水庫(kù)工程常見(jiàn)病害及防治措施

王旭東

摘 要：水庫(kù)作為水利工程的一項(xiàng)基礎(chǔ)性項(xiàng)目，它的運(yùn)行情況及使用狀態(tài)直接關(guān)系到人民群眾生命安全和國(guó)家的發(fā)展大計(jì)。隨著時(shí)間的不斷推移，很多地方早年修建的一些水庫(kù)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)各種病險(xiǎn)、病害，導(dǎo)致水庫(kù)不能發(fā)揮正常的使用功能。作者結(jié)合多年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了水庫(kù)工程常見(jiàn)的幾種病害，并制定科學(xué)合理的防治措施來(lái)鞏固和加強(qiáng)水庫(kù)的整體穩(wěn)定性，延長(zhǎng)水庫(kù)的使用壽命，保障人民生命及財(cái)產(chǎn)安全不受侵害。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)工程；病害；措施；使用功能

中圖分類號(hào)：TV697.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）18-0113-02

Abstract： As a basic project of water conservancy project， reservoir's operation and working state are directly related to the safety of the people's lives and the development of the country. With the continuous passage of time， a number of reservoirs built in many places in the early years have begun to appear a variety of ailments and diseases， resulting in the inability of the reservoir to play a normal function. In view of the working experience of many years， the author expounds several common diseases in reservoir engineering， and formulates scientific and reasonable prevention measures to consolidate and strengthen the overall stability of the reservoir and prolong the service life of the reservoir， so that the safety of people's lives and property shall not be infringed upon.

Keywords： reservoir engineering； disease； measure； function

根據(jù)近年來(lái)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，我國(guó)很多地區(qū)水庫(kù)病險(xiǎn)率不斷增高，甚至有很多水庫(kù)發(fā)生了潰壩事故，雖然有關(guān)部門已經(jīng)開(kāi)始重視，但就目前來(lái)看，水庫(kù)的安全狀況仍令人擔(dān)憂。為了做好病險(xiǎn)水庫(kù)的整治工作，提高水庫(kù)工程的安全性，國(guó)家采取多項(xiàng)措施來(lái)保障水庫(kù)的調(diào)控能力，提高水庫(kù)的蓄水量，在保障水庫(kù)安全運(yùn)行情況下不斷改善水庫(kù)的使用功能，取得了一定的成果，大大的提高了水庫(kù)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面我們針對(duì)水庫(kù)常見(jiàn)的具體病害來(lái)詳細(xì)闡述水庫(kù)整治的有效措施。

1 水庫(kù)的幾種常見(jiàn)病害形式

（1）水庫(kù)壩體穩(wěn)定性差。水庫(kù)壩體穩(wěn)定性差是一種最常見(jiàn)的水庫(kù)病險(xiǎn)。這種病險(xiǎn)產(chǎn)生的原因很簡(jiǎn)單，多由水庫(kù)壩體本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)造成，因壩體本身結(jié)構(gòu)單薄，抗滑系數(shù)不達(dá)標(biāo)，壩體聚集了大量的淤泥，再加之壩基清理不徹底，壩腳排水功能失去作用，施工質(zhì)量不高等導(dǎo)致壩體很容易發(fā)生破壞；還有在水庫(kù)上游沒(méi)有設(shè)置有效的防護(hù)設(shè)備對(duì)水庫(kù)進(jìn)行保護(hù)，或者即使設(shè)置了防護(hù)設(shè)備，但由于防護(hù)設(shè)備年久失修，已經(jīng)發(fā)揮不了防護(hù)的效果，導(dǎo)致壩體穩(wěn)定性越來(lái)越差，直至發(fā)生病險(xiǎn)危害。（2）水庫(kù)大壩滲流危險(xiǎn)。水庫(kù)滲流危險(xiǎn)也是主要的一種水庫(kù)病險(xiǎn)形式，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：a.水庫(kù)工程在施工過(guò)程中填筑的土料不符合設(shè)計(jì)施工要求，而壩體結(jié)構(gòu)構(gòu)造單薄，在使用過(guò)程中出現(xiàn)壩體散盡、發(fā)生滲漏或者浸潤(rùn)線偏高等問(wèn)題；b.水庫(kù)在建設(shè)初期，由于勘察及設(shè)計(jì)人員對(duì)當(dāng)?shù)厝宋牡刭|(zhì)條件勘察不到位，或者隨著時(shí)間的推移，地質(zhì)條件發(fā)生了巨大變化，水庫(kù)壩基在清理時(shí)難以采用有效的截滲方法，導(dǎo)致水庫(kù)壩體長(zhǎng)期遭受流水沖刷和泥沙侵蝕，逐漸出現(xiàn)壩體滲漏，發(fā)生透水裂縫等現(xiàn)象；c.在壩體下游壩腳處發(fā)生管涌，在壩坡處出現(xiàn)大量土的流失，使壩基遭到嚴(yán)重破壞，發(fā)生滲漏損壞。（3）水庫(kù)建設(shè)質(zhì)量要求低。受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件、施工技術(shù)水平以及人類質(zhì)量意識(shí)淡薄等多重因素的影響，很多水庫(kù)在當(dāng)年建設(shè)時(shí)期所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)比較低，投入的資金比較少，人們質(zhì)量觀念不強(qiáng)，導(dǎo)致建成的水庫(kù)質(zhì)量水平不高，為后期水庫(kù)病害的發(fā)生埋下隱患。有些水庫(kù)的蓄水能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，水庫(kù)底標(biāo)高超出標(biāo)準(zhǔn)蓄水位，溢洪道深度和寬度不夠，泄洪設(shè)施配套不全等。

2 病險(xiǎn)水庫(kù)的整治措施

2.1 提高質(zhì)量意識(shí)，更新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

要從源頭上降低水庫(kù)病險(xiǎn)發(fā)生的幾率，首先要在建設(shè)期提高施工人員的質(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)監(jiān)督人員的責(zé)任心。及時(shí)按照新的、更高的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行施工，積極采用先進(jìn)施工技術(shù)，保證新建水庫(kù)的質(zhì)量水平不斷提高。對(duì)已有水庫(kù)的病害整治一定要根據(jù)實(shí)際情況，認(rèn)真負(fù)責(zé)的制定整治措施，不得偷工減料，馬虎施工。

2.2 采用大壩加高技術(shù)

（1）壩頂戴帽。壩頂戴帽就是直接將壩頂進(jìn)行加高，這是提高水庫(kù)防洪水位標(biāo)準(zhǔn)的最直接方法，加高高度可以根據(jù)水庫(kù)現(xiàn)有實(shí)際情況和面對(duì)的險(xiǎn)情來(lái)確定，必須在保證安全的情況下準(zhǔn)確計(jì)算加高高度。要在水庫(kù)壩頂加高的區(qū)域的背水一面設(shè)置較陡的坡度，在迎水一面設(shè)置較高的防浪墻，要使其盡量與下游的壩體坡面連接起來(lái)，這樣有效組成整體，有利于壩體的穩(wěn)定。為了保證壩坡的穩(wěn)定性，在壩頂加高時(shí)高度不能太高，一般情況可參考高度在1m-2m，盡量不要超過(guò)3m。如遇特殊情況，加高高度不得己出現(xiàn)過(guò)高時(shí)，一定要通過(guò)增加壩身的寬度來(lái)保障水庫(kù)壩坡的安全性和穩(wěn)定性，通常做法是在背水坡腳處加寬。（2）大壩背水坡培加高加厚。由于水庫(kù)工程壩體培設(shè)計(jì)較厚，在進(jìn)行壩坡施工時(shí)，必須將坡度適當(dāng)放緩，這樣不僅增加了工程量，施工成本也相應(yīng)的增高，且施工難度加大。為了保證壩坡的穩(wěn)定與可靠，可以結(jié)合水庫(kù)的實(shí)際情況，對(duì)背水坡培進(jìn)行加高、加厚施工。這樣的措施既能夠達(dá)到水庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)，又能大大提高壩體的安全性和穩(wěn)定性，還節(jié)約了工程量，方便了施工。

2.3 增加或改造溢洪道

（1）增建溢洪道。有些早期建造的水庫(kù)，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件比較差，很多水庫(kù)都是群眾性自發(fā)修建，在修建時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)和勘察的過(guò)程，完全憑經(jīng)驗(yàn)施工，導(dǎo)致考慮不周，根本沒(méi)有設(shè)計(jì)溢洪道。整治時(shí)可根據(jù)地形地貌及時(shí)增建閘門，設(shè)置溢洪道，這樣在提高水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還可以降低水庫(kù)頂堰高度，有效增加水庫(kù)的泄洪能力，保障水庫(kù)的運(yùn)營(yíng)安全。（2）加深或拓寬溢洪道。在以往的水庫(kù)除險(xiǎn)加固案例中，很多時(shí)候都是結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件，水文地貌等情況，將原有的溢洪道進(jìn)行改造施工，這樣就可以不必大興土木，既減少了資金投入，還可以起到提高水庫(kù)防洪水平，增加水庫(kù)泄洪能力的作用，具體做法是將原有開(kāi)挖量比較小的溢洪道進(jìn)行加深和拓寬，用以增加水庫(kù)的下泄洪量。這里需要注意的是，不能一味的靠改造溢洪道來(lái)增加泄洪量，而是要根據(jù)下游水庫(kù)的承擔(dān)能力來(lái)確定，避免下游河道負(fù)擔(dān)過(guò)重，如果下游河道是小河溝或者小溪，過(guò)大的下泄流量可能會(huì)導(dǎo)致水流溢出，威脅周邊居民安全。

2.4 對(duì)于滲漏的整治措施

（1）什么是水庫(kù)滲漏。水庫(kù)滲漏是指水庫(kù)在蓄水后，庫(kù)水沿巖石孔隙，裂縫，斷層，溶洞等向庫(kù)岸兩側(cè)的溝谷低地滲漏。（2）滲漏的分類。滲漏可分為庫(kù)區(qū)滲漏和壩區(qū)滲漏兩種。按照時(shí)間長(zhǎng)短還可分為暫時(shí)性滲漏和永久性滲漏。暫時(shí)性滲漏在蓄水初期和運(yùn)用期每次都會(huì)發(fā)生，庫(kù)水滲入庫(kù)區(qū)巖土的孔隙和裂隙內(nèi)，沒(méi)有滲漏到庫(kù)區(qū)外，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，庫(kù)區(qū)水位降低還會(huì)有部分庫(kù)水回歸，對(duì)蓄水不造成太大影響。我們所要整治的都是永久性滲漏。它是指庫(kù)水會(huì)沿著庫(kù)邊滲漏至下游低谷和洼地，如果嚴(yán)重的話會(huì)影響到水庫(kù)的正常蓄水水位，還可能導(dǎo)致邊坡坍塌等災(zāi)害。（3）具體措施。水庫(kù)滲漏的整治措施多種多樣，因庫(kù)區(qū)面積大，地質(zhì)條件復(fù)雜，很難見(jiàn)到滴水不漏的水庫(kù)。為了徹底整治水庫(kù)滲漏，必須查明庫(kù)區(qū)周圍地區(qū)地質(zhì)、水文地質(zhì)情況，采取可靠的措施來(lái)防滲治滲。對(duì)于有砂礫石透水層的古河道可以用粘土覆蓋，還可以建混凝土截水墻，用水泥或水泥粘土等材料進(jìn)行灌漿等，灌漿施工因其屬于隱蔽工程，施工技術(shù)要求較高，必須由經(jīng)驗(yàn)豐富，實(shí)踐能力較強(qiáng)的作業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行，在灌漿過(guò)程中要求加強(qiáng)管理和監(jiān)督，保證水庫(kù)灌漿飽滿密實(shí)，起到應(yīng)有的防滲作用。在水庫(kù)滲漏的整治措施中不乏有很多新工藝、新材料、新技術(shù)，我們可以因地制宜，選擇合適的其他的方法措施，確保水庫(kù)病險(xiǎn)的整治達(dá)到預(yù)期的效果。水庫(kù)滲漏處理有時(shí)還需要積累水庫(kù)蓄水后的觀測(cè)資料，分幾次處理方能達(dá)到效果。

2.5 水庫(kù)滑坡的整治措施

要對(duì)水庫(kù)滑坡病險(xiǎn)進(jìn)行整治首先了解水庫(kù)庫(kù)岸情況，進(jìn)行庫(kù)區(qū)地質(zhì)調(diào)查，摸清庫(kù)岸穩(wěn)定情況，結(jié)合地面勘探和地貌分析，了解庫(kù)區(qū)已有滑坡和崩坍的地點(diǎn)，研究重點(diǎn)地區(qū)的地區(qū)情況，預(yù)測(cè)可能滑坡的地點(diǎn)和規(guī)模，然后要排出地面水。主要措施一般有：設(shè)置截水溝，將雨水阻攔在滑體以外；在滑坡區(qū)地表布置排水溝，將雨水及時(shí)排出滑坡區(qū)以外。

（1）采用擋墻。對(duì)穩(wěn)定松散土層以及夾雜巖塊的坡積層等，范圍小、厚度不大的小型滑體，可采用擋墻設(shè)施，材料可采用漿砌石塊、水泥混凝土和鋼筋混凝土等，國(guó)外還有采用鋼筋混凝土框架擋墻的。它具有施工快、對(duì)地基要求低的優(yōu)點(diǎn)。（2）設(shè)置抗滑樁。國(guó)內(nèi)外常采取的另一種方式就是采用抗滑樁來(lái)提高滑坡的抗剪強(qiáng)度，使滑體達(dá)到穩(wěn)定。它的特點(diǎn)是開(kāi)挖土方量小，施工方便，節(jié)約材料和勞動(dòng)力等，常用的抗滑樁有鋼樁和鋼筋混凝土樁。（3）開(kāi)挖、削坡減小荷載和進(jìn)行壓腳處理。如果滑體規(guī)模不大，可以采用更加簡(jiǎn)單易行的一種方式就是開(kāi)挖削坡。但開(kāi)挖后必須注意觀察岸邊穩(wěn)定性以及表面是否發(fā)生新的變化，看看是否會(huì)產(chǎn)生新的滑坡；如果滑坡規(guī)模較大，全部開(kāi)挖存在困難，可以在滑坡體的上部分進(jìn)行削坡，減小荷載后堆在下部壓腳，這樣可以提高坡體穩(wěn)定性，嚴(yán)禁在滑體的下部進(jìn)行削坡，以免促進(jìn)滑體滑動(dòng)，穩(wěn)定性更差。（4）錨固措施。這種方法適合加固巖體滑坡和不穩(wěn)定的局部巖體滑坡，是利用預(yù)應(yīng)力鋼索和錨桿將巖石進(jìn)行固定。鋼索是由很多根直徑6mm左右的鋼絲組成，放入鉆孔后，一端用高強(qiáng)度水泥砂漿進(jìn)行錨固，錨固的深度要根據(jù)強(qiáng)度需要而定，另一端用油壓千斤頂施加預(yù)應(yīng)力，每條錨索都不能小于設(shè)計(jì)的抗拉拔力。這里介紹的幾種防止滑坡的措施，有的是單獨(dú)被采用，為了達(dá)到更好的效果，有時(shí)會(huì)將幾種措施聯(lián)合起來(lái)綜合進(jìn)行處理，視情況而定。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)間的推移，我國(guó)多數(shù)水庫(kù)運(yùn)行已達(dá)50年左右，有的結(jié)構(gòu)屬于老化程度嚴(yán)重和使用壽命的后期，水庫(kù)大壩加固維修、更新改造，已是保證水庫(kù)水利樞紐安全運(yùn)行和減緩工程老化、延長(zhǎng)工程壽命的基本措施。我們一定要十分重視水庫(kù)安全與病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作，加快了病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作的實(shí)施步伐，合理、科學(xué)的布設(shè)加固除險(xiǎn)設(shè)施，選擇合適的整治措施，充分發(fā)揮水庫(kù)的人畜飲水、灌溉、防洪等方面的效益，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

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