山塘除險加固工程的具體措施

江英俊

摘 要：本文將結(jié)合我國山塘工程存在的除險加固安全問題，對其除險加固具體措施進(jìn)行總結(jié)分析，并結(jié)合實例開展研究，以促進(jìn)我國水利工程事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程；山塘；出險加固

水利工程作為社會主義事業(yè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的重要內(nèi)容，在社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展推動下，其施工建設(shè)的技術(shù)水平也得到了一定提升。但是，綜合我國水利工程建設(shè)與運用的實際情況，其工程建設(shè)與維護(hù)中仍然存在著一定問題[1]，導(dǎo)致工程安全受到影響。以我國某些地區(qū)的山塘工程為例，由于其建設(shè)年代比較久遠(yuǎn)，再加上當(dāng)時施工條件與歷史因素的限制，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，施工設(shè)備簡陋、材料局限，大壩防滲設(shè)施修建簡單、壩坡防沖刷性能差，加上運行年限久遠(yuǎn)、運行管理的不到位，影響到山塘正常使用，工程效益不能充分發(fā)揮，若不及時對山塘進(jìn)行綜合整治工程建設(shè)，一旦失事，將危機(jī)到下游村民的人身安全，隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，確保山塘大壩及下游防洪安全，已成為當(dāng)?shù)卣蜕教料掠螐V大人民群眾的迫切要求。

1、山塘工程重要安全隱患問題分析

結(jié)合我國山塘工程建設(shè)應(yīng)用的實際情況，當(dāng)前工程中主要存在有以下安全隱患和問題。

1.1 山塘壩體結(jié)構(gòu)不安全，易引發(fā)安全問題

山塘工程的修建由于受到當(dāng)時技術(shù)、資金等條件限制，的不僅施工質(zhì)量得不到保障，而且運行維護(hù)不到位，導(dǎo)致山塘工程隨著時間的流失，各種安全隱患逐漸暴露出來，其中，山塘壩體結(jié)構(gòu)不完全就是非常突出的安全問題之一。山塘壩體結(jié)構(gòu)不安全主要是因為山塘修建時期缺乏相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范，再加上山塘大壩的上下游邊坡較陡，而設(shè)計施工的質(zhì)量比較差等，就容易引起山塘壩體出現(xiàn)局部滑塌或者是壩頂出現(xiàn)縱向的裂縫等問題，從而導(dǎo)致山塘壩體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題加劇，容易引發(fā)各類安全問題。

1.2 山塘工程防洪標(biāo)準(zhǔn)低、施工質(zhì)量不合格

當(dāng)前我國的山塘工程中，多數(shù)工程是由當(dāng)前政府組織施工，由于受到各種條件限制，政府缺乏專業(yè)水平較高的水利工程技術(shù)人員，從而對于工程施工的設(shè)計以及施工監(jiān)護(hù)力度不足，導(dǎo)致工程施工中存在著一定的質(zhì)量問題，對山塘壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。具體表現(xiàn)為，山塘防洪標(biāo)準(zhǔn)低，多數(shù)地區(qū)山塘防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到10年一遇或者是校核標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到100年一遇；山塘壩體填筑施工質(zhì)量較差，比如壩體防滲體土料的含水量超標(biāo)或者是壓實度較低等，都會引起山塘壩體滲漏發(fā)生，具有很大的安全隱患。此外，山塘壩體施工中，對壩基以及壩肩清基開挖施工的管理不到位，沒有開挖到位就開始回填，或者是對基礎(chǔ)表面土挖除不夠徹底、使用塊石埋入天基等，都會引起壩體發(fā)生豎坡或者是倒坡情況，從而發(fā)生壩體裂縫，出現(xiàn)滲漏。

1.3 山塘工程壩下涵管問題

早期的山塘工程施工中，多數(shù)工程都采用的是煉瓦管或者是條石方涵的壩內(nèi)涵管施工模式，將涵管位置設(shè)置在壩體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部。而這種形式的涵管在壩體工程的長期運行使用下，極容易因為壩體自身不均勻沉降作用的影響，發(fā)生涵管裂縫或者是漏水情況，從而影響壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使壩體出現(xiàn)土體塌落或其他問題，形成一定的安全隱患。

1.4 對山塘工程的維修養(yǎng)護(hù)不到位

山塘工程在我國農(nóng)村以及相對偏遠(yuǎn)等地區(qū)的分布相對較多，具有較為突出的分布面廣、數(shù)量多特征，但是，由于我國當(dāng)前進(jìn)行山塘維修養(yǎng)護(hù)的人力資源有限，再加上政府財政困難、山塘維修養(yǎng)護(hù)資金落實不到位等原因，使一些地區(qū)山塘維修與養(yǎng)護(hù)工作根本無法開展，而且在山塘維修養(yǎng)護(hù)中不夠重視對白蟻危害的檢查和防治等，都是當(dāng)前山塘工程存在的較為突出安全問題。

2、針對山塘工程重要安全問題的除險加固措施

結(jié)合上述對我國山塘工程當(dāng)前存在的嚴(yán)重安全問題的總結(jié)分析，由于山塘工程除險加固安全問題多與山塘壩體穩(wěn)定性、溢洪道泄洪能力以及放水系統(tǒng)有關(guān)，為避免山塘工程安全問題發(fā)生，對當(dāng)?shù)鼐用癜踩鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生不利影響，可以采取以下除險加固措施進(jìn)行工程維護(hù)，減少安全隱患與問題的發(fā)生。

2.1 針對山塘壩體的除險加固措施

壩體作為山塘工程關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分，壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是導(dǎo)致山塘安全隱患發(fā)生的關(guān)鍵，為避免壩體穩(wěn)定性問題導(dǎo)致的安全問題發(fā)生，通?？梢愿鶕?jù)山塘工程的安全隱患實際情況，通過對壩體進(jìn)行培厚加固或防滲保護(hù)來確保其穩(wěn)定性。比較常見的山塘壩體培厚方式主要有上下游壩坡坡度放緩，滿足規(guī)范要求的坡比，對大壩壩體進(jìn)行上下游壩坡的填土等；而對壩體的防滲保護(hù)主要表現(xiàn)為在山塘工程壩體的壩基或者壩肩帷幕部位通過灌漿以及固結(jié)灌漿、對壩體補(bǔ)強(qiáng)灌漿等方式，減少壩體滲漏發(fā)生，確保其穩(wěn)定性。

此外，由于我國山塘工程中還存在有土壩情況，對于土壩壩體的加固則需要通過減緩壩體上下游的坡度，進(jìn)行填土夯實方式來實現(xiàn)[2]。此外，還要在壩體上游位置設(shè)置相應(yīng)的護(hù)坡，下游位置進(jìn)行綠化護(hù)坡防護(hù)等。對土壩壩體的山塘工程，其防滲保護(hù)主要通過壩體上游位置設(shè)置粘土斜墻防滲，或者直接在壩體上游進(jìn)行澆筑砼、壩頂鉆孔灌漿、套井灌漿等方式進(jìn)行防滲保護(hù)。

2.2 針對山塘溢洪道的除險加固措施

山塘溢洪道阻塞是導(dǎo)致安全隱患發(fā)生的主要原因之一。針對一些修建年代相對比較久，并且溢洪道雜草阻塞嚴(yán)重、溢洪道岸坡出現(xiàn)崩塌或沖坑等情況的工程[3]，在根據(jù)問題情況采取針對性清淤、護(hù)砌加固、防滲保護(hù)等措施基礎(chǔ)上，以確保溢洪道的泄洪能力。此外，針對溢洪道泄洪能力較小的山塘工程，可以通過增加壩頂高程或者是拓寬溢洪道方式，來增加其泄洪能力，溢洪道泄洪能力的整改需要結(jié)合實際情況，選擇合適方法進(jìn)行應(yīng)用。

2.3 針對山塘放水系統(tǒng)的除險加固措施

通常情況下，山塘防水系統(tǒng)問題主要表現(xiàn)為放水啟閉受到破壞、山塘消水池或放水涵管出現(xiàn)裂縫、滲漏或沉陷問題。針對這種情況，為保證放水系統(tǒng)正常工作運行，對放水啟閉裝置損壞情況要及時進(jìn)行維修更換，對放水涵管或消水池裂縫、沉陷等問題，要結(jié)合其對山塘壩體結(jié)構(gòu)的影響，通過挖除更換或者是新建放水涵洞、虹吸管、套管灌漿等方法，進(jìn)行相關(guān)問題的改進(jìn)維護(hù)，在確保放水系統(tǒng)安全正常運行基礎(chǔ)上，減少對壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

3、山塘除險加固施工實例

3.1 工程概況

浙江龍?zhí)豆こ探ǔ赏队糜?970年，工程結(jié)構(gòu)主要包括大壩、溢洪道和放水設(shè)施等，其中壩體形式為均質(zhì)土壩，壩體上游控雨面積約為2.4平方千米，工程庫容約為5.39×104m3，該山塘工程主要用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉與防洪保護(hù)。經(jīng)對該山塘大壩各種運行工況下的滲流穩(wěn)定性計算分析，結(jié)果顯示，該工程壩體滲流當(dāng)前處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，壩體上游護(hù)坡具有相對安全的抗滑穩(wěn)定性能，而下游護(hù)坡則存在有一定的安全隱患。

3.2 除險加固防護(hù)措施

根據(jù)對上述工程安全性的測驗，為確保其安全，分別為該工程的下游護(hù)坡以及壩體部位進(jìn)行培厚加固防護(hù)，同時針對壩體泄洪道進(jìn)行了相應(yīng)的除險加固，具體措施如下。

首先，在上述山塘下游護(hù)坡除險加固防護(hù)中，從護(hù)坡結(jié)構(gòu)的安全性上考慮，由于原護(hù)坡坡度相對較高，在放緩原坡度情況下，采用堆石回填砌筑，并在堆石外圍進(jìn)行約20cm厚的碎石找平層鋪設(shè)方式對護(hù)坡穩(wěn)固性進(jìn)行改善。

其次，對于工程大壩壩頂在拆除原有壩頂砌石情況下，通過C20強(qiáng)度預(yù)制砼對壩頂進(jìn)行鋪設(shè)，鋪設(shè)厚度為10cm，此外，還在壩頂鋪設(shè)下設(shè)置10cm厚度的碎石墊層，大壩墻體設(shè)置相應(yīng)的PVC排水管，從而對大壩壩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)固加護(hù)。

最后，對于原山塘工程的輸水涵道，其啟閉開關(guān)將原有的岸坡斜拉平板閘門控制拉桿進(jìn)行更換，并對閘門與啟閉開關(guān)位置的坡道進(jìn)行重新設(shè)置，以確保其能夠結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行開關(guān)啟動。此外，對山塘泄洪道在保持原有泄洪能力基礎(chǔ)上，進(jìn)行斷面加寬和平整處理，并在泄洪道右上壩平臺基礎(chǔ)部位增加導(dǎo)流墻，將原油與放水涵洞拆除重建，選擇簡單容易進(jìn)行修建的駝峰堰形式進(jìn)行放水泄流，以滿足工程的泄洪能力，起到更好的防洪保護(hù)。

4、結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，水利工程施工技術(shù)也得到了相應(yīng)的提升，但是水利工程的實際建設(shè)與維護(hù)中仍然存在著一定的問題，對其安全造成了一定的影響?？傊M(jìn)行山塘除險加固措施分析，有利于提高山塘工程安全性，滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉與生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，具有積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]白炳書，居星輝，殷水花，曹曉鋒.山塘除險加固的壩體加固方案探討——以泗安鎮(zhèn)工農(nóng)山塘為例[J].浙江水利水電專科學(xué)校學(xué)報，2011，23（03）：1-3.

[2]潘登.粘土固化劑在湖南省峽山塘水庫除險加固工程的應(yīng)用[J].陜西水利，2011，（06）：74-75.

[3]蔡建國，王江濤.淺析山塘及小型水庫除險加固放水設(shè)施的選擇[J].水利建設(shè)與管理，2012，32（11）：74-77.