浅析小型水库除险的加固设计分析

李 旭 李 军

浅析小型水库除险的加固设计分析

李 旭 李 军

（绵阳市水利规划设计研究院 四川绵阳 621000）

小型水库对我国的农田灌溉来说是主要的水源支撑，满足了大部分农业区域对稳定水源的需求。然而，我国的小型水库建造时间都相对较早，受到当时设计、技术及施工条件的限制，目前很多小型水库处于病险状态，亟待除险加固。

小型水库；设计；施工；除险加固

作为农业大国，对水资源的依赖是众所周知的，小型水库的存在对整个国家的农业生产和发展发挥着重要的作用。我国大部分的小型水库修建于上个世纪六七十年代，由于修建时间久远，又位于我国地震带区域，受多次地震的影响，存在着很多的安全隐患[1]，经过多次的除险加固，如今才得以正常运行。所以，对于小型病险水库的除险和加固工作刻不容缓。本文以根据绵阳市梓潼县相关水库的除险加固工作展开分析，探讨小型病险水库除险加固问题及解决措施，希望有助于小型水库除险加固工作的顺利进行。

1 小型水库除险加固的原则及考虑因素

小型水库在历经数年运行工作后除险加固过程中要考虑和注意的事项是必不可少的，需要遵循一定的原则和依据进行设计、施工，以便达到最优除险效果。

在小型水库除险加固工作进行时，需要根据国家水利工程建设管理部门的相关要求和规范，提前对水库的安全性进行鉴定，依照水库安全鉴定结论进行除险加固设计。小型水库的所在位置的不同的气候和位置对水库的运行影响在除险加固的设计中也应考虑在内[1]。此外，小型水库的除险加固设计要遵循施工安全方便、经济、高质、高效的原则。

2 小型水库实际除险加固案例情况

大安水库位于梓潼县自强镇星光村境内，距自强镇6km，离梓潼县城18km。大坝建在涪江二级支流“坟林嘴”口上，坝址以上流域面积1.78km2。大安水库大坝于1976年冬动工兴建，1977年8月完工投入运行。为一座高17.2m，坝顶宽4m，长190m的均质土坝。总库容112.2万m3，正常库容88.5万m3，死库容19.7万m3，设计灌溉面积3630亩，实际灌溉面积1668亩，工程下游有302省道，6km处有自强场镇，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、水产养殖的小（一）型水库。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水设备组成。在“5.12”地震中，大安水库枢纽工程主要出现坝体裂缝，根据水利部绵阳震损水库核查统计表，大安水库被核定为高危险情的水库。对坝体裂缝主要采取开挖、回填、塑料薄膜覆盖，对回填部位进行夯实，采用一布一膜进行覆盖、封闭，膜上覆盖20cm土并压实。

随后针对水库枢纽进行安全出险加固，发现水库主要存在的问题是防洪标准不够、坝基、两坝肩及岸坡渗漏等问题。

3 小型水库除险加固工程存在的问题

3.1 枢纽除险加固项目多

梓潼县小型水库主要为均质土坝，修建于上世纪六七十年代，属于“三边”工程，工程无设计，施工质量参差不齐、防洪设防标准低；溢洪道泄流能力不足结构未衬砌；放水设施运年年代久远，渗漏破坏严重；坝基础和坝肩基础清理较差、坝体填筑不密实，导致基础和坝体出线集中渗漏、散浸现象。因此小型水库除险加固主要对坝体、溢洪道、放水设施等工程进行除险加固。

3.2 施工困难

小型水库建设多在农村地区，水库管理人员相对缺乏，水库基础资料缺乏、对外交通不便，加大了除险加固工程的难度。

3.3 时间紧迫

小型水库作为当地稳定的灌溉来源，也承担着一些地区的防汛任务，要尽量避免水库除险加固工程影响水库的正常灌溉用水要求，也就意味着要在尽可能短的时间内完成除险加固工作，加之水库建设时间久远，水库病险程度较重，且目前受地震周期活动平凡，极端天气的影响，急切需要对病险水库进行加固，解除安全隐患。

4 小型水库除险加固方法

4.1 解决资金

在“5.12”地震后，绵阳地区的水库震后除险加固主要是利用各级财政资金，有利于水库加快除险加固的快速实施；其他地区根据目前中央的相关政策，水库除险加固主要是利用各级财政资金，确保了小型水库除险加固的顺利进行，解决了资金筹措的问题。

4.2 勘测分析

小型水库建设时间久远，在除险加固工程进行之前，需要对病险水库所处地的地形、地质条件、水文条件、周围环境及安全隐患问题进行详细勘察，结合水库的安全鉴定报告参考后，再进行设计。此外，需要对病险水库的洪水调节能力、原有水文资料以及除险加固后人文活动进行结合及参考，以便为除险加固设计提供准确的数据支持[1]，使除险加固达到预期质量和效果。

4.3 加固设计、施工

小型水库的除险加固工程根据水库的实际情况不同而设计、施工不同，具体包含以下几方面的加固措施：

4.3.1 坝体加固

均质土坝坝体加固主要以坝体灌注黏土浆加固为主要措施，运用较为广泛，其工艺分为充填式及劈裂式两种，前者是指自重灌浆，后者则是劈开坝体后利用灌浆压力进行操作。这两种灌浆工艺效果显著，是我国土石坝建筑除险加固的主要内容[2]。

4.3.2坝体护坡加固

坝坡滑动是土石坝建筑的小型水库的常见病险，由于原施工坝体坡度陡峭、迎水面坝体长期受到风浪淘蚀、动物的破坏以及其他作用力的不良影响，坝坡抗滑稳定不满足要求，上游坝面出现滑坡等现象。

坝坡加固主要有以下几方面内容：①采用上游面抛石固脚的方法加固坝体上游坝坡②上游面设置防浪护面材料，处理好自然环境等造成的坡体裂缝③采用“上削下培”方法，放缓坡度，提高坝体抗滑能力，防止坝体滑坡[2]。

4.3.3提高坝体与坝基密实度

坝体建筑质量不达标或者坝基处理不当，都可能导致坝体与坝基的密实度降低，致使小型水库工程质量偏低，造成安全隐患。提高坝体和坝基密实度成为小型水库除险加固的重要手段之一。可以采取深层搅拌法等增加坝体与坝基密实度 [1]。

4.3.4 溢洪道、输水涵道加固

溢洪道、输水涵道加固有利于改善小型水库的输水能力、泄洪能力，提高运行效率，避免病险灾害。在对输水涵道加固的工程中，包含坝下涵管以及水库输水涵洞[3]，以确保小型水库安全隐患的消除，提高运行安全性。

5 小型水库除险加固设计中常见问题和避免措施

5.1 泄洪道泄洪能力的计算

由于常年的运行使用，水流对泄洪道的冲击作用等早已使得泄洪道不再是标准的几何形状，我们按照标准的几何形状计算出来的泄洪能力往往是不够准确的，这就需要对泄洪道的水流情况进行分析，是否满足规范要求，计算溢洪道泄流能力、溢洪道水面线和消能设施的计算，对溢洪道进行全面除险加固 [4]。

5.2 防渗漏和渗透破坏的疏忽

一些在小型水库的除险加固工程的防渗透设计中，往往忽略了坝体与两端山体之间接触部分的防渗透功能，所以很多水库出现坝体无恙，接触部分渗透问题频繁的情况。对坝体和建筑物衔接部位和坝肩等重要部位需要进行重点设计，如在溢洪道砼边墙和土坝衔接部位设置刺墙等。对坝肩渗漏进行灌浆处理等方法解决渗漏问题。

5.3 灌浆加固忽视钻孔

不同结构及建筑材质的水库除险加固灌浆工艺也不尽相同，要结合实际情况安全灌浆。在整个灌浆工艺中，钻孔是一个看似简单却影响重大的技术手段。钻孔前应对钻孔位置、钻孔冲洗、数据等进行详细的记录和分析，并由施工监理部门进行专业的技术和工艺复查[3]，避免因小的失误造成整个除险加固工程的失败。

5.4设计方案的合理性复查

目前很多小型水库除险加固的方案设计完毕后缺少对设计方案的合理性理论认证[4]，从而出现在施工过程中问题不断的现象，影响除险加固工程的进行，甚至导致除险加固工程失败。因此，在除险加固工程施工之前，对除险加固设计方案的复查、相关参数认真校核也是十分必要的。

6 结语

小型水库的除险加固设计对除险加固工程起着主导作用，不可忽视。针对目前小型水库的病险状态，应深度结合小型水库的实际情况，利用现代化的设计理念和思路，寻求现代化的工业技术辅助，有效的提高小型水库的安全性及运行效率，使其更好地服务于我国的农业生产，更好地推动我国水利建设行业的发展。

[1] 陈建,杨祖欣,郑英.小型水库除险加固工程中的若干问题[J].中国水运,2009,(10).

[2] 杨静,王宁,王黎明.淄博市百座小水库除险加固工程设计中存在的问题及对策[J].中国水利,2012(10).

[3] 王工涛.关于小型水库除险加固设计的探讨[J].科技展望,2015,07:81.

[4] 程守金,徐勤学.小型水库除险加固工程地质勘察几点探讨[J].中国水运,2011(2).

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1007-6344（2017）03-0076-01