柳　毅（四川省江油市水務(wù)局，四川 江油 621700）

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江油市小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固整治經(jīng)驗(yàn)淺談

柳毅（四川省江油市水務(wù)局，四川 江油 621700）

本文分析了江油市小型水庫(kù)病險(xiǎn)存在的主要原因和汶川“5.12”地震對(duì)水庫(kù)造成的影響，結(jié)合實(shí)際整治情況，對(duì)整治的具體措施進(jìn)行了歸納總結(jié)，并提出了系列建議措施。

小型水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；整治經(jīng)驗(yàn)

1　前言

江油市共有中小型水庫(kù)188座，水庫(kù)數(shù)量居四川省第二。分布于全市的29個(gè)丘區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中小型水庫(kù)186座 （含小（一）型水庫(kù)22座），總庫(kù)容約6400萬(wàn)方，為區(qū)內(nèi)農(nóng)田灌溉、山洪防治、農(nóng)村飲水及水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)揮了重要作用。水庫(kù)大壩結(jié)構(gòu)除有2座為砌石壩外，其他均為均質(zhì)土壩。據(jù)2002年水庫(kù)大壩第一次安全鑒定，全市共有154座水庫(kù)大壩存在較為嚴(yán)重的安全隱患，為三類壩。2008年汶川“5.12”地震更導(dǎo)致全市188座水庫(kù)全部嚴(yán)重震損，包括15座潰壩險(xiǎn)情、45座高危險(xiǎn)情和128座次高危險(xiǎn)情水庫(kù)，從2008年6月至2011年4月，上述水庫(kù)全面完成了應(yīng)急搶險(xiǎn)和災(zāi)后恢復(fù)重建，目前已投入正常運(yùn)行。本文即是對(duì)江油市小型水庫(kù)在此過程中的出險(xiǎn)、搶險(xiǎn)、加固措施等方面的情況進(jìn)行歸納總結(jié)，以期提出可供參考的經(jīng)驗(yàn)淺見，不足之處敬請(qǐng)批評(píng)指正。

2　小型水庫(kù)病險(xiǎn)主要成因與表現(xiàn)

2.1病險(xiǎn)水庫(kù)主要成因

①設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低或無(wú)設(shè)計(jì)。江油市小型水庫(kù)基本建成于20世紀(jì)50～70年代，很多水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防滲能力等達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求；②建筑物施工質(zhì)量差。由于水庫(kù)修建時(shí)受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平所限，建設(shè)管理程序不完善，全部為組織農(nóng)民投勞建成，施工技術(shù)水平低，大壩碾壓質(zhì)量差，混凝土、砂漿強(qiáng)度不足等現(xiàn)象普遍存在，部分放水設(shè)施甚至采用糯米米湯和石灰砌筑而成，存在嚴(yán)重的安全隱患；③疏于管理。水庫(kù)建成后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，很多水庫(kù)（特別是?。ǘ┬退畮?kù)）管理人員、管理制度不落實(shí)，往往是春灌一段時(shí)期來人放水閘水，其他時(shí)間就只是個(gè)養(yǎng)魚塘。設(shè)施無(wú)人觀測(cè)、巡查、維護(hù)、維修，小問題變成大病險(xiǎn)情況時(shí)有發(fā)生；四是汶川“5.12”特大地震影響巨大。江油市在2002年后加大了對(duì)病險(xiǎn)水庫(kù)的整治進(jìn)程，也取得了較好的效果，但地震的巨大破壞力導(dǎo)致水庫(kù)險(xiǎn)情再次出現(xiàn)。

2.2水庫(kù)病險(xiǎn)的主要表現(xiàn)

汶川“5.12”地震前水庫(kù)病險(xiǎn)情況主要表現(xiàn)為：溢洪道過洪能力不足，大壩穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求、滲漏嚴(yán)重，放水設(shè)施破損難以正常使用等常見現(xiàn)象?！?.12”地震給水庫(kù)造成的破壞主要表現(xiàn)為：

（1）裂縫，江油市188座水庫(kù)大壩全部出現(xiàn)裂縫，裂縫主要位于壩頂，其次是壩坡。最大縫寬達(dá)1.3m（園門水庫(kù)），最大可測(cè)深度達(dá)2.7m（老土地水庫(kù)），不少水庫(kù)的壩頂裂縫長(zhǎng)度貫穿整個(gè)壩頂，另外壩體還有難以發(fā)現(xiàn)、難以數(shù)清的表層或深層裂縫；

同時(shí)放水設(shè)施也普遍出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致漏水。

（2）滑坡或局部垮塌，如?。ㄒ唬┬退畮?kù)勝利水庫(kù)、園門水庫(kù)、岐山水庫(kù)和?。ǘ┬蛥羌掖笱咚畮?kù)等的大壩內(nèi)坡均出現(xiàn)大面積滑移，多個(gè)水庫(kù)的大壩、溢洪道岸坡出現(xiàn)局部垮塌。

圖1　老土地水庫(kù)“5.12”地震后壩頂縱向裂縫

3　水庫(kù)整治措施搶險(xiǎn)

3.1水庫(kù)震損應(yīng)急搶險(xiǎn)

①大壩裂縫處理。對(duì)于大壩裂縫較為嚴(yán)重的水庫(kù)，采取了機(jī)械挖除壩體上部（2m）后重新回填碾壓的方式，其他裂縫采用人工槽挖至肉眼看不見裂縫后以粘土夯實(shí)的方式予以處理（裂縫發(fā)現(xiàn)可采用預(yù)灌石灰水的方法），該環(huán)節(jié)最關(guān)鍵的是要最大可能的發(fā)現(xiàn)、處理裂縫，特別是上游壩坡，這是避免上游壩坡日后出現(xiàn)滑坡的重要手段。②放水設(shè)施搶險(xiǎn)。地震發(fā)生后，江油市的水庫(kù)全面進(jìn)行了有序放水，減少庫(kù)容，搶險(xiǎn)確保放水設(shè)施暢通即可，但要注意的是放水流量不能超過涵管過水能力。③溢洪道搶險(xiǎn)。首先保證原有溢洪道的暢通，同時(shí)為確保已被震損的大壩安全，對(duì)部分蓄水能力較強(qiáng)的水庫(kù)溢洪道，采用了擴(kuò)寬進(jìn)口或開槽降低溢洪道底板的方式以增加其泄洪能力。④滑坡處理。對(duì)上游壩坡滑坡進(jìn)行壩腳反壓的方式進(jìn)行應(yīng)急處理。壩腳反壓采用袋裝碎石土，人工堆碼。構(gòu)筑、頂寬3～5m反壓平臺(tái)（高出死水位0.5m），前緣坡比1：2。

3.2水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施

江油市的水庫(kù)除險(xiǎn)加固是由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位完成的工程設(shè)計(jì)，并由各級(jí)主管部門進(jìn)行了方案評(píng)審，下面主要對(duì)具體的整治措施予以歸納總結(jié)。

3.2.1大壩

對(duì)大壩抗滑穩(wěn)定不滿足要求的，主要采用削內(nèi)加外（放緩邊坡一般不小于1：2.0）的方式進(jìn)行處理。培厚外坡時(shí)應(yīng)將原有壩坡開挖成階梯狀后再進(jìn)行填筑，壓實(shí)度不得小于0.96，其中土料的有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%。受地形限制，放緩坡度的較為困難的水庫(kù)，內(nèi)坡可采用拋塊石固腳，外坡采用混凝土框格的方式固土。

內(nèi)坡護(hù)坡一般采用M7.5水泥砂漿砌C20六邊形混凝土塊護(hù)坡（8cm厚），壩坡沿垂直壩軸線方向每隔20m設(shè)C20混凝土分隔梁，斷面尺寸0.2m×0.2m；有的水庫(kù)臨近石場(chǎng)，則采用干砌塊石護(hù)坡，外坡均采用草皮護(hù)坡。壩面排水是在兩壩肩、縱向在馬道內(nèi)側(cè)、橫向在每隔50～100m設(shè)置排水溝。

為降低壩體浸潤(rùn)線，減少孔隙壓力，控制滲流，增加壩體穩(wěn)定性，對(duì)所有土壩均設(shè)置了排水，主要是采用了堆石棱體排水，棱體頂部排水不小于 1.0m，對(duì)原已堆石棱體排水的且下游無(wú)水的，在移動(dòng)壩軸線后，則采用褥墊排水。褥墊厚度不小于1.0m。對(duì)于棱體基礎(chǔ)為淤泥的，可采用土石混合渣料進(jìn)行置換處理。

對(duì)滲漏壩體采用充填灌漿，壩基采用帷幕灌漿。灌漿時(shí)宜根據(jù)壩體隱患、滲漏原因和壩高確定灌漿孔的排數(shù)，建議壩高15m以下采用單排孔，壩高15m以上采用雙排孔；灌漿孔的孔距宜根據(jù)壩體的高低、質(zhì)量的好壞和受力狀態(tài)不同確定。3.2.2放水設(shè)施

由于很多小型水庫(kù)放水臥管砌體老化、滲漏，運(yùn)行管理不方便，整治時(shí)將其改造為折懸臂閘門表層放水斜臥管，臥管斷面為矩形，C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面凈空尺寸為0.7m×1.2m（寬×高）放水洞直徑0.3m，并根據(jù)水位確定放水洞個(gè)數(shù)（垂直水壓3m）。同時(shí)在更換機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意與原水工結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)問題。

能夠繼續(xù)使用的漿砌石臥管，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)碎片等清除干凈后，可采取壓力灌漿法對(duì)裂縫進(jìn)行灌漿，也可根據(jù)裂縫情況鑿成V字型或倒梯形，并清洗干凈后，槽內(nèi)用水泥砂漿、丙乳砂漿及環(huán)氧砂漿等嵌補(bǔ)。

3.2.3溢洪道

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）確定洪水標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算下泄流量，保證溢洪道的寬度和深度，對(duì)于應(yīng)急搶險(xiǎn)中已超標(biāo)準(zhǔn)開槽降低了高程的溢洪道，整治中亦不需重新回填，在進(jìn)口設(shè)置砌石擋水低堰即可。

3.2.4觀測(cè)設(shè)施

沿壩軸線每50m設(shè)置沉降及水平位移觀測(cè)斷面，每個(gè)斷面在壩頂、下游壩坡、和馬道設(shè)觀測(cè)點(diǎn)。在壩下游處采用量水堰法觀測(cè)滲水量。

在對(duì)水庫(kù)樞紐進(jìn)行除險(xiǎn)加固的同時(shí)，江油市也對(duì)水庫(kù)的防汛道路、管理設(shè)施等同步進(jìn)行了建設(shè)，取得了較好的效果（見圖2）。

圖2　整治完工后的江油市八一水庫(kù)

4　幾點(diǎn)體會(huì)

江油市小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固已基本結(jié)束，筆者也全面參與其中，有如下體會(huì)供參考：

4.1前期勘察設(shè)計(jì)工作一定要扎實(shí)

由于水庫(kù)的災(zāi)后重建時(shí)間要求極為緊張，設(shè)計(jì)單位在不到半年的時(shí)間完成了180余座水庫(kù)的施工設(shè)計(jì)，很多水庫(kù)未進(jìn)行地質(zhì)勘察，部分水庫(kù)病險(xiǎn)未全部發(fā)現(xiàn)或病因定位不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)質(zhì)量和深度不盡人意，也給施工管理和整治效果造成了一定影響。

4.2工程進(jìn)度一定要合理安排

還是時(shí)間要求原因，江油市188座水庫(kù)整治在不到一年半即完成了主體工程建設(shè)，不少無(wú)施工、監(jiān)理資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的人員蜂擁而上，掛靠施工和監(jiān)理，加之多為低價(jià)中標(biāo)承建，影響了工程的建設(shè)質(zhì)量和進(jìn)度。

4.3放水設(shè)施改造

江油市目前90%以上的?。ǘ┬退畮?kù)采用的放水設(shè)施為折懸臂閘門表層放水斜臥管，放水能力強(qiáng)，這種結(jié)構(gòu)本身并無(wú)問題，但考慮到水庫(kù)涵管基本未改造，過水能力很低，加之管理人員的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平短期難以全部提升，故會(huì)給水庫(kù)安全運(yùn)行帶來一定風(fēng)險(xiǎn)。建議以后類似情況下應(yīng)全面考慮涵管過流能力、用水需求以及工程管理水平后確定放水臥管形式。

利規(guī)劃建設(shè)·沉水水庫(kù)工程現(xiàn)場(chǎng)管理等相關(guān)工作。

柳 毅（1977-），男，工程師，本科，主要從事農(nóng)田水

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2095-2066（2016）17-0054-02

2016-5-25