[教學]小型水庫除險加固工程設計探討

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1、小型水庫除險加固工程設計探討摘要:本文主要剖析小型水庫加固設計中易遇到的問題，并對加固設計中存在的問題進行了探討，以供參考。關鍵詞：除險加固；小型水庫；設計1?工程現(xiàn)狀小型水庫的經濟效益比較顯著，這是公認的。這些水庫主要是為農業(yè)生產提供灌溉水源，也為人民生活用水和工業(yè)用水提供水源，同時為防御洪水災難也發(fā)揮了一定的重要作用，近年來越來越受到養(yǎng)殖業(yè)青睞，利用水庫養(yǎng)殖業(yè)已成了一項專門行業(yè)。然而，由于各種原因許多水庫都不同程度存在一些病險問題，尤其是上世紀50-70年代不平凡的特定的歷史條件時期由群眾投勞

2、建成的水庫尾工和隱患較大較多，一直是水利行業(yè)長期治理完善的重點之一。這類水庫分布區(qū)域廣、多偏僻、壩型多、老化失修、欠完建、病種多、防洪標準低，工程本身質量差，存在不同程度的滲漏，放水系統(tǒng)破損無法正常起閉，蓄水不正常，絕大部分工程帶病運行且由村組級行政領導代管，達不到有關規(guī)程規(guī)范的要求，多位于深山狹谷的高位溪溝中，險情大，形成的這些大量病險水庫,不僅造成水庫不能正常運行，不能充分發(fā)揮其效益，而且還嚴重威脅到下游人民生命財產的安全，對其進行除險加固處理迫在眉睫。2.存在問題由于全縣的大多數(shù)水庫建于20

3、世紀50年代后期至70年代初期，多屬“無”或“三邊”工程。因此，中小型水庫存在很多問題：①病險率高，病害嚴重。據(jù)調查，全縣現(xiàn)有小型水庫均有不同程度的險情。防洪標準低、大壩滲漏、裂縫和壩坡滑塌、溢洪道泄洪標準不夠、放水建筑物不能發(fā)揮正常功能等問題普遍存在。5座?。ㄒ唬┬退畮旌?2座?。ǘ┬退畮斓姆篮闃藴蔬_不到部份除險加固非常運用標準。②缺乏大壩安全觀測、水情測報和防汛搶險設施，工程盲目運行，極易失事。①管理工作薄弱，特別是鄉(xiāng)村管理的小型水庫，日常管理和養(yǎng)護工作無人負責，安全管理責任無法落實。2.小

4、型水庫病險原因分析及對策3.1壩基滲漏很多病險庫都存在壩基滲漏問題，究其原因有很多，但大多數(shù)病險水庫是在上世紀50至70年代建成，屬于“三邊”工程，對壩基沒有很好地按技術要求進行處理，不是清基不到位導致壩基與壩體接觸面成為滲水薄弱環(huán)節(jié)，就是截水槽的開挖深度不夠，留下了滲水通道，或者壩體填筑標準不夠，壓實度根本滿足不了設計要求，給壩體穩(wěn)定埋下安全隱患。有些水庫的壩基滲漏是因為壩基位于覆蓋層上，而覆蓋層的滲透系數(shù)大，允許滲透比降較低，原設計的壩基截水槽或者其它處理措施的深度沒有達到相對不透水層或者截水

5、懸掛帷幕的深度不夠，不能有效的阻止?jié)B漏或延長滲徑，甚至就根本沒有進行壩基處理。針對這些情況，可結合覆蓋層的深淺、庫區(qū)情況、附近粘土料源實際進行垂直截滲或者水平鋪蓋。如果覆蓋層很厚，而附近又有豐富的粘土料源，施工沒有太大困難，則采取水平鋪蓋是比較適宜的；相反，如果附近沒有粘土料源，覆蓋層又較薄，采取垂直防滲的優(yōu)越性就比較明顯。垂直截滲墻的方案選擇中，還應根據(jù)覆蓋層的顆粒級配情況，施工場地情況，結合經濟指標分析進行選擇。如覆蓋層為砂卵石，厚度超過30m,選擇混凝土截滲墻比較穩(wěn)妥；如果為粉細砂，厚度又較

6、小，則采用高噴灌漿即可。例如同裕水庫和橫陂水庫就采用了高壓旋噴灌漿對壩基進行加固，效果良好。3.2壩體滲漏壩體滲漏多由于壩體填筑材料或者填筑標準不符合要求，密實度不夠，滲透系數(shù)偏大。針對類似這種情況，采取如下三種措施比較適宜：①對壩體采用高壓旋噴灌漿造墻，或采用沖抓套井回填粘土造墻，來切斷壩體內上、下游的滲水通道，以防止壩體滲漏。例如同裕水庫和橫陂水庫就采用了高壓旋噴灌漿對壩體進行加固，效果良好。②首先應對壩體進行必要的充填灌漿，增加壩體的密實度，然后在壩體上游坡鋪設復合土工膜，要注意處理好土工膜

7、與壩基的結合部位。①采用劈裂灌漿，劈裂灌漿利用了壩體填筑的自然應力狀態(tài)，是一種既節(jié)約又效果良好的措施。對于壩體填筑標準不符合要求的，可以劈裂兩排，不但可以在兩排之間形成很好的防滲層，而且因為其灌漿壓力較大，還可以在兩排灌漿孔以外的一定范闈內，對壩體起到較好的加固作用。另外，還可以將壩基一定深度劈開，對壩體和壩基的結合面也起到很好的防滲作用。②根據(jù)工程的具體情況，采取往上游壩坡貼防滲斜墻、鋪設復合土工膜、加大壩體斷面等措施。例如大屋水庫的壩體加固就采用了臨水側鋪設復合土工膜和培土加厚的措施，效果良好

8、。3.3壩體穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求常見的原因有上游壩體滲透系數(shù)太小而坡比較陡，浸潤線偏高，壩體斷面偏陡等。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，壩體穩(wěn)定應對正常運行期的上下游壩坡、水位驟降的上游壩坡、一定蓄水位與地震組合的上下游壩坡、施工期上下游壩坡進行抗滑穩(wěn)定驗算。如果上游壩體滲透系數(shù)太小而坡比較陡，使得在水位驟降工況下，上游壩體內的水不能及時排出壩體，增大了土體重量（此時一般為飽和容重），由于含水量大而減小了凝聚力和內摩擦角，從而造成上游坡失穩(wěn)，處理措施一般是減緩壩坡。如果浸潤線偏高，說明壩下游坡腳的排水