浅析小型水库大坝除险加固技术和防渗处理措施

浅析小型水库大坝除险加固技术和防渗处理措施

发表时间：2018-09-18T14:40:44.017Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：魏成君

[导读] 摘要：根据国家水利部的统计，对全国发生的水库垮坝事件进行调查研究，发现全国的水库垮坝事故中，小型水库占 96%，垮坝水库中土坝占 98. 3%，堆石坝占 1. 67%，其他坝型占 0. 03%。

卫辉市沧河水利灌溉有限公司河南新乡 453100

摘要：根据国家水利部的统计，对全国发生的水库垮坝事件进行调查研究，发现全国的水库垮坝事故中，小型水库占 96%，垮坝水库中土坝占 98. 3%，堆石坝占 1. 67%，其他坝型占 0. 03%。发生在管理运行期的水库占 74%，发生在施工阶段的占 26%。这说明我国的小型水库是一个具有安全隐患的工程，我国的小型水库多数处于交通不便，地势险恶的地理环境，造成对小型水库的监控与维修都比较困难。此外，我国的小型水库建设质量监控存在问题，许多小型水库在建立之初就存在质量问题，为后来的除险加固工程带来难题。因此，研究如何针对小型水库建筑特点的除险加固工程，具有重要的现实意义。

关键词：小型水库；除险加固；工程施工；管理措施

引言

中小型水库的兴建，利国利民，可以除害兴利、调节利用水资源，对保障下游人民群众生命财产安全和促进国民经济发展起到不可估量的作用。同时水库大坝失事会给国家和人民群众带来灾难。对中小型病险水库除险加固防渗，除可恢复和加强水库的防洪功能外，还发挥水库的灌溉、供水、旅游、养殖等经济效益、社会效益、生态效益。因大多数中小型水库均建于 20 世纪 50、60 年代，限于当时经济、技术条件，许多水库存在防洪标准偏低，工程质量较差、管理人员业务素质不高、管理工作不到位、多年运行工程老化常年失修等问题，水库均出现不同程度险情。因此，对中小型病险水库进行加固防渗的问题就成了必要解决的问题。

1 小型水库的主要特点

1.1 自然条件差

相对而言，小型水库一般分布于经济和文化基础相对薄弱的山丘区，而且分布分散、地处偏僻。这些特征决定了在各类水利工程管理中，小型水库的管理具有特殊的难度。大中型水库均已有了防汛道路，而小型水库尤其是小型水库的自然条件往往很差，大多地方道路不畅通。有些小型水库虽有防汛道路，但道路狭窄，遇雨泥泞，无法通车；有些处在山区的小型水库，路窄坡陡，树木丛生，有些水库根本没有道路，到达大坝只能步行。

1.2 缺乏勘测设计资料

施工质量差，标准低，病险严重小型水库大部分修建于上世纪六、七十年代，多由群众自建，没有进行勘测设计，因陋就简进行施工，质量差，标准低，多年来一直带病运行，效益得不到充分发挥。小型水库暴露出来的危及大坝安全的工程问题比大中型水库严重得多，绝大多数小型水库大坝同时存在多种隐患，因此小型水库的安全形势比大中型水库更加严峻。

1.3 缺乏管理

现有多数小型水库是由集体筹资、政府适当补助、农民投劳兴建的，产权关系不明晰，只能简单化地判定其产权属于集体。根据现代产权理论，集体产权本身就是一种模糊的产权。随着家庭联产承包责任制的实行，农村经济逐步发展到以家庭承包经营为基础，统分结合的双层经营体制，造成小型水库真正的所有者缺位，致使出现了工程老化失修，水库无人管理的现象。

2 小型病险水库的除险加固设计思路

2.1 挡水建筑物

当前的小型水库多为土石坝，由于长期得不到有效养护，大部分小型水库大坝存有上游护坡松动脱落以及坝基坝肩的渗漏等问题。在除险加固设计中，必须要保证水库的防洪安全，要在大坝的坝体施工过程中，将加固设计落实到位，如果出现渗漏的情况，应与上游地区的防渗及下游坝坡导渗处理设计等。

2.2 水库输水建筑物

水库输水建筑物的除险加固设计主要是水库坝下涵管的加固设计，不断完善水库输水的运行功能，并且在水库除险加固设计中将引水渠道的设计落实到位。

2.3 水库泄水建筑物

在实际的水库工程中，对于一些土石坝工程，在输水渠道以及溢洪道中，常会出现较多的病害问题。所以需要将水库泄水建筑物的除险加固工作落实。

3 小型水库除险加固的施工质量控制技术分析

要做好小型水库除险加固工程的质量控制必须要从质量控制程序入手，主要有 4 个方面：1）要办理质量监督登记，在小型水库除险加固工程施工开始前，承包施工单位必要到市水务工程质量监督站办理工程质量控制手续，没有办理登记的一律不得进行小型水库除险加固工程施工。2）要及时召开前期的工作会议，要对具体的工作提出要求，要确定具体的施工图纸，设计技术交底及控制基准点交桩时间。3）要对小型水库的项目进行划分，是保障小型水库除险加固工程各个环节的质量的基础。4）隐蔽工程及重要工序验收执行四方联检制度，小型水库除险加固工程要达到预期的目的，必须要对具备条件的项目进行验收，需要执行建设、设计、监理及施工四方联检。

4 小型水库大坝除险加固防渗设计的处理措施

根据防渗设计技术原理的不同，可以将中小型水库大坝除险加固防渗设计分为不同类型，其中使用比较广泛的处理方法主要包括以下几种。

4.1 混凝土防渗设计

混凝土防渗设计，是利用混凝土材料，在坝基竖直面设置防渗墙，进而对水库大坝起到防渗加固效果。混凝土防渗设计作用步骤较多，需要先使用专业器械，在坝基出现渗流现象的位置进行造槽作业，然后再进行清孔换浆作业，再将所有设置好的槽孔依次连接后，便可以浇筑混凝土，完成防渗墙的设置，整个施工过程比较复杂。在进行混凝土防渗设计时，对槽孔设置有着较高要求，应将孔内泥浆面控制在导墙最顶端30-50cm内，将槽孔位置偏差控制在3cm以下，清孔后槽孔内的泥浆厚度应小于10cm，在确定槽孔设置合格后，应在4h之内完成混凝土浇筑。但是，混凝土防渗设计对造槽设备依赖性较强，而造槽设备在小型水库大坝中并不适用，并且防渗墙在与地基连接

时，其稳固性得不到保障。

4.2 高压喷射灌浆防渗设计

在利用高压喷射灌浆防渗设计方法，对中小型水库进行出险加固防渗处理时，是利用喷射装置的高压力特性，将浆液灌注到水库大坝地基中的孔隙中，在射流的切削、冲击及搅拌作用下，浆液便会与地基相结合形成一个整体结构，实现对水库大坝地基的改造，使地基的密度及稳定性都得到增强，进而提高其防渗性能。高压喷射灌浆防渗设计施工作业面较小，施工任务量较少，在施工过程中，不会对水库大坝地基地面造成损伤，通过预先设定好的套管，可以更加迅速地完成水库大坝防渗加固处理，具有较强的可控性及可靠性。但是，该项技术需要耗费大量资金，经济效益较低，如果从经济角度考虑，并不是最为理想的水库大坝除险加固防渗处理方法。

4.3 复合土工膜防渗设计

复合土工膜防渗设计，也是当前中小型水库除险加固防渗处理常用方法，土工膜和土工织物是构成复合土工膜的主要材料，具有良好的防渗性能，将其应用到水库大坝防渗加固中，能够实现较为理想的防渗效果。在实际施工过程中，施工准备工作是尤为重要的，需先要对水库大坝地基地面进行压实处理，并保证地面具有良好的平整性，然后才可以铺设复合土工膜。另外，还应该搭配混凝土和砂垫层，将其设置在复合土工膜上方，形成防渗体系，进而实现更加理想的防渗设计效果。在铺设复合人工膜的时候，优先选择宽度较大的，并使其紧贴地面，不能出现缝隙或者褶皱，并且在施工过程中，不能对复合土工膜造成损伤，避免降低其防渗性能。

结语

水利工程作为兴利除害、利国利民的基础公共工程，在防洪抗涝、农田灌溉、水源调配、水力发电等众多方面发挥着重要作用，对维护社会稳定、促进经济发展意义重大。做好小型水库大坝除险加固防渗设计，采取有效的处理措施提高其防渗性能，是确保水库基本作用及功能有效发挥的前提，同时也是水利工程建设过程中一项关键任务，必须提高重视力度并将其加以落实。

参考文献：

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