王堂振　王堂釗

摘要：中小型水庫大壩是水利工程常見形式，在整個水利工程中扮演著重要角色，確保水庫大壩具有較強的穩(wěn)固性及防滲能力是尤為重要的，可以顯著提升水庫大壩工程質量，是充分發(fā)揮水庫蓄水功能的前提，所以，就需要提高對中小型水庫大壩除險加固防滲設計的重視力度。文章強調了中小型水庫大壩除險加固防滲設計的重要意義，從其基本設計原則出發(fā)，指出了幾種常用水庫大壩除險加固防滲設計處理措施，并結合工程實例應用進行了詳細分析，具有一定的技術指導和參考價值。

關鍵詞：中小型水庫大壩；除險加固；防滲設計；基本原則；處理措施

從當前我國水利工程整體運行使用情況來看，其中仍存在較多薄弱環(huán)節(jié)，尤其是水庫大壩部分，經常因為維護和檢修工作不到位，造成滲流現(xiàn)象的出現(xiàn)。不僅會降低水庫大壩的穩(wěn)固，降低其蓄水防洪能力，而且還容易引發(fā)險情，對人民群眾的生命財產安全造成嚴重威脅。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就需要加強水庫大壩除險加固防滲設計。

1.中小型水庫大壩除險加固防滲設計的重要意義

在水利工程中，中小型水庫是最為常見的建筑物，其主要作用是攔洪蓄水和調節(jié)水流，不僅能夠供地區(qū)生產生活用水需求，確保水資源的合理利用，同時還能用作水力發(fā)電及水產養(yǎng)殖，實現(xiàn)水資源利用率的最大化，在促進地區(qū)經濟發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。我國地域遼闊，河流分支眾多，相對的人工建設的水庫數量也比較多，但是，大量水庫都是在上世紀50-70年代間完成修建的，尤其是很多中小型水庫。受當時技術水平及經濟條件的限制，水庫設計標準和工程質量普遍較低，存在較多的質量隱患問題，再加上水庫投入使用較長，很多水庫都存在不同程度的維護不到位現(xiàn)象，降低了水庫的正常使用性能，導致水庫大壩穩(wěn)固性較弱，滲流現(xiàn)象比較常見，水庫大壩病害情況嚴重，發(fā)生險情的概率較大難以確保水庫基礎作用的有效發(fā)揮。

在推進水利工程建設過程中，必須提高對原有水庫大壩改良的重視力度，做好水庫大壩除險加固防滲處理工作，尤其是建設使用時間較長、存在病害現(xiàn)象的中小型水庫大壩。在對中小型水庫大壩進行除險加固防滲設計時，應從水庫大壩工程特點及地區(qū)用水需求出發(fā)，找出存在的病害情況及險情隱患，結合水庫大壩溢洪道泄流水面線基本情況，采取針對性有效措施，對水庫大壩進行加固處理，提高其防滲性能，消除中小型水庫大壩存在的病險隱患，提高水庫大壩的安全性，確保其基礎應用作用的充分發(fā)揮，增強水利工程的設計及建設的科學性及實用性，更好地服務于地區(qū)經濟發(fā)展。所以，加強中小型水庫大壩除險加固防滲設計，是當前我國水利事業(yè)發(fā)展過程中尤為重要的一項工作。

2.中小型水庫大壩除險加固防滲設計基本原則

在對中小型水庫大壩進行除險加固防滲設計時，需要遵循基本的設計原則，主要包括以下幾點。第一，應該確保除險加固防滲設計符合水庫大壩建設特點，在采取相應的處理措施之前，先對中小型水庫進行全面勘察，了解水庫的蓄水、灌溉、防洪等各項基本能力，掌握水庫水位變化規(guī)律，在枯水期期間完成水庫大壩除險加固防滲改良處理。第二，應嚴格按照中小型水庫大壩防滲規(guī)定，從壩體和壩基的滲流滲徑、滲流坡降、滲水量等多項設計參數進行綜合考慮，提高除險加固防滲設計方案的規(guī)范性及可行性，使其防滲性能達到規(guī)定水平。第三，對于地質條件和施工條件復雜的中小型水庫大壩，僅僅使用一種除險加固防滲技術，是很難實現(xiàn)較為理想的設計效果的，并且還容易出現(xiàn)工程成本較高的現(xiàn)象。所以，在實際處理過程中，應根據中小型水庫大壩實際情況，將多種除險加固防滲技術加以聯(lián)合利用，實現(xiàn)優(yōu)勢互補的設計處理效果，在提高水庫大壩安全系數的同時，減少工程費用支出。第四，中小型水庫大壩除險加固防滲，在不同部位的設計原理是不一樣，壩體和壩基的防滲設計原理分別為“前堵、中截、后排”和“前延、中截、后壓排”，應嚴格按照該設計原理，在水庫大壩上游處進行防滲加固處理。這些都是中小型水庫大壩除險加固防滲設計時所要遵循的基本設計原則，進而才能保證防滲加固處理的科學性及有效性。

3.中小型水庫大壩除險加固防滲設計的處理措施

根據防滲設計技術原理的不同，可以將中小型水庫大壩除險加固防滲設計分為不同類型，其中使用比較廣泛的處理方法主要包括以下幾種。

3.1混凝土防滲設計

混凝土防滲設計，是利用混凝土材料，在壩基豎直面設置防滲墻，進而對水庫大壩起到防滲加固效果?；炷练罎B設計作用步驟較多，需要先使用專業(yè)器械，在壩基出現(xiàn)滲流現(xiàn)象的位置進行造槽作業(yè)，然后再進行清孔換漿作業(yè)，再將所有設置好的槽孔依次連接后，便可以澆筑混凝土，完成防滲墻的設置，整個施工過程比較復雜。在進行混凝土防滲設計時，對槽孔設置有著較高要求，應將孔內泥漿面控制在導墻最頂端30-50cm內，將槽孔位置偏差控制在3cm以下，清孔后槽孔內的泥漿厚度應小于10cm，在確定槽孔設置合格后，應在4h之內完成混凝土澆筑。但是，混凝土防滲設計對造槽設備依賴性較強，而造槽設備在小型水庫大壩中并不適用，并且防滲墻在與地基連接時，其穩(wěn)固性得不到保障。

3.2高壓噴射灌漿防滲設計

在利用高壓噴射灌漿防滲設計方法，對中小型水庫進行出險加固防滲處理時，是利用噴射裝置的高壓力特性，將漿液灌注到水庫大壩地基中的孔隙中，在射流的切削、沖擊及攪拌作用下，漿液便會與地基相結合形成一個整體結構，實現(xiàn)對水庫大壩地基的改造，使地基的密度及穩(wěn)定性都得到增強，進而提高其防滲性能。高壓噴射灌漿防滲設計施工作業(yè)面較小，施工任務量較少，在施工過程中，不會對水庫大壩地基地面造成損傷，通過預先設定好的套管，可以更加迅速地完成水庫大壩防滲加固處理，具有較強的可控性及可靠性。但是，該項技術需要耗費大量資金，經濟效益較低，如果從經濟角度考慮，并不是最為理想的水庫大壩除險加固防滲處理方法。

3.3復合土工膜防滲設計

復合土工膜防滲設計，也是當前中小型水庫除險加固防滲處理常用方法，土工膜和土工織物是構成復合土工膜的主要材料，具有良好的防滲性能，將其應用到水庫大壩防滲加固中，能夠實現(xiàn)較為理想的防滲效果。在實際施工過程中，施工準備工作是尤為重要的，需先要對水庫大壩地基地面進行壓實處理，并保證地面具有良好的平整性，然后才可以鋪設復合土工膜。另外，還應該搭配混凝土和砂墊層，將其設置在復合土工膜上方，形成防滲體系，進而實現(xiàn)更加理想的防滲設計效果。在鋪設復合人工膜的時候，優(yōu)先選擇寬度較大的，并使其緊貼地面，不能出現(xiàn)縫隙或者褶皺，并且在施工過程中，不能對復合土工膜造成損傷，避免降低其防滲性能。

4.工程實例分析

為了解防滲加固設計方法在中小型水庫大壩除險加固防滲處理中的具體應用，結合某地一小（2）型水庫進行了詳細分析，根據該水庫大壩實際滲流情況及具體因素，采取了針對性的合理化處理措施?，F(xiàn)將分析過程整理如下。

4.1水庫基本情況

某水庫為?。?）型水庫，主要作用是防洪、灌溉和養(yǎng)殖。壩址以上集雨面積8.37km²，總庫容75萬m³，水庫大壩為5級建筑物，大壩形式為均質土壩，最大壩高為22m，壩頂長度及厚度分別為50.6m和4.2m。上游壩坡和下游壩坡形式分別為單坡和雙坡形式，其中上游的坡度比為1：2.0，下游的上下坡坡度比分別為1：2.0和1：2.25.并且在下游壩腳處堆設有排水棱體。對大壩地質情況進行調查，可知其粘粒含量為40%左右，土層塑性在7.5-13.2之間，屬于一般性地質土層。

4.2水庫大壩除險加固防滲設計

該水庫大壩有滲流現(xiàn)象出現(xiàn)，經調查分析后，發(fā)現(xiàn)造成滲流現(xiàn)象的因素主要有水壩施工質量差、防滲處理不到位兩種。在對大壩進行防滲設計時，結合大壩結構特點，利用大壩最大斷面值進行滲流計算，在得出具體的結構后，根據大壩地質情況調查所得資料，可知大壩滲流類型為流土滲流，對多種防滲設計技術進行分析后，決定采用高壓噴射灌漿防滲設計方法，在確定防滲墻軸線后，在大壩上游位置設置防滲墻，以此實現(xiàn)防滲加固效果。水庫大壩經改良設計后，滲流現(xiàn)象得到了有效控制，防滲性能得到了顯著提高，確保了水庫的正常使用。

5.結束語

水利工程作為興利除害、利國利民的基礎公共工程，在防洪抗?jié)?、農田灌溉、水源調配、水力發(fā)電等眾多方面發(fā)揮著重要作用，對維護社會穩(wěn)定、促進經濟發(fā)展意義重大。做好中小型水庫大壩除險加固防滲設計，采取有效的處理措施提高其防滲性能，是確保水庫基本作用及功能有效發(fā)揮的前提，同時也是水利工程建設過程中一項關鍵任務，必須提高重視力度并將其加以落實。