度较深，因此采取分层开挖，可利用土料和废弃土料用自卸汽车通过坝顶分别运至指定地点堆放，机械开挖不到处，再配以人工开挖修整找平。

开挖前，需要了解清楚工程的地形地貌、地质结构以及水文地质状况，采取有效措施预防可能发生的崩塌体、滑坡体。

特别是在陡坡下施工时，需要查看其稳定性，做好必要的清理支护工作。在开挖过程中注意基础施工排水，在基础四周挖一明沟排水，与集水井相连，注意基坑渗水和泡泉，发现后及时处理。

基础等部位按设计要求开挖到位后，应进行基础、边坡清理，清除表面所有的松散体，对陡坎部位，应将顶部削成纯角或园弧状，人工整平、打夯机夯实开挖松土层，严格按设计图纸施工，检查开挖平面的尺寸和标高、坡度和平整度。

图1 导流段剖面图

2.3 抽排水措施

围堰填筑形成的基坑较小，基坑排水量不大，每个基坑形成时安排若干台潜水泵抽排水，初期排水时基坑内每天水位下降幅度控制在有关规范允许范围内。

搞好截、排水系统，首先在工作作业面顶部周围设置截、排水沟，将基坑周围的雨水、施工生产生活水截、排到基坑外。施工过程中，工作面根据现场具体情况设置排水沟，排水沟做成1%～2%的坡势，以利排水[3－6]。

2.4 土方碾压

土料压实是控制施工质量的关键工序，由于土料的离散特性，通过碾压试验确定施工参数与压实机械，对于本项工程，要认真进行土料的碾压试验，试验位置选在各个料场，分别取相应土料进行碾压试验。

碾压试验前先进行室内击实试验以初步选定最优含水量。碾压试验前对土场进行充分的调查，掌握各个土场材料的物理力学性质，以便选择代表性土场进行碾压试验，使其碾压试验得出的参数能代表各个料场。

为了解各料场土料的压实性能，首先进行土料的室内击实试验，以便根据设计要求初步选定压实功能与最优含水量。

2.5 止水、伸缩缝设施和埋设件安装

止水片安装的时候，首先需要放线，接着进行安装，为了防止撕裂和变形，需要使用钢筋支架将其固定。

一旦发现金属止水片存在不干净、不平整、有钉孔或砂眼等问题，则应该处理后再安装或者直接放弃使用。根据衔接的厚度不同，止水铜片存在咬接、折叠及搭接等方式，一般搭接度要≥20 mm，搭接和咬接部位需要焊接双面。

在安装之前，所有构件都需要进行质量检查，不达到施工图纸要求的则需要返工后在进行安装操作。

在埋设件安装之前，首先需要依据施工图纸对其准确位置进行测量放样，然后在进行下一步施工。

用钢材进行加固，采用电焊点焊或焊接加固，电焊工需要相关的上岗资格证，否则不能进行操作。

2.6 混凝土入仓与平仓

为了使混凝土不出现分离、漏浆和严重泌水现象，从搅拌机出来的混凝土应迅速运达至浇筑地点。入仓时，应防止离析，最大骨料粒径150 mm的四级配混凝土自由下落的垂直落距≤1.5 m，骨料粒径＜80 mm的三级配混凝土其垂直落距≤2 m。

优先采用通仓平铺铺料法，这一方法不能满足通仓浇筑时，才考虑采用台阶浇筑法或斜层浇筑法。铺料的厚度根据搅拌、运输和浇筑能力、振捣器的性能及气温因素和工作仓面的大小来决定。

在斜面上浇筑混凝土时，应从最低处开始，3 m3卧罐卸料时，首先均匀多点下料，入仓混凝土随铺随平仓，仓内若有粗骨料堆叠时要均匀分布到砂浆较多处，但不得用砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。在靠近模板和钢筋较密的地方，辅以人工铲料平仓，使骨料均匀分布。

不合格的混凝土严禁入仓，已入仓的不合格料必须清除。混凝土振捣采用插入式高频振捣器，板梁结构部位采用软轴插入式振捣器、平板振捣器振捣。

振捣器不能直接碰撞模板、钢筋和予埋件，以防模板走样和予埋件移位。混凝土浇筑时，严禁在仓内加水，如发现和易性较差，应采取加强振捣的方法来保证其质量[7－9]。

2.7 砌石工程

砌石工程包括砌筑方法和浆砌石施工措施。

2.7.1 砌筑方法

砌石石料采用毛石料，石料必须选用质地坚硬，不易风化，无剥落层，没有裂纹的岩石。石料的抗水性、抗压强度应符合设计要求。

砌石前，设置坡度杆，每层挂线砌筑。块石砌筑时，石块分层卧砌，先砌角石、面石，后砌腹石，角石、面石选用长短不一的大块石，并要每块进行试放修凿，砌石做到表面平整，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。

2.7.2 浆砌石施工措施

浆砌石的石料一般为毛石料，石料要满足不易风化、质地坚硬没有裂纹、无剥落层等要求。石料的抗压强度、抗水性等需要满足设计的相关要求。砂浆需要满足设计强度的等级要求。采用座浆法砌筑浆砌石砌体，边铺浆边砌筑[10]。

砌筑前，需要设置坡度杆进行拉线砌筑。砌筑的时候，石块应该分层卧砌，采用上下错缝、内外搭砌的方式。

丁砌石分布比较均匀，在砌石的时候，首先要砌角石，然后砌镶面石，最后才砌腹石。在砌角石的时候，需要选择大小适宜、较方正的石块，进行试放，有时需要修凿，之后才铺浆砌筑，要确保角石安放在准确的位置，砌好角石后需要把样线挂到上面，再践行面石(面石直径≥30 cm)的砌筑。

为了提高砌筑的质量，砂浆铺砌前需在石料上洒水，需被砂浆充分吸收，但不得有积水残留，一般的灰缝厚度设置为20～35 mm，灌填砂浆后需要采用小石子填塞较大空隙。

若砌石工作需要中断，则中断前需要在石块间填满小石子、砂浆，但不需要抹浆，续砌时要清扫小石子、砂浆，并洒水湿润。基础砌石之前，需要在验收合格的地面上铺设稠砂浆，其厚度为3～5，第一层石块需要大面朝下。

砌体的洞穴及交叉、转角及第一层、孔口等处，都需要选择大块的平整毛石，根据设计要求设置砌体的沉降缝。依据不同的部位，每40～100 m3砌体留置一组砂浆试块，一般每组为3块。

等级相同的砂浆试块的平均强度需要大于等于设计强度等级。根据施工详图进行砌体结构水泥砂浆抹面的施工，确保抹面达到一定的厚度，保证表面平整光滑[11－12]。

3 结语

就目前而言，我国的各类小型水库都存在一定的病险状况。这在很大程度上影响了水库的性能，而且还会对水库下游地区人民的生命财产安全构成巨大的威胁。因此，病险小型水库已经成为我国防洪系统中最为薄弱的环节，必须要及时进行除险加固工作。

值得注意的是，相关企业在加强小型病险水库除险加固设计的同时，还需要控制好除险加固工程的施工质量，以期彻底解决小型水库中存在的安全问题。

[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]万达．水库除险加固工程建设分析[J]．广东科技，2010(24):183－184．

[3]王岩波．关于小型水库除险加固建设质量控制的分析研究[J]．中国水运:下半月，2011(09):170－171．

[4]张军儒，牛杰．浅谈小型水库除险加固建设中的质量问题[J]．陕西水利，2009(04):122 －123．

[5]刘艳芳，徐冬梅，刘玉新．小型水库除险加固问题探讨[J]．水利科技与经济，2008(04):61 －62．

[6]孙竹梅．浅谈我国小型水库除险加固的现状及对策[J]．黑龙江科技信息，2011(02):314．

[7]谢祥万．小型水库除险加固工程质量控制[J]．中国水利，2012(20):60－61．

[8]陈建设．浅述水库除险加固设计与施工[J]．中国水运:下半月，2012(01):190 －191．

[9]陈建设．小型病险水库除险加固问题探讨[J]．水利天地，2012(02):37－38．

[10]孛永平．小水库除险加固设计方案的选取[J]．中国农村水利水电，2012(04):150 －151，154．

[11]孙海燕．关于小型水库除险加固设计问题的探讨[J]．科技风，2012(03):122．

[12]张海涛．浅谈小型水库的除险加固技术[J]．中国新技术新产品，2012(09):67．