水利水电工程中水库加固施工管理

吴星

六盘水市水城区水务局 贵州 六盘水 553000

引言

水利水电工程属民生项目，当前社会经济稳步发展的过程中我国增大了在水利水电项目中的投入，陆续兴建了各种规模及类型的水利水电工程，为社会创造了巨大效益。但水利项目中水库为不可或缺的部分，因为水库特殊的水环境，在长时间使用过程中水库经常发生各种病害。现阶段行业稳步发展的过程中，水库加固成为重点任务，陆续出现了多种新技术，对提高水库结构稳定与安全具有重要意义。但水库加固的技术要求高，为达到最佳的加固效果，工程人员需加强施工管理。

1 工程概况

以深沟水库为例，该水库位于北盘江右岸一级支流—龙场河支流雨湾河上游，坝址控制流域面积1.03km2。结合多年来的数据分析，其平均来水量为668000m3，水城到龙场乡的公路经过水库附近，交通条件良好。深沟水库枢纽包含多种建筑物，主要为大坝、溢洪道、放水管，大坝主坝坝型为黄褐色黏土夹少量碎石均质土坝，坝顶高程、最大坝高、坝顶轴线长度、坝顶宽度分别为1880m、17.35m、188.968m、4m。该水库在长时间使用的过程中存在诸多病害，结构失稳明显，为在后续继续发挥该水库的作用，对该水库开展了加固施工。

2 水利水电工程中水库加固的难点

2.1 规划设计

水利水电工程中水库加固为关键任务，为提高水加固施工水平，企业需将水库加固的规划设计任务交由专业人员来负责。因为水库加固施工的高要求，有关人员需在确定规划设计方案之前进入现场展开实地调研，分析水库的类型、结构特点等，以这些为基准优化规划设计方案细节。但规划设计一直是水利水电工程水库加固的重点和难点，主要是因为相关人员在规划设计中未提前进入现场展开调研，整合工程的各方面信息开展规划与设计，导致规划设计脱离了项目本身，规划设计方案中的加固技术等无法与水库情况完全一致，加固效果不佳，增大了水库运营风险[1]。

2.2 施工准备

各种规模及类型的水利水电工程中，如涉及水库加固环节，施工准备任务繁重。首先，准备阶段不同部门和岗位人员需做好技术交底，了解水库加固的技术类型、操作要点；其次，针对施工人员等开展岗前培训，使这些人员熟悉水库加固的技术规程和标准，可在后续的施工中利用自身在培训中所掌握的专业知识，解决实际问题，并严格执行技术流程和标准；第三，根据水库加固中的材料和设备需求，进入市场完成采购任务，采购高质量的材料与设备，确保所选用的材料质量、设备性能等完全符合施工要求，避免设备或材料因为质量问题而影响项目的顺利实施；最后，考虑在水库加固中可能存在的影响因素或者突发情况，制定预防和控制措施[2]。

2.3 施工管理

水库加固为许多水利水电工程中的重点部分，为提高加固施工效果，确保水库结构的稳固性，工程企业在施工建设全过程中应加强施工管理，引进先进的管理理念及方法，构建完善的施工管理体系。因为水库加固的技术要求高、流程复杂，还涉及了诸多的工程要素，只有推行全过程施工管理才能有效协调施工工序，合理规范应用各项施工技术，参考水库加固的技术标准，合理分配各项施工资源，调配施工人员，提高施工质量、效率，降低施工成本，保障施工安全。

3 水利水电工程中水库加固施工管理策略

3.1 做好施工之前的工作

水利水电工程的水库加固作业中，前期准备十分关键，良好的前期准备可促进后续施工作业的高效开展。为此，水库加固前相关人员应重视前期准备，安排专人进入现场展开一系列调研，借助专业化仪器和工具完成测量，并整合有关部门所收集的相关资料。首先，相关人员需鉴定水库大坝安全情况，经由实地勘察来确定水库中存在的结构问题，并确定与之相关的安全系数。其次，委托有资质的企业再次考察、核实鉴定结果是否准确，在综合各个来源、不同类型的数据后，制定最为科学且合理的水库加固方案，并配套制定施工管理策略，为后续的加固施工作业提供技术、管理等保障[3]。第三，综合水库功能实现精准定位，引进新技术和新设备。另外，正式施工作业之前，设计单位与施工单位之间应就设计图纸问题展开一系列交底，达成一致性意见。如针对水库加固图纸中的问题展开详细分析，审核其中是否存在不合理之处，及时调整和优化图纸，保障该图纸无任何缺陷，在后续严格按照此图纸安排施工作业。最后，各分项工程的施工作业开始之前，施工负责人必须根据施工要求等优化作业路径，特别需引导各施工人员熟悉施工图纸、安全规程、质量标准。

3.2 做好施工环节的各项工作

3.2.1 注重坝体结构的安全性和稳定性。水库加固中为提高大坝稳固性，相关人员必须率先评估大坝的安全性。如坝坡相对较陡，后续施工作业中发生滑坡的可能性较高，如从结构安全与稳定的角度考虑，可采取以下措施：由专人借助仪器检测坝坡，了解坝坡安全系数、抗滑能力等基本要求，适当在原有基础上加厚坡脚，使坝坡更为平缓，具有更大的抗滑系数。

3.2.2 护坡的使用。水库加固作业中合理应用护坡也能增强结构性能。但具体的加固处理中相关人员必须立足实际情况看待问题，如尽可能保障原有坝基无调整，即使需调整原有坝基，也尽量维持细微调整。如坝基损坏程度较小，可直接整修大坝，或者更换部分大坝结构。如大坝高度不超20m，施工作业中需将预制块结构厚度保持在0.1m左右；如大坝高度超20m，预制块厚度需适当增大，达到0.13m，与此同时在大坝下游地段布置草皮护坡[4]。

3.2.3 科学加固处理泄洪道。水利水电工程中水库应具备极强的防洪能力，为达到这一要求，在实际的施工建设中相关人员需综合诸多数据准确计算水库的消能防冲能力、泄洪能力、水面线，并结合水库大坝运行特点，选择恰当的消能方式。另外，相关人员需进入现场检查消力池护坦、泄槽底板区域、控制段、边墙作结构，依据检查结果调整大坝加固方案。如泄洪道存在或大或小的损坏，都应及时安排专人根据实际情况来整修，凸显其泄洪功能。

3.2.4 处理好滑坡。水库大坝一旦出现滑坡问题，将引发严重后果。因此，针对水库加固作业，有关人员必须重视滑坡的处理，在前期的工作中分析可能出现滑坡的位置，并分析滑坡发生过程，提前采取加固方式。在调研过程中关键应分析山体滑坡的大小、滑坡区域内的地质情况、土层力学参数等，得到滑坡体应具备的最小、最稳定的安全系数，并通过有效的方式处理滑坡体，如可加固坡脚、减小坡度、疏通排水系统。

3.2.5 大坝涵洞治理方式。水流水电工程的水库大坝，如出现涵洞，将增大水库风险。根据相关数据调查，一旦涵洞面积在1～2m2之间，且大坝周围结构中无任何结构破损的情况下，需在大坝结构内展开加固处理。为有效处理涵洞，有关人员需分析在大坝结构中存在的裂缝，通过水泥填充修复裂缝等方式处理涵洞，增强水库大坝的安全性。如涵洞位于水库大坝较深位置，对大坝运行产生的风险较大，此时需通过全面封堵的方式来处理，由专人深挖水库大坝，当消除了大坝隐患后再开展全面修复。在确定大坝修复方案时，有关人员需综合分析诸多因素，制定科学的加固方案，如密切关注坝体间、截断外管的管壁区域，在这些区域做好防渗工作；如坝体高度较小，应引入虹吸方法；如坝体高度较大，应及时开凿坝体形成隧洞结构。

3.2.6 抗震及加固措施。部分水利水电工程的水库，存在抗震能力不足的情况，在地震发生后水库结构损坏明显，为有效应对地震作用力，在水库加固中也需做好抗震工作。首先，从地震震级与地震烈度方面分析。我国总体上为地震低发区，仅有个别地区属于地震高发区，大部分水利水电工程建设都考虑了地震因素。为提高水库抗震能力，在前期阶段相关人员需采取加固处理方式，使基础结构具备较强的抗震能力。具体的工作中应分析水利水电项目所在地的地震反应谱特征周期、地震动峰值加速度、地震参数等，确定水利水电工程中水库抗震等级。其次，抗震加固措施方面，可采取的加固方式相对较多，具体的处理中必须综合分析实际情况，保障加固方式与水库加固需求完全一致。主要可采用以下措施：适当在原有结构基础上增加坝顶高度，以延缓坝坡坡度，增强水库坝体上部稳固性；水库坝体上部结构受地震惯性的影响较大，为最大程度上减小这些影响，需结合坝体结构特点采用护坡技术，选择恰当的护坡材料，如水泥砌石，以增强护坡结构的整体稳定性；下游坝坡上使用土石格栅纵横钢筋混凝土梁或者钢筋材料完成加固，或者适当增大反滤垫层的厚度。

3.2.7 科学处理排水棱体。如水利水电工程中排水棱体的排水不畅，为避免积水对水库结构造成的负面影响，相关人员应深挖翻修，消除安全隐患。具体的施工作业中，在水库下游区域引入垂直向下方式深凿出一条导渗井，将渗水引进堆石棱体之间。在此过程中垂直导渗井不仅能作为导渗沙井而存在，必要情况下还可以为其设置毛细透排水管，如水库中未根据规定布设立水棱体，则需形成毛细透排水带。

3.2.8 保证土工合成材料的加固质量。水利水电工程中为解决水库加固问题，相关人员在具体的施工作业中需合理应用土工合成材料，因为这种材料的防渗性能好，可最大程度上提高水库、大坝的防渗能力，增强这些结构体系的稳定性与安全性。为此，水库加固施工期间专业人员应立足实际需求，合理采用土工合成材料，发挥该材料的性能优势。以水库大坝的垂直铺塑防渗处理为例，在具体的施工作业中应注意以下方面：配备往复式锯槽机，由该设备在土体垂直方向开设一槽孔，注意控制槽孔的相关尺寸，采取泥浆护壁方式；为延伸土工膜，施工人员应参考槽深参数，确定土工膜长度，并通过轴卷倒转，确保土工膜长度与槽深的完全匹配性；连接卷材；开展防渗帷幕施工作业，如可在膜的两侧填土，以建立防渗帷幕，但黏土厚度需槽1m，且黏土材料应在槽底部分；为应对可能出现的渗水问题，填土的压实度应达到相应标准。

3.2.9 合理进行拦河大坝的加固工作。水库加固施工中施工人员也需开展拦河大坝的加固处理，为达到最佳的施工目标，工程人员应综合本水利水电工程的历史险情等数据，复核相应结果，参考地质地形基本资料选定加固方式。因为可选择的加固方式相对较多，每一种方式都有其适用条件及其注意事项，为提高加固水平，相关人员也需要对比这些加固方式的优缺点，优选技术。大多数大坝工程在加固方面都会采取溢洪道整治方案，坝体和坝坡应分别开展防渗和抗滑处理，但这些作业期间特别需关注上下游坝坡的具体情况。针对大坝加固处理，以下方式相对有效：背水侧坝应增设戗台或者适当放缓下部坝坡，在坝脚位置开展填塘作业，或者在坝脚布置排水设施，以增强坝体结构的稳固性、抗滑和抗渗性；迎水侧坝坡应设置黏土斜墙，并在坝坡铺设土工膜，布置防渗护坡。

4 结束语

现阶段的水利水电工程项目中，水库加固越发引起了人们的关注，陆续出现了很多全新的加固技术。但因为每一水利水电工程水库都有其结构特点，在加固方面相关人员需优选技术，制定科学且详细的施工管理方案，提高水库加固施工效果。