江油市小型水庫除險加固整治經(jīng)驗淺談

柳　毅（四川省江油市水務(wù)局，四川 江油 621700）

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江油市小型水庫除險加固整治經(jīng)驗淺談

柳毅（四川省江油市水務(wù)局，四川 江油 621700）

本文分析了江油市小型水庫病險存在的主要原因和汶川“5.12”地震對水庫造成的影響，結(jié)合實際整治情況，對整治的具體措施進行了歸納總結(jié)，并提出了系列建議措施。

小型水庫；除險加固；整治經(jīng)驗

1　前言

江油市共有中小型水庫188座，水庫數(shù)量居四川省第二。分布于全市的29個丘區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，其中小型水庫186座 （含小（一）型水庫22座），總庫容約6400萬方，為區(qū)內(nèi)農(nóng)田灌溉、山洪防治、農(nóng)村飲水及水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)揮了重要作用。水庫大壩結(jié)構(gòu)除有2座為砌石壩外，其他均為均質(zhì)土壩。據(jù)2002年水庫大壩第一次安全鑒定，全市共有154座水庫大壩存在較為嚴(yán)重的安全隱患，為三類壩。2008年汶川“5.12”地震更導(dǎo)致全市188座水庫全部嚴(yán)重震損，包括15座潰壩險情、45座高危險情和128座次高危險情水庫，從2008年6月至2011年4月，上述水庫全面完成了應(yīng)急搶險和災(zāi)后恢復(fù)重建，目前已投入正常運行。本文即是對江油市小型水庫在此過程中的出險、搶險、加固措施等方面的情況進行歸納總結(jié)，以期提出可供參考的經(jīng)驗淺見，不足之處敬請批評指正。

2　小型水庫病險主要成因與表現(xiàn)

2.1病險水庫主要成因

①設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低或無設(shè)計。江油市小型水庫基本建成于20世紀(jì)50～70年代，很多水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防滲能力等達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求；②建筑物施工質(zhì)量差。由于水庫修建時受經(jīng)濟發(fā)展水平所限，建設(shè)管理程序不完善，全部為組織農(nóng)民投勞建成，施工技術(shù)水平低，大壩碾壓質(zhì)量差，混凝土、砂漿強度不足等現(xiàn)象普遍存在，部分放水設(shè)施甚至采用糯米米湯和石灰砌筑而成，存在嚴(yán)重的安全隱患；③疏于管理。水庫建成后相當(dāng)長的時期內(nèi)，很多水庫（特別是?。ǘ┬退畮欤┕芾砣藛T、管理制度不落實，往往是春灌一段時期來人放水閘水，其他時間就只是個養(yǎng)魚塘。設(shè)施無人觀測、巡查、維護、維修，小問題變成大病險情況時有發(fā)生；四是汶川“5.12”特大地震影響巨大。江油市在2002年后加大了對病險水庫的整治進程，也取得了較好的效果，但地震的巨大破壞力導(dǎo)致水庫險情再次出現(xiàn)。

2.2水庫病險的主要表現(xiàn)

汶川“5.12”地震前水庫病險情況主要表現(xiàn)為：溢洪道過洪能力不足，大壩穩(wěn)定計算結(jié)果不滿足規(guī)范要求、滲漏嚴(yán)重，放水設(shè)施破損難以正常使用等常見現(xiàn)象?！?.12”地震給水庫造成的破壞主要表現(xiàn)為：

（1）裂縫，江油市188座水庫大壩全部出現(xiàn)裂縫，裂縫主要位于壩頂，其次是壩坡。最大縫寬達(dá)1.3m（園門水庫），最大可測深度達(dá)2.7m（老土地水庫），不少水庫的壩頂裂縫長度貫穿整個壩頂，另外壩體還有難以發(fā)現(xiàn)、難以數(shù)清的表層或深層裂縫；

同時放水設(shè)施也普遍出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致漏水。

（2）滑坡或局部垮塌，如?。ㄒ唬┬退畮靹倮畮臁@門水庫、岐山水庫和?。ǘ┬蛥羌掖笱咚畮斓鹊拇髩蝺?nèi)坡均出現(xiàn)大面積滑移，多個水庫的大壩、溢洪道岸坡出現(xiàn)局部垮塌。

圖1　老土地水庫“5.12”地震后壩頂縱向裂縫

3　水庫整治措施搶險

3.1水庫震損應(yīng)急搶險

①大壩裂縫處理。對于大壩裂縫較為嚴(yán)重的水庫，采取了機械挖除壩體上部（2m）后重新回填碾壓的方式，其他裂縫采用人工槽挖至肉眼看不見裂縫后以粘土夯實的方式予以處理（裂縫發(fā)現(xiàn)可采用預(yù)灌石灰水的方法），該環(huán)節(jié)最關(guān)鍵的是要最大可能的發(fā)現(xiàn)、處理裂縫，特別是上游壩坡，這是避免上游壩坡日后出現(xiàn)滑坡的重要手段。②放水設(shè)施搶險。地震發(fā)生后，江油市的水庫全面進行了有序放水，減少庫容，搶險確保放水設(shè)施暢通即可，但要注意的是放水流量不能超過涵管過水能力。③溢洪道搶險。首先保證原有溢洪道的暢通，同時為確保已被震損的大壩安全，對部分蓄水能力較強的水庫溢洪道，采用了擴寬進口或開槽降低溢洪道底板的方式以增加其泄洪能力。④滑坡處理。對上游壩坡滑坡進行壩腳反壓的方式進行應(yīng)急處理。壩腳反壓采用袋裝碎石土，人工堆碼。構(gòu)筑、頂寬3～5m反壓平臺（高出死水位0.5m），前緣坡比1：2。

3.2水庫除險加固措施

江油市的水庫除險加固是由有資質(zhì)的設(shè)計單位完成的工程設(shè)計，并由各級主管部門進行了方案評審，下面主要對具體的整治措施予以歸納總結(jié)。

3.2.1大壩

對大壩抗滑穩(wěn)定不滿足要求的，主要采用削內(nèi)加外（放緩邊坡一般不小于1：2.0）的方式進行處理。培厚外坡時應(yīng)將原有壩坡開挖成階梯狀后再進行填筑，壓實度不得小于0.96，其中土料的有機質(zhì)含量不得超過5%。受地形限制，放緩坡度的較為困難的水庫，內(nèi)坡可采用拋塊石固腳，外坡采用混凝土框格的方式固土。

內(nèi)坡護坡一般采用M7.5水泥砂漿砌C20六邊形混凝土塊護坡（8cm厚），壩坡沿垂直壩軸線方向每隔20m設(shè)C20混凝土分隔梁，斷面尺寸0.2m×0.2m；有的水庫臨近石場，則采用干砌塊石護坡，外坡均采用草皮護坡。壩面排水是在兩壩肩、縱向在馬道內(nèi)側(cè)、橫向在每隔50～100m設(shè)置排水溝。

為降低壩體浸潤線，減少孔隙壓力，控制滲流，增加壩體穩(wěn)定性，對所有土壩均設(shè)置了排水，主要是采用了堆石棱體排水，棱體頂部排水不小于 1.0m，對原已堆石棱體排水的且下游無水的，在移動壩軸線后，則采用褥墊排水。褥墊厚度不小于1.0m。對于棱體基礎(chǔ)為淤泥的，可采用土石混合渣料進行置換處理。

對滲漏壩體采用充填灌漿，壩基采用帷幕灌漿。灌漿時宜根據(jù)壩體隱患、滲漏原因和壩高確定灌漿孔的排數(shù)，建議壩高15m以下采用單排孔，壩高15m以上采用雙排孔；灌漿孔的孔距宜根據(jù)壩體的高低、質(zhì)量的好壞和受力狀態(tài)不同確定。3.2.2放水設(shè)施

由于很多小型水庫放水臥管砌體老化、滲漏，運行管理不方便，整治時將其改造為折懸臂閘門表層放水斜臥管，臥管斷面為矩形，C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面凈空尺寸為0.7m×1.2m（寬×高）放水洞直徑0.3m，并根據(jù)水位確定放水洞個數(shù)（垂直水壓3m）。同時在更換機電及金屬結(jié)構(gòu)時應(yīng)注意與原水工結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)問題。

能夠繼續(xù)使用的漿砌石臥管，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)碎片等清除干凈后，可采取壓力灌漿法對裂縫進行灌漿，也可根據(jù)裂縫情況鑿成V字型或倒梯形，并清洗干凈后，槽內(nèi)用水泥砂漿、丙乳砂漿及環(huán)氧砂漿等嵌補。

3.2.3溢洪道

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）確定洪水標(biāo)準(zhǔn)和計算下泄流量，保證溢洪道的寬度和深度，對于應(yīng)急搶險中已超標(biāo)準(zhǔn)開槽降低了高程的溢洪道，整治中亦不需重新回填，在進口設(shè)置砌石擋水低堰即可。

3.2.4觀測設(shè)施

沿壩軸線每50m設(shè)置沉降及水平位移觀測斷面，每個斷面在壩頂、下游壩坡、和馬道設(shè)觀測點。在壩下游處采用量水堰法觀測滲水量。

在對水庫樞紐進行除險加固的同時，江油市也對水庫的防汛道路、管理設(shè)施等同步進行了建設(shè)，取得了較好的效果（見圖2）。

圖2　整治完工后的江油市八一水庫

4　幾點體會

江油市小型水庫的除險加固已基本結(jié)束，筆者也全面參與其中，有如下體會供參考：

4.1前期勘察設(shè)計工作一定要扎實

由于水庫的災(zāi)后重建時間要求極為緊張，設(shè)計單位在不到半年的時間完成了180余座水庫的施工設(shè)計，很多水庫未進行地質(zhì)勘察，部分水庫病險未全部發(fā)現(xiàn)或病因定位不準(zhǔn)確，設(shè)計質(zhì)量和深度不盡人意，也給施工管理和整治效果造成了一定影響。

4.2工程進度一定要合理安排

還是時間要求原因，江油市188座水庫整治在不到一年半即完成了主體工程建設(shè)，不少無施工、監(jiān)理資質(zhì)和經(jīng)驗的人員蜂擁而上，掛靠施工和監(jiān)理，加之多為低價中標(biāo)承建，影響了工程的建設(shè)質(zhì)量和進度。

4.3放水設(shè)施改造

江油市目前90%以上的?。ǘ┬退畮觳捎玫姆潘O(shè)施為折懸臂閘門表層放水斜臥管，放水能力強，這種結(jié)構(gòu)本身并無問題，但考慮到水庫涵管基本未改造，過水能力很低，加之管理人員的經(jīng)驗和技術(shù)水平短期難以全部提升，故會給水庫安全運行帶來一定風(fēng)險。建議以后類似情況下應(yīng)全面考慮涵管過流能力、用水需求以及工程管理水平后確定放水臥管形式。

利規(guī)劃建設(shè)·沉水水庫工程現(xiàn)場管理等相關(guān)工作。

柳 毅（1977-），男，工程師，本科，主要從事農(nóng)田水

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2095-2066（2016）17-0054-02

2016-5-25