探究小型病险水库除险加固设计

李波　刘靖　刘明

【摘要】为了确保小型水库的安全，有效发挥小型水库的功能，完善城乡防洪体系，就必须采用实施小型水库除险加固工程。除险加固设计是整个工程加固工作的关键所在。本文对如何加强小型病险水库除险加固设计进行了探讨。

【关键词】小型水库；病险水库；除险加固

一、前言

目前，對我国小型病险水库的情况来看，工程建设不配套、质量差和病害多。一些水库在修建时无溢洪道、无输水渠道；工程老化失修严重。水库大坝随着运行时间的增长，受到水压力、渗透、冲刷、气蚀、冰融、磨损、超标洪水、地震及材料老化等物理作用及侵蚀和腐蚀等作用的影响，产生了洪水漫顶、坝体裂缝、渗透变形、坝体滑坡、坝体渗漏等问题。部分加固过得水库甚至又出现了新的险情。针对工程病险问题，采取更加有针对性的加固措施对综合治理病险水库是有着非常积极的意义。本文主要针对此类问题进行了分析，并指明了工作中的重点和可行的措施。

二、病险水库存在的主要问题

我国目前的小型水库，多数建于50—70年代。由于历史原因，很多水库在修建时没有按照基建程序进行设计审批、施工监督和验收，而是边勘测、边设计、边施工，甚至有的水库没有设计，从而形成了大量的病险水库，在安全方面存在不少问题。如要表现在： 水库防洪标准低，抗震不达标，渗漏严重，土石坝坝体变形，大坝稳定性差和强度低等等。浆砌石坝和混凝土坝常见的病害有裂缝、漏水、剥蚀、坝体失稳等，输、放水以及泄洪建筑物的老化，破坏都很普遍，如：闸门严重锈蚀，启闭机不能正常工作；在材料与结构老化的方面主要体现在：防汛公路不畅，管理设施、水文测报、大坝观测设备等各方面的不完善的情况。

三、除险加固的重点

一是大坝加固方面。大坝为水库的挡水建筑物决定了水库能否正常发挥功效，而更重要的是会威胁到水库下游人民的生命财产安全和基础设施的安全，如果渗漏、不稳或者经历大的洪水有溃坝隐患的，会造成十分危险的情况，所以说水库的挡水建筑物大坝是水库结构建筑中最重要的水工建筑物。小型水库的坝型主要为土坝、堆石坝、浆砌石坝、混凝土坝等类型。其中以土坝居多，而土坝存在的问题较多，最主要的问题是坝顶高程不足、坝体渗漏、坝坡比较陡、反滤体堵塞，水库无人管理、杂草及灌木丛生等问题。堆石坝、浆砌石坝、混凝土坝存在的问题相对比较少，但也不排除有老化、渗漏和坝基稳定等问题。

二是溢洪道方面。大部分小型水库的溢洪道是一条土渠或乱石堆砌的沟渠情况，从形式上达不到泄洪的要求，更加不能够达到防冲刷要求。有些小型水坝溢洪道为混凝土，有些为小型水坝浆砌石，浆砌石和混凝土溢洪道从形式上看是能够达到要求的，但是随着水库的容量和水位变化以及时间的慢慢推移，部分小型水库溢洪道的过流能力也不能达到的泄洪要求。

三是输水涵方面。水库的重要输水建筑体是输水涵，输水涵作为除险加固的对象，它大多为小型水库混凝土管或者浆砌石卧管，输水涵的涵身埋藏于坝体的内部，对坝体的稳定影响比较大，经过很多年冲刷，涵管会存在渗漏的现象，有些输水涵的涵身衬砌剥落，导致漏水比较严重。输水涵的进口形式各样，如：垂直启闭闸门放水方式，竖井式梯级的放水方式，斜拉闸门的放水方式等。其中，竖井式梯级放水方式病险相对比较小，而斜拉式闸门放水方式病险相对比较多，导致输水涵的涵身容易出现闸门锈蚀导致开启困难或闸门关闭不严常年无控制流水等现象。

四、病险水库的除险加固措施

一是对大坝的加固措施。大坝加固就是为了让大坝更加坚固、安全，小型水库中影响大坝安全最主要的因素为渗漏问题，解决方法主要采用灌浆处理。大坝灌浆主要有坝体灌浆和坝基灌浆。坝基一般采用基础帷幕灌浆；坝体灌浆主要有：高压喷射灌浆、劈裂灌浆及坝体充填灌浆，其中坝体充填灌浆和高压喷射灌浆比较常用。

二是关于溢洪道的加固措施。针对溢洪道存在的安全问题，对于无溢洪道或以土渠、石沟作为溢洪道的情况，溢洪道需要新建。为了安全起见，一般采用无闸门控制开敞式，多为浆砌石或混凝土结构，过流断面和侧墙高度，根据现状的泄流量计算。对于降低水位运行的水库，需降低溢洪道进口堰顶高程。其他补充加固措施，还包括原衬砌破损部位的修复、完善消能设施、混凝土结构缺陷处理、岸坡修复等。

三是关于输水涵的一些加固措施。病险水库的输水涵安全加固主要分为3 种情况：a对于存在安全问题且管径小、进人困难的涵管的情况，一般是在建设时开挖量较小的时候采用虹吸管输水，虹吸管来完成的，其费用亦相对比较低。若坝高不大，一般采取破坝重建的改造方案，此种方案，相对其他方案来说开挖量相对比较大，但新建涵管形式可以选择；在实际工程运作过程中虹吸管管理的维护相对比较复杂，因此，采用是比较少的。b对于一些有涵管的破损危害输水涵大坝稳定的情况，管径较大的一般采用套管的方式，能够套钢管并对原涵管和新套管之间进行灌浆处理。c坝高的输水涵管，可以采用洞挖或者顶管的施工方法，洞挖成型隧洞可用现浇混凝土衬砌，顶进钢管或预制钢筋混凝土管。

五、结语

综上，由于我国很多水库都存在病险，都需要对水库进行除险加固，在工程的设计及施工中提高水库防洪标准及质量关键是最重要的两个环节，对此我们还需要从更多的实践中进行经验的总结。希望本文的研究，能对病险水库的除险、加固工程中有所帮助。

参考文献：

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