劉子銘

（新疆兵團(tuán)勘測設(shè)計院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司， 新疆 烏魯木齊 830000）

0 前言

水利水電是我國的基礎(chǔ)工程建設(shè)，其中小型水庫在我國各地的農(nóng)田灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等領(lǐng)域都起到非常重要的協(xié)助作用，各地區(qū)也都廣泛建設(shè)小型水庫以助力當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活。很多小型水庫都建造于上世紀(jì)五十年代至七十年代，由于當(dāng)時的設(shè)計水平、施工技術(shù)、建造標(biāo)準(zhǔn)比較低，再加上運營維護(hù)不到位，年久失修，使得水庫使用至今出現(xiàn)了各種病險危害，對水庫的安全使用產(chǎn)生了極大的不利影響，隨著我們經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的不斷發(fā)展，我們對小型水庫進(jìn)行加固整改，分析大壩、溢洪道、輸水涵管的常見問題，逐一排除險情，提高水庫的穩(wěn)定性，延長水庫的使用壽命。

1 小型水庫常見病險及其成因

水庫的病險如果不及時排除，很容易進(jìn)而擴(kuò)大對水庫構(gòu)筑物的破壞，發(fā)生潰壩決堤的事故，以下是小型水庫常見的一些病險：

1.1 防洪能力低

修建小型水庫的功能有兩個，一個是提高水力資源的利用效率服務(wù)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活，另一個是防洪功能，但是由于小型水庫大多數(shù)建造較早，對于水庫的防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求過低，例如壩頂高程設(shè)計不夠，無法滿足擋水的需要會造成洪水漫頂致使?jié)问鹿?；另外一些水庫沒有建設(shè)配套的泄洪設(shè)施，或者泄洪設(shè)施不夠完善，比如溢洪道截面尺寸不足，渠道內(nèi)多淤積未清造成過流能力下降等。

1.2 抗震能力差

小型水庫的抗震能力也是水庫建設(shè)質(zhì)量的一個鑒定標(biāo)準(zhǔn)，在小型水庫病險分析中可知有許多病害問題都是因為抗震能力差而引起的，震動會導(dǎo)致水庫壩體出現(xiàn)裂縫、滑塌、變形、沉陷等問題，影響水庫基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

1.3 壩體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定

主要表現(xiàn)在壩體抗滑穩(wěn)定性差，壩坡出現(xiàn)變形、塌陷、滑坡的現(xiàn)象。影響因素主要是坡偏陡峭再加上浸潤線較高導(dǎo)致大壩不穩(wěn)；施工質(zhì)量導(dǎo)致的壩體局部應(yīng)力超出壩體材料允許的強(qiáng)度，造成壩體裂縫。

1.4 壩體滲漏

滲漏是水庫大壩常見的病害問題，滲漏常見于壩基、壩肩、壩體等部位，主要成因有大壩地基清基不夠徹底，大壩地基巖石裂隙比較發(fā)育；壩體填筑材料選擇不合適或者質(zhì)量差，壓實度、滲透性不能滿足規(guī)范的需要；壩肩、壩體裂縫；未做防滲措施或者防滲處理不到位等等。

1.5 建筑物老化

因為運行時間較長，水工建筑物、管道等結(jié)構(gòu)老化，機(jī)電設(shè)備陳舊，進(jìn)而出現(xiàn)垮塌、淤堵、損毀、斷裂、漏水等一系列問題，嚴(yán)重影響水庫安全，為可能發(fā)生的險情埋下隱患。

1.6 管理缺失

小型水庫配備的管理人員不足，水庫管理對平時運行多有注重，但是對水庫的維護(hù)與日常監(jiān)測工作不夠重視，沒有及時對水庫的水位、雨量做定期監(jiān)測，對水情預(yù)報、大壩觀測工作的缺失，水庫調(diào)度規(guī)程不夠明確，發(fā)現(xiàn)病害沒有及時補(bǔ)救加固等，這跟小型水庫工作人員素質(zhì)不高，經(jīng)費不足，管理不細(xì)有一定的關(guān)系。

2 小型水庫除險加固技術(shù)分析

2.1 加強(qiáng)大壩防滲措施

灌漿是小型水庫常會采用的防滲加固技術(shù)，主要有以下四種：

填充式灌漿：當(dāng)壩體存在螞蟻穴、空洞、局部裂縫的時候，可以采用填充灌漿將漿液引入壩體之中，通過漿液自身的重力由上而下的進(jìn)行孔洞的堵塞、密實，形成單一的封閉整體，以達(dá)到加固的作用。

劈裂式灌漿：對于那些質(zhì)量較差的土壩加固，會優(yōu)先選擇用劈裂灌漿的方式處理，沿壩軸線豎向布置鉆孔，向孔內(nèi)壓注漿液，形成一道或者多道連續(xù)的泥墻，并且隨著漿液的灌注，泥墻兩側(cè)的土體密度也會隨之加大，提高了壩體強(qiáng)度。劈裂灌漿技術(shù)投入少操作簡單見效快，但是對施工工藝要求較高，需要施工人員具有一定的技術(shù)水平以保證灌漿質(zhì)量。

帷幕灌漿：通過壓力裝置設(shè)備將一定材料配比的漿液灌注與地層或者裂隙內(nèi)，使?jié){液擴(kuò)散、膠結(jié)、固化，增強(qiáng)地層巖基的完整性和結(jié)構(gòu)密度，形成地下的擋水帷幕，以提高地基的滲透穩(wěn)定性，帷幕灌漿技術(shù)的成本不高，且施工工藝簡單，因此常被推廣用于小型水庫的防滲加固工程中。

高壓噴射灌漿：有旋噴、擺噴、定噴三種方式，通過鉆機(jī)打孔，將帶有噴頭的灌漿管輸送至土層內(nèi)的預(yù)定位置，以高壓泵將配置好的漿液從噴嘴中高速壓射出來，借力切削、沖擊土層，破壞土層原結(jié)構(gòu)，使?jié){液與土粒混合凝結(jié)，固化形成新的凝結(jié)體，以加強(qiáng)土體的承載能力。高壓噴射灌漿技術(shù)應(yīng)用與軟土地基十分廣泛，無論是黏質(zhì)土還是砂質(zhì)土都可以應(yīng)用，施工條件限制少，質(zhì)量可靠，但是灌漿的成本較高，對施工工藝也有一定的要求。

2.2 加強(qiáng)壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

小型水庫多建設(shè)為土石壩，對土石壩的加固措施主要是加強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與牢固性，提高壩體強(qiáng)度。在加固前需要對大壩滑坡原因進(jìn)行勘探與分析，找出影響因素，并確定加固技術(shù)。土石壩的滑坡加固技術(shù)一般為：如邊坡過陡，壩體的抗剪能力偏弱，對下游壩坡不能滿足抗滑要求的，遵循上卸荷、下加載的原則，可采取削坡平整的辦法，將全部的滑動土體或者滑動土體下部被擠壓隆出的部分挖除，計算安全削坡坡度并及時修復(fù)，或者可采用壩坡下部培厚放緩、增大壩體斷面的方法，從而提高壩坡的穩(wěn)固性；如土石壩上游壩坡不能滿足抗滑需要，通常采用下部拋石放緩、上部采用塊石護(hù)坡或者混凝土板護(hù)坡的方式來進(jìn)行加固；如果在壩體內(nèi)部發(fā)現(xiàn)軟弱土層，則可以將軟弱土層挖除并回填強(qiáng)度足夠的其他材料，且需要夯實牢靠，如果軟弱土層分布較廣不易全部清除則可以清除壩腳部分，并挖溝排水，在壩腳以砂石堆料或漿砌石做壓重固腳，提高壩體抗滑能力。

2.3 對溢洪道的整改加固

對于溢洪道過流量設(shè)計不足的，如果地形、地質(zhì)的條件允許，對于開挖量不大的水庫溢洪道可以進(jìn)行拓寬、加深處理，降低溢洪道的堰頂高程，提高防洪的標(biāo)準(zhǔn)；如技術(shù)十分落后的溢洪道可以進(jìn)行拆除處理，并增建新的溢洪道，避開不良地質(zhì)建設(shè)溢洪道，要注意設(shè)計時避免在陡槽段和消能段出現(xiàn)彎道，對溢洪道進(jìn)行襯砌保護(hù)，采用現(xiàn)澆混凝土或者漿砌條石圍建邊墻，對于底板可用混凝土或鋼筋混凝土做防沖保護(hù)，注意定期清淤。

2.4 對輸水涵管的加固

輸水涵管使用年限過久容易造成基礎(chǔ)沉降、管道老化，發(fā)生管道變形裂縫，漏水現(xiàn)象，并且因各地水庫建造時涵管結(jié)構(gòu)差異大，用料不一，對涵管加固要根據(jù)實地工程進(jìn)行技術(shù)選擇，如在涵管與壩體材料之間發(fā)生漏水，則可以采用灌漿、增加截水環(huán)、加強(qiáng)內(nèi)部襯護(hù)的方式進(jìn)行加固，如漏水發(fā)生在涵管自身的薄弱部分，則可以采用套管、土工膜局部防護(hù)進(jìn)行堵漏防護(hù)，無法修復(fù)的需要開挖重建。

2.5 加強(qiáng)對水庫的監(jiān)管維護(hù)

日常管理以及后期維護(hù)工作同樣重要，首先要完善管理制度，責(zé)權(quán)分明，責(zé)任到人，管理有序；其次加大對水庫的基礎(chǔ)資金投入，更新設(shè)備，更換老舊部件，確保不因小問題而造成大事故；第三要引入先進(jìn)的監(jiān)測設(shè)備，對水庫運行進(jìn)行實時監(jiān)察，及時發(fā)現(xiàn)水庫病害并加以處理，消除安全隱患。

3 結(jié)語

小型水庫也是我們水利工程建設(shè)的重要組成部分，對老舊小型水庫進(jìn)行除險加固工作能有效提高水庫的運行效率，能更好地為本地人民服務(wù)，促進(jìn)本地社會建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展；對于小型水庫的管理也要加強(qiáng)力度，提高管理人員的責(zé)任意識和風(fēng)險防范意識，提高水庫的安全性和穩(wěn)定性。