水库除险加固工程施工中涵管施工技术研究

杨孝高

【摘要】现在我国的水利工程体系大多是由中小型的水库组成的，这些中小型的水库承担着重要的防洪、供水、灌溉等重大责任。但是我国大多数的中小型水库大都是在上个世纪的五十年代到七十年代之间建成的，由于当时的技术手段存在缺陷，导致水库在建成之后存在诸多先天上的不足之处，而且经过这么多年的使用，这些水库也出现了很多的危险之处，这些对于水库下游地区的居民生命财产安全是一个巨大的威胁，同时也严重的影响了水库自身效益的实现。所以说为了对这些水库中的险情进行修复，是我国水利部门的一项十分重要的任务。本文主要针对旧涵管的改造进行了分析。

【关键词】水库；除险加固；工程；涵管施工技术

引言

对于有隐患的水库进行除险加固 的主要目的是为了更好的提高大坝本身的防洪能力、增加水库自身的库容以及调蓄力量、使得水库能够更好的发挥自身的防汛抗旱作用。现在的水库大多都是使用时间比较长的，自身存在的隐患比较多，这也就使得水库除险点多、面多。

一、水库的建设现状及主要险情

（一）水库的建设现状

现在我国的水库大多都是在上个世纪五十年代到七十年代的时候建成的，在水库建成了之后对于当地的农业生产以及我国的国民经济的可持续发展起到了很大的推动作用。但是由于当时的技术条件等都是比较落后的，建成的水库标准都是比较低的，质量不高，存在诸多的安全隐患。而且在建成之后对于水库后期的维护以及更新都跟不上，使得很多水库中的隐患变得越来越大，现在的很多水库都是在“带病工作”，这也导致了这些水库的的效益大大的下降，对于下游居民生命财产安全带来了巨大的威胁。所以需要对这些存在隐患的水库进行除险加固工程，消除现在水库中存在的各种安全隐患，保证水库的正常工作。

（二）水库的主要病险问题

现在我国的水库存在很多的问题，其中最主要的问题是水库防洪标准低产生，这个问题的主要原因是：第一， 在进行水库工程设计的时候对于洪水设计的标准比较低，完全满足不了水库在现实中使用的要求。特别是我国工程建设规范 要求在不断的进行强化和完善，使得原有的一系列标准都不符合新规范的标准了。第二，隨着水文系列的资料的延长，特别是在收到了实测大洪水系列资料影响之后，对于工程洪水的一系列标准进行了重新的核定后，工程的建设现状是低于国家标准 的。第三，抗震标准低现在地震的烈度区域进行了重新的花粉确定，并且进一步的按照我国现行的水理建筑抗震规范进行复核的话，发现我国的一些水库都是不符合要求的，我国的这些水库的抗震保准都是明显比较低的。第四，大坝稳定性差、坝体渗漏严重现在我国的中小型水库一般都是建立在上个世纪五十年代到其实年代之间，这些水库大坝的坝体存折这断面不足的缺点，坝坡或者坝体存在着抗滑稳定性差、坝体存在裂缝等问题。甚至有很多的大坝都存在这坝基渗漏、绕坝渗漏等比较严重的问题，这些问题对于大坝的安全影响非常巨大，很有可能会造成不可挽回的灾难。

二、 水库进行涵管病害除险加固所需要采取的措施

水库涵管病害除险加固是水库除险加固中的重要环节，为了更好的对我国的大坝涵管进行除险加固，可以采取下面的几点措施。

（一）采用破坝重建

对于水库放水涵管的处理一般都是采用的破坝重建的方法，但是因为坝下的放水涵管由于各种原因总是存在这很多的缺陷，对于坝体进行开挖的话可能会遇到回填难度大、工序复杂、工程量大等问题。而且这一项工艺的工期比较长，资金方面的投入也是比较巨大的。采取这种措施的时候容易使得坝下的放水涵管承受巨大的水和土的压力，容易导致坝基的不均匀沉陷，坝基出现断裂的地方，从而导致大坝发生大量的集中漏水，漏水的过程中能够带走大量的坝土，从而导致整个坝体的塌陷或者是滑坡，对于坝体的安全有很大的威胁。为了防止上面的问题发生，我们可以在基础地质变化的地方设置沉陷缝，但是这样做的话就要求大坝的防冲范围必须要足够大才行，但是涵管的位置是处在大坝的最底部，导致这个工程的工程量是非常巨大的。

（二）放弃和堵塞原来破损的涵管，用顶管的方式进行重建

进行顶管施工主要是要应用外力将土体压进到管道之内，将管道的内部进行清空，这样可以使得每一根管道都紧密的连接到一起。这样做就是直接放弃了已经废弃了的涵管，用顶管的方式重新设置新的涵管。现在的顶管施工中一般有三种工艺，第一种是泥水加压，这种技术的发展比较成熟，技术水平先进，但是同样的技术实施起来也是比较复杂的，施工设备也比较昂贵。第二种方法是土压平衡的方法，这种方法的工艺也是比较先进的，但同时也有着第一种方法的缺陷，施工设备比较昂贵。第三种方法是简单机械的手掘式方法， 这种方法相对于上面的两种方法来说，技术工艺比较简单，施工的设备价格比较低廉，但是对于进行施工的涵管的管径有着比较严格的要求，必须控制管径不能过大。在平常的施工中一般都是采用价格比较低廉的手掘式工具管法。

（三）放弃和堵塞原来的涵管，改用虹吸管

虹吸管的工作原理是通过排气孔将虹吸管之中的空气抽出，在管道内形成一个真空，然后就可以使得上游的水在气压的作用下通过进水管的管口向下游流出，然后不断的进行着这个循环。管道内的这种真空环境对于管道的气密性具有很严格的要求。由于水在温度较高的时候会汽化，也就是说虹吸管不能够在比较高的位置进行安装。

（四）利用原来的涵管在其内部套用新的钢管

虹吸管在使用的时候对于水位的要求比较严格，在比较高的水位中无法进行使用，只能使用在坝高比较低的小型或者小型之下的水库。在坝高比较高的中型及以上的水库一般都是采用套管灌浆的方法来进行施工。这种方法是以原来的涵管为基础，在涵管之内套上新的钢管，然后用灌浆的方法来填充新旧管之间的缝隙。这种方法的施工难度比较大，而且在小型水库当中由于涵管管径的限制，不适合应用这种方法，所以说这种方法并不适用与小型水库中。

结语

我国的各类水库是我国水利建设的基础，但是由于水库的建成时间比较早，施工工艺比较落后，再经过长时间的使用导致水库内出现了各种问题。相对于可能触发的灾情而言，病险水库隐患是潜在的危机。病险水库具有隐伏性、随机性、再生性等一系列的特点，这些特点的存在，决定了在未来一段时间内，倘若不对其加以有效解决，那么隐患发生的随机性将会提高，其破坏性也会增大。本文分析了我国水库的现状，提出了涵管除险加固的几个技术措施，希望能助力于水库的除险加固。

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