水库堤坝除险加固施工技术的探讨

胡卓勇

（柳州市水利工程管理站　广西　柳州　545001）

水库堤坝除险加固施工技术的探讨

胡卓勇

（柳州市水利工程管理站广西柳州545001）

水库作为我国水利工程的重要的组成部分，在人们的生产生活中都起到了非常重要的作用，因此对水库堤坝除险加固施工技术的探索分析是十分必要的。本文就是以水库堤坝为线索，分析了水库堤坝除险加固施工的重要性，并对其设计及施工进行了更为深入的探讨。

水库堤坝；除险；加固

1　水库堤坝除险加固施工的重要性

1.1水库堤坝的除险加固施工是水库安全运行的保障

我国水库大部分建设于20世纪60、70年代，由于年久失修，大部分水库的运行难以满足现行规范要求，加之受资金、技术和施工工艺的影响，使得水库运行存在较大的安全隐患，严重威胁周边广大人民群众的生命财产安全，因此对病险水库进行除险加固是非常迫切的。通过除险加固措施，有效的解决病险水库的质量问题，对防止自然灾害，杜绝水库安全隐患起到良好的作用，保证人们生产生活的需求及生命财产安全，也为我国水利建设事业的发展奠定良好的基础。

1.2经济和社会发展要求加强水库堤坝除险加固施工

目前我国拥有水库众多，其主要作用是蓄水抗旱，以及为养鱼与农业生产灌溉等提供水资源的供应，同时还有保护公路和下游的农田。由于一味的强调经济的发展，导致我国现阶段对自然保护力度不够，使得生态平衡失调，自然环境受到较大的破坏，自然灾害频繁发生，这不仅对人们生命财产安全带来较大的威胁，并且给我们带来严重的经济损失。水库不仅可以对洪水起到拦截作用，保护人民群众生命财产的安全，而且还可以对道路和村庄、下游的农田提供保护。但由于年久失修当前很大一部分水库存在较大的安全隐患，因此为了确保水库能够安全运行，能够为人民群众的生命财产安全提供一道重要的屏障，使其在经济发展过程中发挥重要作用，对其进行除险加固施工就非常有必要。

1.3水库堤坝出现的问题

（1）启闭设备锈蚀、老化，启闭困难，进口原木塞闸门腐烂；进口拦污栅锈蚀严重，启闭困难。输水涵洞内壁混凝土表面有多处蜂窝、麻面、孔洞，洞底板多处冲坑。

（2）坝体、坝基渗漏严重；坝体有多处沉陷塌洞；大坝坝顶防浪墙未设伸缩缝，出现多处裂缝；坝体存在白蚁危害；大坝左岸山体存在一大滑坡体，挤压挡土墙产生膨胀、隆起变形。

（3）溢洪道公路桥破烂不堪，拱顶已出现多处裂缝，是一座危桥，严重影响水库的管理、防洪抢险工作；溢洪道无出水渠；溢洪道左岸山体出现滑坡体险情，易淤堵溢洪道进口，危及水库大坝安全。

（4）水库水雨情测报和大坝安全监测设施缺乏，管理设施简陋；隧洞出水节制闸存在蜂窝、麻面、露石、孔洞等现象；坝顶防汛公路为砂石路面，山路段边坡出现滑坡。

2　水库堤坝除险加固的设计

2.1坝顶和坝坡工程加固设计

库堤坝的坝顶路面必须采用合理的排水设计，可以在下游侧铺设路缘石，使坝顶路面适当的向下游方向倾斜2%左右，将坝坡横向排水沟与排水口相连接。此外，为保证坝顶高程与宽度，还应当密切关注坝顶高程。坝坡渗流和抗滑稳定性应当根据坝体承受的荷载进行计算，从而最终确定坝坡能否满足稳定标准。水库堤坝的边坡比应当根据坝基与坝体、坝高与坝型的物理力学特性进行确定。水库大坝上游的护坡加固应当根据方便施工、安全可靠、节约投资、就地取材的原则进行设计，可以采用预制混凝土块、预制干砌石等护坡形式。上下游坝坡应当根据实际需要设置戗台。预制干砌石护坡需设置足够的排水口与纵横缝，坡脚应当设置基座。水库下游坝坡可以采用草皮护坡的方法。反滤层与上游坡的厚度应当根据反滤和抵御风浪冲击的要求进行设定。

2.2排水、截渗与返滤加固设计

做好大坝水流量的有效控制，是水库大坝除险加固工程设计当中至关重要环节。

（1）在抗渗问题上，为了实现对坝基渗漏的阻截，设计人员要根据水库大坝实际运行情况、钻孔注水试验资料进行分析，计算大坝的渗漏量，在此基础上还可以采用高压旋喷混凝土，或在大坝上游坝脚处设置截水槽等措施。

（2）除了截渗设计外，通过对大坝实际情况的掌握，工作人员还应做好对返滤层厚度的科学设计，计算出返滤层的基本设计厚度，然后按照规定材料与施工设计方法施工，来做好对返滤层的设计。排水方面通过在坡脚处设置排水沟或集渗沟，采取贴坡排水法予以设计，来实现对水库大坝加固的目的。

（3）在实际工作中，设计人员要对坝体、坝基进行地质钻探勘测，以实际结果来指导对大坝水流量进行科学的控制，对大坝的极限承受水流量与抗腐蚀程度充分分析。

2.3放水涵洞与溢洪道加固设计

放水涵洞作为水库大坝当中的重要组成部分，设计人员在对大坝进行除险加固设计时，对放水涵洞结构形式的选择尤为重要。以混凝土矩形涵洞为例，通过高强砂浆、防水涂料以及环氧砂浆的有效应用对其隐患部位进行补漏补强除险技术设计，确保放水涵洞缺陷部位得到了充分修复，保证了放水涵洞的质量。对溢洪道的除险加固可根据大坝具体境况来设计控制端、泄槽段、消力池和尾水渠段等部位进行控制，实现对溢洪道的有效补强，增强溢洪道泄洪抗冲刷能力。

3　水库堤坝除险加固施工技术

3.1坝体培厚施工

坝体培厚施工包括基础开挖、堆石料填筑、风化料填筑和坝体反滤过滤料填筑等。

3.1.1基础开挖

采用流水作业，挖掘机辅以人工清理进行基础开挖，开挖自上而下一次性完成。为了防止坝体产生新的滑动，开挖时应当采用开挖一段回填一段的方法。通常施工工序是确定挖线、清理场地、开挖、推土机集中、装运和弃土平整等步骤。

3.1.2堆石料填筑

堆石料的填筑呈现为堆石料解小、石料运输、洒水、铺料、推平、碾压、质检与验收。堆石料铺筑一般采用进占法，使用推土机推平人工找平相结合。在碾压前应当适量洒水，进行振动平碾碾压，当空隙率和压实干容重满足设计要求后再进行下一层填筑施工，施工时要严格控制铺筑厚度，以保证碾压施工的质量。

3.1.3风化料填筑

分化料的一般填筑程序为风化料开挖、运输、洒水、铺料、推平、质检、下一层填筑。

3.1.4坝体反滤过渡料填筑

反滤料一般为砂、碎石的混合料，在施工时应当先填反滤料，使反滤料能够和坝壳料平起填筑。铺筑施工时应当注意：反滤过渡料的含泥量、材质级配、有效宽度厚度、铺筑位置等均要符合设计要求，反滤层内不得设置纵缝，反滤料的填筑层次不得发生错位。在施工过程中避免混入其他料物和杂物，有效宽度也不能随意减小。

3.2大坝帷幕灌浆中供水、供电技术

大坝帷幕灌浆施工，作为水库大坝除险加固工程当中的重要施工技术类型之一，大坝帷幕灌浆施工在实际施工过程中，需要大量的浆体来进行灌注，因此施工现场不仅要做好灌浆系统的布置、还必须要布置供电供水系统。保证水电量供应的充足，在供水系统布置时，为了保证水泵能够将水输送到基础供水的水池当中，施工人员必须要修建一个高位水池。为了灌浆泵、搅拌机等设备都需要电力支持来实现运作，因此设计人员除了要注意供水系统外，还应做好供电系统设置。为了以备不时之需，设计人员还要配备备用柴油发电机。而施工人员要在保证基础质量的同时，对于包括水泥、水、骨料以及外加剂等灌浆基础材料，要做好对配合比的科学控制，为灌浆施工技术有效性提供支持。

3.3岩心鉴定和检查孔施工

根据设计要求与相关规范，在灌浆施工结束之后，在灌浆的异常部位布置一定数量的检查孔。对帷幕体的防渗性能进行监测，利用检查孔进行压注水试验，检查是否能够达到工程要求。坝土本分采用注水试验，检查孔的基岩地段采用压水试验。压水的压力应当大于灌浆压力的80%，可以采用3段3点式的压水方法。通过对岩心的观察和编录，对加固工程的施工质量进行监测。灌浆结石和岩石、坝土的牢固结合，表明灌浆施工取得了良好的效果，铅锤状的连续防渗幕体的形成，有效地改善坝体小主应力的状况。

4　结束语

我国水库坝体大多是以土石坝为主，由于其建设时期的历史特殊性，年久失修，大多数水库运行都存在问题。只有通过对水库堤坝采取除险加固措施，才能保证水库正常运行，保证广大人民群众生命财产安全。因此本文对水库堤坝除险加固设计以及工程施工处理进行了全面的讨论和分析。

[1]陈书明.刍议小型水库除险加固[J].黑龙江水利科技，2012，40（09）：251～252.

[2]刘秀华.浅析水库大坝除险加固工程措施[J].科技风，2009（21）：178～ 180.

[3]杨槐.浅谈水库除险加固工程施工技术[J].中华民居（下旬刊），2012（12）：74～75.

TV543

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1673-0038（2015）43-0236-02

2015-10-10

胡卓勇（1982-），男，助理工程师，本科，从事中小河流治理项目、县城防洪工程、主要支流项目的建设管理工作。