小型病险水库封堵旧放水涵洞的几种设计方案比较

小型病险水库封堵旧放水涵洞的几种设计方案比较

摘要：随着经济的发展，对于水电等要求越来越多的同时，对于以前修建的病险水库的修补和加固已经开始被人们所重视，而在对小型的病险水库的加固工程中，对旧放水涵洞的封堵是很重要的一环，而随着水库施工技术的进步，对于病险水库中旧放水涵洞的封堵技术也有了很大的发展，在处理小型病险水库的旧放水涵洞的封堵上也有很多的方案可以选择，但是病险水库所处的地理位置和病险水库的病险程度都对旧放水涵洞的封堵施工造成影响。

关键字：小型病险水库封堵旧放水涵洞设计方案

小型的病险水库的整治已经成为当前水利工程中的一个重要的内容，而本文就重点研究小型病险水库封堵旧放水涵洞的设计方案的比较，通过对几种封堵方案从施工的难易程度和进行封堵旧放水涵洞的效果等几个方面进行具体的分析，得出每种方案在各方面的优缺点，使在对小型病险水库旧放水涵洞的封堵中能更好的选择合适的方案进行施工。

一、小型病险水库放水涵洞的封堵原因分析

由于我国的小型水库大多修建在上世纪，受到当时施工条件和施工技术的限制，因此现在很多的小型水库变成了病险水库，放水涵洞大多都存在一定的问题，因为时间的久远，很多放水涵洞的地基都出现一定的不均匀的沉降，这样就很容易导致涵洞出现涵洞身的断裂等问题，而由于小型水库施工时的材料和施工的限制，使放水的涵洞达不到设计的标准和现在的使用标准，致使放水涵洞在使用中出现问题，而在实际的操作过程中的不当也会使放水涵洞破坏，尤其是在水库中的水位达到一定的高度之后，对于放水时的水流量或者放水闸门的控制不当，都会使涵洞的洞身产生震荡，也就是需要无压环境工作的放水涵洞有压使用，造成放水涵洞的破坏。

而一些放水的涵洞由于在设计时没有采用伸缩缝或者在放水涵洞中设置足够数量的截水环，甚至一些放水的涵洞根本没有设置截水环，这都能在一定的条件下造成放水涵洞的损坏，而在施工的过程中，由于施工的疏忽或者急于完成施工而造成施工仓促等对填土没有达到一定的夯实程度，是放水涵洞与坝体的结合不严密，会出现很多漏水的通道，如果长时间这样，也会对放水涵洞造成破坏，而在对放水涵洞进行施工的过程中由于没有对放水涵洞的外壁进行涵衣的处理，会使放水的涵洞产生一些横向的漏水通道，横穿过放水的涵洞，时间长也会对放水涵洞产生巨大的破坏。而这些漏水通道产生的渗透水和坝体渗透水汇集起来将对土坝产生严重破坏。

二、几种小型病险水库旧放水涵洞的封堵方案介绍

因为小型水库的放水涵洞很多是大坝下的预埋管道，因此经常因为涵洞的一些问题，导致水库的放水和大坝安全隐患等问题。而由于很多小型的病险水库年

久的问题，再加上修建水库的时候施工条件和材料的限制，如管径小、强度低，导致很多放水的涵洞现在无法继续使用，必须进行封堵处理，修建新的放水涵洞。下面就简单介绍近几年除险加固项目中，几种常用的小型水库旧放水涵洞的封堵的方案。

1方案.、涵洞内部或洞口进行局部封堵

由于很多涵洞洞径或管径很小，所以在进行旧放水涵洞的封堵的时候，可以采用对洞口或者前半段的封堵来达到对放水涵洞进行封堵的效果，这种方法可以不用把放水涵洞进行全部的添堵，而只是对一段进行封堵，在作用上可以完全的达到封堵的效果，也节省了材料。但是在实际的施工中应该对旧放水涵洞进行实际的考察，具体的考察出放水涵洞内部的情况，使所选的局部的施工段在旧放水涵洞质量或者保存较好的一段，以提高封堵的效果。有些封堵方案设计为全段封堵，前半段混凝土，后半段砂卵石。但是在现场根本无法做到，因为人员无法进入涵洞内部施工，无法保证封堵效果。而且旧涵洞（或涵管）往往有拐弯或施工时的导流岔洞，所以全段封堵实际难以做到。

2方案、涵洞内部进行衬砌封堵

一些旧的放水涵洞原来设计有发电放水等要求的，过水断面稍微大些，可以采用衬砌封堵的办法来对旧放水涵洞进行封堵。在对放水涵洞进行衬砌封堵时，应该注意在旧的放水涵洞内进行砌石块或者混凝土的湿度的控制。旧的放水涵洞中大多是很潮湿的环境，因此在进行衬砌封堵时，大多采用施工人员进入放水涵洞内进行施工，施工之后就离去，因此砌石块或者混凝土硬化之后的强度有没有保证，就要考虑放水涵洞内的湿度等条件。

3方案、旧放水涵洞内部及外部进行灌浆处理

由于一些旧的放水涵洞年久失修等原因，已经面目全非，无法使用和修补，局部的封堵甚至也无法使用，此时可以对旧的放水涵洞进行灌浆封堵处理。灌浆的过程可以在放水涵洞内或者大坝上进行，灌浆的材料可以是混凝土和水泥浆等。采用较多的方案是沿洞轴线前半段布置洞中、洞两侧共三排灌浆孔，有压灌纯水泥浆。这种方案在实际中操作容易，质量可靠。在灌浆时应该注意灌浆之前应该对旧涵洞内的淤泥杂质等进行清扫等处理，使灌浆的效果能达到更好。

4方案、旧放水涵洞外部做防渗围井

有些水库在运行中已经发现有外坡渗水流出，而且经过大坝轴线灌浆后防渗效果不佳的，可以考虑在内坝坡放水涵洞切面做混凝土防渗围井。防渗围井其实是防渗截水墙的一种变化形式，井壁衬砌钢筋混凝土，井中可以回填防渗粘土，加强了防渗效果。在造价控制情况下，也可以做成简单的混凝土防渗墙形式。

三、对几种旧涵洞封堵施工方案的比较

1、在施工难易程度方面的比较

通过分析四种方案我们知道，从施工难易程度上1方案应该是最好进行施工的一种方案，此方案选在局部进行封堵，采用混凝土等措施进行一小段的封堵就可以达到对整个放水涵洞的封堵效果。方案2对于放水涵洞进行的衬砌封堵由于要有施工人员进入到放水的涵洞中进行人工的砌筑作业，所以在施工难度上就更加不易，尤其是放水涵洞较长的地方，砌筑更是不易，施工人员在进入到放水涵洞之后还要有工具和材料等相关配套设施运送进放水涵洞才能进行施工，还要有相关的通风、照明等安全配套措施，因此在施工难度上就更加难以实现。而方案3在施工时，目前帷幕、充填灌浆的技术已经相当成熟，施工难度不大。方案4的围井防渗，土方工程量相对比前三个方案的大。在竖井开挖和混凝土护壁衬砌时主要依靠人工操作，容易受大坝渗水影响。还涉及到人员高空安全作业、隧洞封堵对大坝内坡面施工的交叉施工影响、井内回填土的压实度控制等问题，但是只要现场管理人员认真负责，施工难度不是很大。

2、在封堵效果等方面的比较

对于四种封堵的方案，在封堵效果方面应该是方案3的封堵效果最好，由于采用的灌浆处理，这种大体积的灌浆在封堵的效果上可以说是密不透风，而且在强度方面也会符合标准，如果对放水涵洞的全洞都进行灌浆处理，那么灌浆在硬化后可以很好的与大坝体进行结合，甚至可以说成为大坝的一部分，而且为了是灌浆达到更好的效果，可以在灌浆之前对放水的涵洞进行一定的处理，如果放水涵洞在修建是采用了放水管的设计，可以先进行简单的施工把这些管壁清理出去，这样在灌浆硬化之后，就可以更好的与大坝进行结合，而方案2的封堵效果要稍好于方案1，因为方案2的砌筑都是采用的人工作业，因此受人为的因素干扰比较大，但是这种砌筑的作业人工的效果往往会比机器施工的要好，尤其是在对放水涵洞进行衬砌封堵时，会采取石头等材料进行加固，这也会在一定的程度上加固对于放水涵洞的封堵效果，而由于1方案采用的局部的封堵措施，施工简单，并且作业的时间短，但是在封堵的效果上却不好，但是比较适合对于放水涵洞进行应急的处理。4方案主要是封堵涵洞外围，需要结合1方案或者2方案进行，在洞的内外同时截断旧涵洞引起的渗透水流，封堵效果还是比较好的。

四、总结

对于放水涵洞的封堵设计，一般都会采用传统的一些堵塞或者灌浆等方法。封堵方案是决定封堵效果、投资、工期的重要因素，应根据不同工程情况具体设计。本文以上所列的几种方案，是参考了近几年水库除险加固工程对小型水库旧放水涵洞（或者涵管）所采用的施工设计方案。对于每个具体现场应该使用什么方案，笔者以为应该根据实际旧放水涵洞（或者涵管）的洞径大小、施工难易及工程造价、封堵效果等各方面综合考虑，避免设计方案由于施工难度太大或者无法施工造成整个除险加固工程施工质量和效果的不理想。同时期望有一些新型材料和新技术的的出现，能解决目前很多关于封堵效果的问题，这也可以改变施工的难度和封堵的效果，这也是将来对于旧放水涵洞封堵的一种发展趋势。随着时间的流逝，相信对于小型病险水库的旧放水涵洞的封堵施工技术会朝着施工设备