楊明勝

（松桃苗族自治縣躍進(jìn)水庫(kù)管理所，貴州 松桃 554100）

0 引言

小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的建設(shè)水平，不僅影響小水庫(kù)的正常使用，而且關(guān)系到防洪排澇、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等工作，因此有關(guān)建設(shè)單位應(yīng)更加重視建設(shè)小型水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作，消除風(fēng)險(xiǎn)，強(qiáng)化工程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和檢查施工過(guò)程中的不足，及時(shí)改進(jìn)，通過(guò)檢漏補(bǔ)水等手段和措施來(lái)提高小水庫(kù)建設(shè)水平，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步，保障社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。小水庫(kù)排險(xiǎn)加固的思路主要體現(xiàn)在：①在技術(shù)上更加注重小水庫(kù)的多功能性，使小水庫(kù)能夠滿足實(shí)際防洪需求和灌溉、發(fā)電、城市供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等工作要求。此外在實(shí)際應(yīng)用中也要滿足周邊地區(qū)民眾用水和諧的要求。②注重協(xié)調(diào)與周邊生態(tài)環(huán)境齊整，如本文所闡述的水庫(kù)，不僅防洪排灌效果顯著，還能與周邊景觀文化融為一體，創(chuàng)造旅游價(jià)值。加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)方案合理性的總體評(píng)估，在風(fēng)險(xiǎn)消除和強(qiáng)化施工中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)工程施工方案合理性的總體評(píng)估，對(duì)地質(zhì)勘查、技術(shù)參數(shù)的制定、技術(shù)參數(shù)的編制進(jìn)行全面檢查，確保工程施工的合理性，避免小型水庫(kù)建設(shè)和運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。

1 工程概況

貴州省某水庫(kù)屬小型水庫(kù)，控制流域面積17.7km2（含上游水庫(kù)流域12.2km2，間隔流域5.5km2）目前壩頂高程為450.89m，上游航道總長(zhǎng)度6.98km（其中上游航道4.34km，斷面航道2.64km），平均坡度為28，總庫(kù)容51.27 萬(wàn)m3，利潤(rùn)庫(kù)容量35.09 萬(wàn)m3，死庫(kù)容量9.2 萬(wàn)m3。建于1970 年6 月。擋水壩為紅土石灰?guī)r重力壩。壩面用水泥砂漿尖頭。壩高21.4m，壩頂高程450.89m，壩長(zhǎng)55.48m，壩頂寬1.79m，上游大壩坡度為1:0.05，下游大壩坡度為1:0.84。壩面無(wú)沖刷控制設(shè)施；大壩無(wú)專門防滲設(shè)施，主要依靠壩體指向和紅土石灰；大壩無(wú)擋浪墻、廊道和安全監(jiān)控設(shè)施。水庫(kù)一期輸水隧道位于大壩右端，現(xiàn)已廢棄。二次運(yùn)輸位于大壩左端，是由直徑400mm 閘閥控制的磚石結(jié)構(gòu)。閘閥設(shè)備腐蝕老化，不能使用，閥室損壞。下游通道長(zhǎng)度水庫(kù)長(zhǎng)4km，引水至水庫(kù)灌區(qū)北干渠，解決下游農(nóng)灌系統(tǒng)飲水問(wèn)題。大壩下游15km 是南水北調(diào)的干渠中線。沿線有20 多個(gè)村莊，耕地5 萬(wàn)畝，人口5 萬(wàn)多，地理位置非常重要。

2 水庫(kù)除險(xiǎn)加固現(xiàn)階段存在的問(wèn)題

工作區(qū)15m 以內(nèi)淺地層巖性以砂壤土、細(xì)砂、重粉質(zhì)壤土為主，主要有兩個(gè)問(wèn)題。首先，壩身主要為砂壤土和壤土，局部含粉砂，由于砂壤土和粉砂滲透系數(shù)較大，不滿足堤壩施工規(guī)范。當(dāng)渠水位較大時(shí)，可能產(chǎn)生流土或管涌的滲透破壞；其次，壩基主要為壤土、砂壤土和粉細(xì)砂，在高水位，粉細(xì)砂集中的地段可能產(chǎn)生滲透破壞。目前，當(dāng)水庫(kù)處于正常水位時(shí)，壩基、壩體和壩肩均存在明流滲漏，雖然經(jīng)過(guò)處理，但無(wú)法解決滲水問(wèn)題，本工程不安全，未來(lái)高洪水位條件下，滲流安全總體評(píng)價(jià)等級(jí)為C 級(jí)。水庫(kù)壩址抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度，經(jīng)抗震計(jì)算，壩體受力及抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不符合規(guī)范要求。水庫(kù)大壩抗震安全等級(jí)為c 級(jí)。大壩沒(méi)有安全監(jiān)測(cè)設(shè)施、通訊設(shè)施、管理用房、防洪道路、水庫(kù)功能差，運(yùn)行管理?xiàng)l件差。水庫(kù)大壩二級(jí)輸水隧道閘閥漏水嚴(yán)重，水位高時(shí)閘閥處噴水高度可達(dá)數(shù)米閘閥損壞不能開(kāi)閉閘室損壞嚴(yán)重建議更換閘閥和起重設(shè)備，重建閘室。

3 水庫(kù)除險(xiǎn)加固措施

3.1 增設(shè)主要溢流壩段

目前，水庫(kù)壩面尚無(wú)溢洪道、溢流壩及防沖設(shè)施，存在安全隱患，擬新建溢流壩，以化解風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)水土流失。大壩溢流壩段凈寬33m，擋水壩段視洪水流量增加3.98m。

溢流壩的溢流能力按100 年回流控制流量設(shè)計(jì)。溢流壩按0-007.75—0+025.25 堆放布置，由溢洪道溢流、卸料槽和斗斗組成。

3.1.1 Wes 曲線段

堰型采用實(shí)用的Wes 堰，上游坡度為1:0096，坐標(biāo)O 原點(diǎn)上游段的彎曲段為兩條弧段，ab 段的弧半徑為R1=0.67m，Bo 截面的圓弧半徑為R2=1.66m，堰頂截面曲線為Wes，曲線與直線段的落差有關(guān)，落差與反弧段相連，堰頂高程堰高450.89m，韋斯曲線終點(diǎn)C 高448.55m，凈寬33m。

3.1.2 掉落部分

CD 段為直落段，C 點(diǎn)高程448.55m，D 點(diǎn)高程441.55m，坡度比1:0.84，底板平均厚度500mm，自由寬度33m。這是一個(gè)C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

3.1.3 翻斗

AB 段為旋轉(zhuǎn)桶，D 點(diǎn)標(biāo)高441.55m，E 點(diǎn)標(biāo)高440.0m，自由寬度33m，倒圓弧半徑4.6m 為C25 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

經(jīng)水庫(kù)調(diào)洪驗(yàn)算，溢流堰堰頂高程為450.89m，凈寬為33m，校核洪水位時(shí)堰頂水深為3.98m，最大過(guò)流能力為587.84m3/s。

3.2 輸水洞工程

輸水隧道已運(yùn)營(yíng)40 年，斷面為0.6×0.7 矩形，磚石結(jié)構(gòu)。據(jù)地質(zhì)勘查資料，大壩透水率為26.4～36.4Lu，為中等透水滲漏水，本次加固中，輸水隧道內(nèi)引入直徑為400mm 的鋼管，并用混凝土固定；另外，輸水隧道內(nèi)應(yīng)安裝直徑150mm 的PVC 管，用于壩基排水；修理出口鎖。

3.3 壩基防滲技術(shù)

防滲是除險(xiǎn)加固工程的重要問(wèn)題，也是施工難點(diǎn)。該大壩所處環(huán)境比較差，壩體在前期施工中忽略了基礎(chǔ)加固，導(dǎo)致壩體狀況復(fù)雜，防滲加固采用單一防滲加固措施，達(dá)不到加固要求。在水庫(kù)大壩基礎(chǔ)防滲處理過(guò)程中，相關(guān)的部門需要提高對(duì)基礎(chǔ)覆蓋層的重視程度，并且協(xié)調(diào)處理好地質(zhì)情況以及灌漿方法兩者之間的關(guān)系，使防滲技術(shù)達(dá)到最佳標(biāo)準(zhǔn)。利用截水槽回填粘土的時(shí)候，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但是這樣的方法僅僅適用于均質(zhì)壩和粘土斜墻壩，覆蓋的厚度需要控制在15m之內(nèi)。

3.4 壩體防滲技術(shù)

因?yàn)橘|(zhì)量問(wèn)題，壩體安全隱患多，老化嚴(yán)重，其結(jié)構(gòu)也發(fā)生著松動(dòng)，和現(xiàn)代壩體建筑安全設(shè)計(jì)不相符。在對(duì)水庫(kù)大壩防滲加固前，一定根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的施工措施，保證其能夠達(dá)到預(yù)期的施工效果。水庫(kù)防滲加固施工一定要遵守防滲加固原理，做好相關(guān)的處理工作，從大壩的三個(gè)部分入手，前堵與中截、后排。在壩體防滲處理中，比較常見(jiàn)的應(yīng)用是混凝土防滲墻，它的技術(shù)是比較成熟的，可廣泛使用。灌漿方法是在壩體裂縫中鉆孔，然后灌漿混凝土，這樣就能夠在一定程度上起到加固的作用。劈裂灌漿是水庫(kù)加固中最常使用的加固施工技術(shù)，在施工的時(shí)候，灌漿將對(duì)大壩施加相應(yīng)的壓力。在這種壓力下，大壩會(huì)裂開(kāi)，混凝土漿液灌入到劈裂的壩體當(dāng)中，壩體內(nèi)的漿液也會(huì)逐漸形成漿體防滲帷幕，還能夠?qū){體以及壩體之間的互壓作用進(jìn)行充分的利用，達(dá)到水庫(kù)防滲的目的，還能借助漿液的填充與擠壓，從根本上提高水庫(kù)壩體的穩(wěn)定性，對(duì)其應(yīng)力調(diào)整，保證其正常運(yùn)行，能夠避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動(dòng)等問(wèn)題。它運(yùn)用起來(lái)機(jī)理比較明確，施工的速度比較快、成本較低。在水庫(kù)施工中，相關(guān)的施工人員一定要結(jié)合防滲加固要求，制定符合要求的加固方案，從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮壩體中存在的滲透問(wèn)題。水庫(kù)防滲加固可以充分發(fā)揮水庫(kù)的作用，延長(zhǎng)其使用壽命，提高水利的功能效果。除險(xiǎn)加固要根據(jù)工程實(shí)際情況才能進(jìn)行開(kāi)展，水庫(kù)采取防滲措施種類很多，不同情況要使用不同處理方式。

3.5 混凝土防滲墻

混凝土防滲墻是緊貼大壩在其中一側(cè)修建的建筑道具，其防滲性能良好，這對(duì)于提高大壩的防滲性能有很大的幫助?；炷练罎B墻施工前，施工人員應(yīng)在一側(cè)鉆孔固定墻體，在孔洞中灌入混凝土，成為混凝土墻?；炷练罎B墻施工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是導(dǎo)墻的施工，其主要功能是成曹的指導(dǎo)、對(duì)標(biāo)高、槽段進(jìn)行控制，避免槽口的塌陷以及承重，依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及工期的要求，本工程導(dǎo)墻采用的是混凝土澆筑。導(dǎo)墻施工前，應(yīng)對(duì)混凝土防滲墻施工區(qū)域內(nèi)雜草進(jìn)行處理，然后將原壩頂挖至導(dǎo)墻頂標(biāo)高，形成寬10.8m 的防滲墻施工平臺(tái)。導(dǎo)流墻在平臺(tái)的上游和下游區(qū)域外進(jìn)行硬化，并在平臺(tái)的下游鋪設(shè)排水渠，這樣能夠方便后續(xù)工作的開(kāi)展?；炷练罎B墻主要應(yīng)用在不穩(wěn)定的壩體中，可以加固其結(jié)構(gòu)，提高穩(wěn)定性。在這種情況下，防滲墻應(yīng)分段施工，不同區(qū)域施工不同墻體，形成整體。防滲墻的兩側(cè)還應(yīng)連接防滲墻設(shè)備，做好邊緣工作，將墻體下部滲入地層。混凝土防滲墻如圖1 所示。

圖1 混凝土防滲墻

工程建設(shè)過(guò)程中，新建壩體溢流壩會(huì)產(chǎn)生殘?jiān)?，在拆除和風(fēng)險(xiǎn)加固過(guò)程中，將廢物運(yùn)入附近的溝渠和洼地堆放，采用干石擋土墻。殘?jiān)?，根?jù)地形條件，棄渣區(qū)的渣堆高度約為3.5m，干砌擋渣墻高出渣面0.7m。用土壤、草皮和幼苗覆蓋以防止水土流失。

4 結(jié)語(yǔ)

目前而言，水庫(kù)在排除和加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，由于水庫(kù)的地質(zhì)條件和筑壩材料都存在不同的差異，具體措施應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。在水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)前，一定要考慮到水庫(kù)大壩的實(shí)際情況，將其作為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以最大程度的提高施工質(zhì)量。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要積極引進(jìn)先進(jìn)的施工技術(shù)，技術(shù)更新施工理念，提升工程建設(shè)水平。定要控制好除險(xiǎn)加固的每個(gè)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的管理，提高其整體質(zhì)量，對(duì)城市的發(fā)展有著重要的意義。本文僅提出常用措施，合理設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)消散加固，最終工程設(shè)計(jì)應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，從分析事實(shí)中找出方法，做好前期調(diào)查工作，為加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)消散的設(shè)計(jì)方案提供合理依據(jù)。