小型病险水库大坝及溢洪道整治技术探讨

◎郑学贵

一、引言

我国很多小型水库大坝溢洪道设计标准比较低，消能设施不完善，汛期容易发生水毁问题，无法承受高速水流冲刷作用。为了保障水库运行质量，要求对大坝及溢洪道质量问题进行检查分析，结合实际情况选用针对性维修处理措施，保障水库安全运行和发挥效益。因此，对水库大坝及溢洪道整治技术要点进行深入研究意义重大。

二、水库大坝及溢洪道常见病害及整治技术

1.大坝病险及整治。

（1）土坝经常性养护。确保坝顶、坝坡以及防浪墙结构完整性；对于各类观测设备以及埋设设备进行检查；对于大坝坝面以及岸坡排水沟，应定期清淤，保持通畅性；对坝体滤水设施以及坝后减压设施进行运维管理，避免雨水对坝面造成较大冲刷作用；对于土坝，应加强安全管理，禁止在大坝内外面种植作物或者放牧，坝身禁止堆放大量物料。

（2）土坝裂缝处理。如果大坝出现裂缝问题，不管是在坝顶、坝体、内外坡面还是坝脚，均应对裂缝产生原因进行分析，结合实际情况选择适宜的处理措施。对于坝体表面干缩裂缝以及冰冻裂缝，可采用常规封闭处理措施。如果裂缝深度比较小，则可采用开挖回填处理措施；如果坝体裂缝较多并且有内部裂缝，则可采用充填灌浆以及劈裂灌浆处理措施；如果裂缝从坝体表面延伸至坝体深处，则可联合利用开挖回填以及灌浆处理措施。

（3）土坝渗漏处理。在对坝坡渗漏、绕坝渗漏、透水坝基渗漏等进行处理时，应坚持上截下排的原则。其中，上截指的是对于大坝坝身、坝基的坝轴线以上部分，可利用水平防渗以及竖直防渗措施，以达到良好的截渗效果；另外，下排指的是在大坝下游设置滤料导渗措施，将渗水引流导出至下游位置。

（4）土坝滑坡处理。在大坝滑坡治理中，首先需对滑坡进行地质勘查，明确滑坡产生部位、产生原因以及严重程度，结合实际情况选择适宜的处理措施。对于发展阶段的滑坡，应及时查明原因，并采取紧急处理抢修措施，提升滑坡结构稳定性。对于已经稳定的滑坡，可利用放缓坝坡、堆石等加固措施，提升坝体结构稳定性。另外，如果滑坡有裂缝，应注意不能采用灌浆处理技术，可采用开挖回填、分层夯实治理技术。

2.溢洪道病险及整治。

（1）溢洪道过水能力不足处理。在溢洪道病险治理方面，首先需确定水库防洪标准，对溢洪道过水能力进行复核，如果溢洪道过水能力不足，则应适当加高大坝，对溢洪道进行改造加宽加固治理，提升溢洪道断面过流能力。

（2）溢洪道陡坡底板损坏修理。如果溢洪道底板折断或者发生破裂，则需及时做好加厚补强处理。如果溢洪道陡坡底板稳定性比较差，则可采用固结灌浆处理技术，加固底板与地基进行连接。

（3）溢洪道裂缝处理。在溢洪道施工中，钢筋混凝土为十分重要的施工材料，随着使用年限的增加，钢筋混凝土结构容易产生裂缝问题。在裂缝处理中，首先需对裂缝产生原因以及损坏程度进行分析评价，然后结合实际情况选用勾缝填塞、灌浆、开槽嵌补等处理措施。

（4）闸门及启闭设备养护。对于闸门以及启闭设备，可分为两种类型，即机电设备和机械设备。在对机电设备进行养护管理时，可对各类设备使用情况进行定期检查以及维修保养，保证机电设备运行灵活可靠。在对机械部分进行养护管理时，要求对各类机械设备进行定期清洗，打黄油润滑，做好机械设备除尘防锈。

三、水库工程概况

本文以某小型水库为研究对象，对水库大坝溢洪道治理技术要点进行详细探究。津市市朱亮桥水库位于白衣镇金泉村，1959 年4 月兴建，集雨面积7.336 平方公里，总库容629.00 万m3，坝型为均质土坝，最大坝高为14.0 m，坝顶高程为64.00 m，坝顶长度405 m，工程受益面积13000亩，其主要功能包括防洪、灌溉、供水、养殖。水库枢纽建筑是由大坝、溢洪道、输水管道等所组成的，该大坝为均质土坝，开敞式溢洪道位于大坝左坝头岸坡位置。

在该水库大坝溢洪道整治中，首先需对大坝施工区域进行地质勘察，该大坝坝址以及溢洪道所处地层属于华夏系武陵山余脉向洞庭湖沉降带过度地带，第四系以来地层活动较频繁，洞庭湖沉降带第三纪~第四纪沉降区近代仍在下降。该区有一系列隐伏的区域断裂，有的近期仍在活动，烽火山断层，大致走向为N65°W；烽火山~拱背桥断层大致沿N30°E 展布，大坝左右两侧坝肩岩体风化严重，造成坝肩绕坝渗漏和坝脚渗漏，溢洪道进水口位置岩层风化厚度较大，风化层透水性较强，渗透系数在1×10-3cm/s 以上，强风化层节理裂隙非常发育，透水率在10Lu～100Lu 之间。

通过对溢洪道进水口处垂直水流方向进行地质勘察，进水口位置混凝土防渗墙底高程在60.5m～58.0m 之间，另外，进水口墙底中间位置位于弱风化岩体上，而其左右侧位于强透水的强风化岩体上。渗透水水流可从防渗墙底部以及左右两侧绕渗，同时从溢洪道的泄槽侧墙以及底板中涌出。

四、水库大坝及溢洪道整治技术要点

1.截渗措施。

在灌浆施工中，灌浆孔需穿越人工填土层、风化花岗岩，当进入透水率q 小于5Lu 的微风化花岗岩以下3.0m 时，即可终孔。对于每孔，均采用两种灌浆施工方式。对于微风化花岗岩段以及弱风化花岗岩段，采用帷幕灌浆施工方式，而对于强风化花岗岩段以及全风化花岗岩段，可采用充填灌浆施工方式。

2.造孔及灌浆。

每排均分两序造孔，土层含砂砾量较大，对于人工填土层、风化层等，干打钻至弱风化层顶板后，即可改用套管护壁循环水钻进施工方式。如果弱风化层及微风化层段应灌段的长度在7.0m 以内，则无需分段处理，而如果灌段长度在7.0m 以上，则可分两段灌浆，并自上而下进行纯压式帷幕灌浆。当每孔帷幕灌浆施工完成后，即可在土层段进行充填灌浆施工。

对于帷幕灌浆压力，可根据现场灌浆试验确定。在该水库大坝溢洪道帷幕灌浆施工中，采用标号为32.5 的纯水泥材料，根据灌浆压力、吸浆率对浆液浓度进行调整。如果岩石节理以及裂隙比较少，并且岩芯完整，则起始水灰比为5：1，如果吸浆率大于30L/min，但是持续灌浆10min 后依然没有达到设计压力，则应利用水灰比为3：1 或2：1 的浆液，逐级变浓，当帷幕灌浆浆液浓度达到1：1 后，当达到设计压力值时，即可终灌。

五、结语

综上所述，本文主要结合实例，对水库大坝溢洪道整治技术要点进行了详细探究，对于大坝和溢洪道，可结合实际情况选用适宜的除险整治技术，本文将帷幕灌浆、充填灌浆技术应用于大坝溢洪道渗漏治理中，经过注水试验后，满足防渗要求。