小型水庫大壩除險(xiǎn)加固技術(shù)和防滲處理措施

李曉艷

（寧洱哈尼族彝族自治縣水庫管理中心，云南 普洱 665199）

引言

進(jìn)行小型水庫建設(shè)，不僅是一項(xiàng)有利于國家生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工程，同時(shí)還可以除害興利，調(diào)節(jié)水源資源分配和利用，是一項(xiàng)不可多得的好工程，但不合格的水利工程新建同時(shí)會影響社會和國家安全，給人民群眾帶來深重災(zāi)難。因此，在新建小型水庫時(shí)，注重對水庫質(zhì)量的檢查和評審，加強(qiáng)除險(xiǎn)工作及時(shí)發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題，并給予解決，對水庫進(jìn)行加固防滲除了可以加強(qiáng)水庫防洪功能，提高水庫相關(guān)效益，同時(shí)還對發(fā)揮水庫灌溉，旅游養(yǎng)殖等社會功能提供有效動(dòng)力?，F(xiàn)階段我國大多數(shù)小型水庫均建成較早，應(yīng)限制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和科技發(fā)展，多數(shù)水庫建水平較低，技術(shù)含量較少，工程質(zhì)量較差，同時(shí)，由于管理人員和相應(yīng)施工人員素質(zhì)差異，導(dǎo)致工程質(zhì)量未能完全保證，在經(jīng)過水庫多年運(yùn)行后，相應(yīng)都會出現(xiàn)不同程度的水庫滲漏等問題，因此，即使對水庫進(jìn)行除險(xiǎn)和加固防滲工作，就成了重中之重。

一、小型水庫問題分析

（一）設(shè)備腐蝕

在進(jìn)行水庫運(yùn)行過程中，水庫大壩放水設(shè)施啟動(dòng)，機(jī)器和閘門機(jī)器是極易受到水流沖蝕和腐化的由于常年水流作用和水中所含有化學(xué)物質(zhì)，對其進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)在水庫運(yùn)行過程中，此部分是最容易出現(xiàn)問題的造成此問題的原因一部分，由于設(shè)備自然老化，而另一部分則是源于在大壩實(shí)際修建過程中，未能按照要求進(jìn)行前期勘察處理，前期輸出資料的不完善，從而導(dǎo)致在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)沒有完全掌握當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)情況，導(dǎo)致閘門高度同時(shí)情況不符設(shè)計(jì)，思路同實(shí)際建設(shè)情況不匹配等現(xiàn)象。在后期水庫建成時(shí)，由于水庫調(diào)整和維護(hù)，造成水庫閘門高度不合格，使得水庫閘門變形，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)無法正常工作，影響后續(xù)水庫使用和水庫安全。

（二）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)

由于水庫壩體材質(zhì)差異和水庫建設(shè)施工技術(shù)差異等，在具體建設(shè)施工時(shí)，會導(dǎo)致不同情況的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差異。同時(shí)由于前期施工設(shè)計(jì)師并未能完全調(diào)查和考察當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件和相應(yīng)地形地貌條件，使得在建設(shè)時(shí)，由于設(shè)計(jì)同實(shí)際情況不符，而導(dǎo)致水庫結(jié)構(gòu)不滿足相應(yīng)規(guī)則條件，影響水庫安全使用和后續(xù)水庫維護(hù)。導(dǎo)致水庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)的條件可以得出以下幾種，水庫建設(shè)年代較為久遠(yuǎn)，使用年齡較長。同時(shí)在施工。設(shè)計(jì)前期，并未完整考察周邊地質(zhì)情況，導(dǎo)致水工前期設(shè)計(jì)不完善，從而使得水庫結(jié)構(gòu)較為不穩(wěn)定。同時(shí)在進(jìn)行水壩建設(shè)時(shí)，煙當(dāng)時(shí)建筑設(shè)計(jì)條件和施工條件限制并未能完全采用機(jī)械化對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而導(dǎo)致部分設(shè)計(jì)施工不達(dá)標(biāo)，基礎(chǔ)清理不徹底等現(xiàn)象。同時(shí)，在設(shè)計(jì)師并未能完全考慮水庫運(yùn)行可能出現(xiàn)的問題，在相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，對此，部分設(shè)計(jì)較為薄弱，也容易導(dǎo)致水庫出現(xiàn)不均勻，變形影響后續(xù)安全使用。

（三）抗震不合格

水庫設(shè)計(jì)不能避免的，需要考慮其抗震影響因素，保證其抗震安全系數(shù)達(dá)到規(guī)范要求，但對于大多數(shù)小型水壩，設(shè)計(jì)而言，因其自身運(yùn)行規(guī)模較小，所以在相應(yīng)進(jìn)行水庫設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可能會忽略抗震，標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，使得水庫自建成以來，自身安全系數(shù)和抗震穩(wěn)定性系數(shù)不能達(dá)到規(guī)范要求。水庫因運(yùn)行或因自然地理活動(dòng)出現(xiàn)地震時(shí)，壩體由于抗震穩(wěn)定性系數(shù)較低，從而較易出現(xiàn)壩體裂縫。影響水庫安全使用，嚴(yán)重者甚至?xí)斐伤畮熳冃?，滑塌沉陷等相?yīng)災(zāi)害嚴(yán)重威脅下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。造成這種現(xiàn)象的原因多是由于建設(shè)前期，未能綜合考慮后期地震給水庫帶來的影響，未能及時(shí)采取相應(yīng)安全防護(hù)舉措，及時(shí)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)或者在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，所定標(biāo)準(zhǔn)過低，與現(xiàn)時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)相差過大，同時(shí)由于水壩壩體選材差異，使得壩體中的黏土細(xì)沙等由于流水影響逐漸液化，從而使水庫原有的抗滑穩(wěn)定性大幅度降低，影響水庫安全和后續(xù)使用。

二、水庫大壩加固措施

（一）放水建筑加固

為保證水庫中的水及時(shí)排出，因此需要在水庫建設(shè)時(shí)對相應(yīng)部位加設(shè)放水裝置。在眾多放射裝置中常見的放水裝置是臥管放水。在進(jìn)行臥管放水裝置安裝和加固時(shí)，為保證大壩穩(wěn)定性，應(yīng)通過聯(lián)合放水洞進(jìn)出口和閘門。以及物管進(jìn)水口來綜合進(jìn)行放水控制。相應(yīng)石塊去除清理，將多余的涂料廢渣及時(shí)排出洞口。之后再在涵洞口進(jìn)行閘門安裝工作，利用混凝土進(jìn)一步固定相關(guān)孔洞，同時(shí)修建消力池，確保放水的正常進(jìn)行[1]。

（二）加固滑坡

滑坡是威脅水庫整體運(yùn)行安全的最重要隱患之一。在整個(gè)大壩運(yùn)行過程中，滑坡安全問題是影響后續(xù)正常工作的巨大隱患，因此在施工建設(shè)前期，應(yīng)對滑坡問題進(jìn)行排查，針對重點(diǎn)滑坡地段進(jìn)行加固處理，建設(shè)前期，相關(guān)建設(shè)施工單位應(yīng)及時(shí)調(diào)查周圍地質(zhì)狀況和水文狀況，并及時(shí)針對地質(zhì)災(zāi)害出具相應(yīng)調(diào)查報(bào)告，并綜合分析地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)原因和后續(xù)發(fā)展趨勢，對滑坡體進(jìn)行加固方案設(shè)計(jì)，及時(shí)解決滑坡體威脅，同時(shí)在進(jìn)行滑坡調(diào)查時(shí)，應(yīng)判斷滑坡影響范圍，進(jìn)一步實(shí)地量取滑坡巖土面積，巖土內(nèi)部的物理參數(shù)采用相應(yīng)技術(shù)手段，對巖土結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測，結(jié)合相關(guān)地質(zhì)資料，進(jìn)一步測算出合理的安全系數(shù)，并對水庫進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證水庫運(yùn)行順利。

（三）泄洪建筑加固

為保證水庫平穩(wěn)安全運(yùn)行，及時(shí)排出水庫體內(nèi)部水，保證水庫結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性，應(yīng)在水庫運(yùn)行時(shí)加裝泄洪建筑物，同時(shí)在水庫運(yùn)行作用期間，及時(shí)對泄洪建筑物進(jìn)行保養(yǎng)維修，相關(guān)維修設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)規(guī)范要求，嚴(yán)格控制謝紅設(shè)計(jì)，核查泄洪能力，相關(guān)系數(shù)以及水質(zhì)計(jì)算結(jié)果，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)合理性，同時(shí)對設(shè)計(jì)建筑物相應(yīng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查復(fù)核，并嚴(yán)格選取材料進(jìn)行泄洪設(shè)施建筑，保證泄洪設(shè)施功能穩(wěn)定性，同時(shí)在謝洪設(shè)施運(yùn)行過程中，應(yīng)及時(shí)復(fù)核安全系數(shù)，在檢查泄洪能力的過程中，針對相應(yīng)問題及時(shí)提出解決方案，針對泄洪建筑物所出現(xiàn)的不穩(wěn)定問題，及時(shí)進(jìn)行加固措施處理，針對破損范圍較小的泄洪裝置，以及不能構(gòu)成安全威脅的問題進(jìn)行小部分局部處理，保證裝置運(yùn)行平穩(wěn)[2]。

三、大壩防滲措施

（一）防滲方案分析

在進(jìn)行水庫大壩具體防滲設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合對比多種方案進(jìn)行選取，從多種技術(shù)角度和多種施工操作角度，綜合比較優(yōu)化，選取最優(yōu)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還應(yīng)考慮方案的經(jīng)濟(jì)便于實(shí)行性以及可靠性綜合評定方案設(shè)計(jì)等級，并結(jié)合施工具體情況進(jìn)行合理方案選擇。首先在進(jìn)行方案選取時(shí)，應(yīng)根據(jù)壩體建筑具體材料以及周邊環(huán)境因素，深入實(shí)地進(jìn)行漏水點(diǎn)實(shí)地考察和走訪調(diào)查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水庫水位在正常蓄水位時(shí)，水壩下游面的正常蓄水位高度有水體浸濕現(xiàn)象發(fā)生，此時(shí)應(yīng)推測霸體的防滲措施已經(jīng)失效。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)資料以及現(xiàn)場走訪工程地質(zhì)勘查所表明的滲漏原因和安全隱患，對水壩進(jìn)行綜合滲流分析，同時(shí)檢查水壩基礎(chǔ)存在滲漏的現(xiàn)象，結(jié)合綜合分析結(jié)論，設(shè)計(jì)合理的加固措施進(jìn)行施工，并同時(shí)咨詢相關(guān)專家進(jìn)行綜合意見評審，合理審查方案合理性和可行性，對相應(yīng)方案進(jìn)行科學(xué)評估，保障方案順利實(shí)施。

（二）施工方案具體選擇

通過比較在進(jìn)行綜合方案選取時(shí)，需要同時(shí)考察工程項(xiàng)目建設(shè)造價(jià)和技術(shù)施工的可行性大壩的水密性包括在大壩上游設(shè)置水密墻，低于死水高度，并進(jìn)行巖土工程設(shè)計(jì)。將連接和填充膜的平臺延伸到屏障的頂部，并連接到屏障肩膀上的防水窗簾上。同時(shí)在大壩表面采用復(fù)合土工膜防水，大壩周圍采用防水墻膜固定。土工膜安裝在大壩上游的上部，從擋土墻到大壩頂部進(jìn)行完全鋪設(shè)，邊緣固定在交叉口的墻壁上，形成一個(gè)不透水的整體。大壩的底部由切割墻和鉆孔組成，形成一個(gè)不透水的屏障。根據(jù)之前的探索性調(diào)查進(jìn)行了第一、第二和第三段壓實(shí)試驗(yàn)，確定了大壩軸線沿線的水滲透率和灌水孔布置。在進(jìn)行混凝土灌漿完成后，應(yīng)檢查防風(fēng)雨性能，直至達(dá)到防風(fēng)雨標(biāo)準(zhǔn)。大壩的水密性與大壩地基的水密性密切相關(guān)，采用了復(fù)合土工膜的底角。鋼筋和鋼錨被固定，然后用混凝土覆蓋，即在大壩上游斜坡周圍的混合物中。在壓縮土艙壁內(nèi)部，與混凝土艙壁和屋頂窗簾形成完整的艙壁防水系統(tǒng)。

四、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前我國小型水庫所面臨的安全問題仍然嚴(yán)峻，所需進(jìn)行加固處理和防滲措施的重任依舊巨大，因此，相關(guān)部門應(yīng)不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)措施改進(jìn)，加快水庫加固工作，完善水庫施工，施工工藝創(chuàng)新和綜合技術(shù)材料運(yùn)用的能力，針對水庫大壩滲水等相關(guān)問題，合提出針對性方案，同時(shí)，結(jié)合相關(guān)方案進(jìn)行合理造價(jià)措施，使得水庫問題及時(shí)解決的同時(shí)保證水庫運(yùn)行安全，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和相應(yīng)工程設(shè)施建設(shè)提供新動(dòng)力。