论文部分内容阅读
摘要：由于历史等各方面的原因，使我国目前很多水库的防洪能力都较差；水库大坝的工程质量达不到标准要求，长时间缺乏管理和修缮，以至于许多水库存在着安全隐患，这样，很多水库没有充分发挥它的应有作用，还严重影响着人们生活的生命财产安全，迫切需要除险加固。基于此文章对水库大坝除险加固技术的应用及防渗措施进行了细致的阐述。
关键词：水库大坝；除险加固；防渗措施
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0136-02
兴修水利是关系到国计民生的大事，而兴建水库，能够使水资源得到充分利用，合理灌溉，还能排除洪涝灾害，保护了人民生命财产安全，对国民经济的发展有很大的推动作用。如果从我国的水利工程发挥出来的排洪能力来看，还应该正确地看到我国人民生命财产安全受到的危害程度。最近几年，对水库的加固除险已经成为21世纪水资源的有效利用和社会主义经济建设持续发展的重要策略。当一些出现险情的水库被修缮恢复防洪能力以后，对农田的灌溉、人们的生活用水的支配、水产养殖、旅游发电等都起到很大的作用。还能够改善当地生态平衡，同时，也为水利体制改革造就了便利条件，进一步加快了我国水利事业的发展步伐，为人类
造福。
1 我国病险水库的特点
由于历史条件的原因，许多以前兴修的水库，水利工程质量不高，防洪标准很低，后期管理工作没有很好地落实，又由于自然条件和时间久远等方面的原因，使水库险情严重，更谈不上经济效益。水利管理部门缺乏必要的技术指导，很多水库根本没有较为完整的水文观测资料，也没有防止洪涝灾害的有关方案和洪水来临时的调度计划等，即使有一些规章制度也根本不按照执行。所以，水库加固工作进展迟缓。从20世纪80年代开始，我国投进很多资金，并培训上岗大量技术人员，但由于我国水库数量巨大，对于水库的加固除险，任务还是非常艰巨。
2 治理水库大坝的措施
2.1 坝体结构的稳定性
为保证坝体结构的稳定性，如果水库大坝的坝坡很陡，很容易出现滑坡，并且当坝坡的抗滑能力不能符合水库大坝的安全系数要求时，可以加厚坡脚，使坝坡的坡度减小，逐渐增加其抗滑能力。
2.2 护坡
尽量不要改变原来坝基，如果损坏不严重，可作部分更换或者整修，以达到护坡的稳定性和牢固性。假如大坝高度不大于20m时，砼六方预制块厚度应在10cm左右，如果大坝高度超过20m时，预制块的厚度可以在13cm左右，大坝下游使用草皮护坡就可以。
2.3 大坝涵洞治理
大坝如果出现涵洞，并且涵洞比较大，有近1～2cm左右的，并且涵洞周围没有出现结构性毁坏，可以使用填充水泥浆液、整修裂缝、内部加固等方法实施修整。如果涵洞很大，而且严重影响了大坝的安全，或者涵洞埋得较深，要作深挖重新建设修整。如果埋得很深不能对涵洞险情处理，应该全部封阻，重新建设用水工程。当然封堵设计要细致研究裁断外管壁和大坝坝体相接的地方出现渗漏。如果大坝不是很高，可使用虹吸管替代涵洞抽水。但大坝很高的工程，虹吸管不能取水时，应该重新开凿隧洞取水。
2.4 排水棱体处理
如果出现排水棱体排水很不通畅，经常采用深挖进行翻修，防止出现更大险情。使用的方法是在水库下游垂直向下深凿导渗井，把渗水输入堆石棱体中。垂直导渗井可以作为导渗沙井或者设立毛细透排水管。对于有些水库没有建造排水棱体的水利工程建设，经常建造毛细透排水带。
2.5 对泄洪道的加固
在洪水到来之前，应该做好水库泄洪能力、水面线、消能防冲能力的计算，还要对水库大坝的消能方式进行核定。同时对于消力地护坦、控制段、边墙作结构、泄槽底板进行有目的的复核；并依据审核结果，作出适合水库大坝加固的方案，如果有些地方泄洪道危害严重，要进行及时整修，确保洪水来临时水库大坝能够顺利泄洪。
2.6 滑坡处理
要想处理水库大坝涵洞、泄洪道等的滑坡现象，必须认真研究山体滑坡的原因，了解当地山体的地质状况，理清山体滑坡的规模、性质、范围、形成的原因等，以及周围地质条件、滑坡体的土层力学参数，从而对滑坡体的最小稳定安全系数进行确定，然后采用相应的方案进行处理，如减缓坡度、减轻水库大坝坝顶的负载、进行坡脚加固、疏通排水系统等处理方法，经过处理以后，再进行检测，看滑坡是否稳定。同时要注意坡体部分塌陷和滑坡的不同，对水库大坝部分塌陷的情况，只要清理掉不稳定的岩石层、挂网喷锚就可
以了。
2.7 抗震及加固措施
2.7.1 地震震级和地震烈度。怎样在地震时对水库大坝进行提前加固呢？要根据地震反应谱特征周期以及地震动峰值加速度，并结合有关的地震参数进行确定。依照地震基本烈度的有关资料进行查找地震动峰值加速度，然后依照表1确定工程抗震设防类别。
水利工程抗震设防类别应该依照工程的重要性和工程场地基本烈度来确定。
2.7.2 抗震时的加固措施。进行抗震时的加固措施，首先要坝顶高度增加，坝坡的坡度变缓，增强坝体上部的稳定性。由于水库大坝上部受地震惯性影响较大，有些地方可以使用水泥浆砌石护住坝坡，也可以用钢筋或者土石格栅纵横钢筋砼梁紫坪对下游坝坡进行加固，有时候还可对反滤垫层实施加强厚度，对砂土地基进行夯实加固等方法，有效地提高抗震加固
能力。
3 水库除险加固防渗
对于水库大坝的加固除险防渗漏的处理，要制定一定的处理方案，制定方案时一定要根据水库大坝当地的实际情况，内容简单，切实可行，真正起到除险加固的目的。
经过对大坝渗流的研究分析，并依据水库大坝勘测后的实际情况发现的渗流现象，经常可以使用沿着大坝的中间轴线，用单管高压旋喷的方式，建造防渗墙，同时建造迎水坡并且铺上一层605g/㎡复合土工膜，或者在水库大坝坝顶上面水泥防渗面板处进行防渗处理。通常用的方法主要有三种：第一，当前最好的防渗处理方法是单管高压旋喷造防渗墙，防渗效果好，但是造价很高。第二，翻砌迎水坡并且铺上一层605g/㎡复合土工膜，但复合工模很容易在施工时被石块等物体刺破，同时在接缝处处理难度较大。第三，在水库大坝上游面使用水泥面板，但是水泥面板很容易产生裂缝，防渗效果也不好。所以，最好选择单管高压旋喷造防渗墙处理方法，从而保证坝体防渗效果，确保施工质量。
参考文献
[1] 张子庆，汪宝满.现代水库除险加固措施与管理对策[J].科技信息，2010，（7）.
[2] 陈洋，王立彬，王旭东.病险土石坝除险加固防渗方案的比选[J].水利科技与经济，2010，（7）.
[3] 肖秀华.水库除险加固措施探讨[J].FORTUNE WORLD，2008，（8）.
作者简介：顾红红（1974-），女，山东费县人，山东省费县上冶水库管理所助理工程师，研究方向：农田水利。
关键词：水库大坝；除险加固；防渗措施
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）26-0136-02
兴修水利是关系到国计民生的大事，而兴建水库，能够使水资源得到充分利用，合理灌溉，还能排除洪涝灾害，保护了人民生命财产安全，对国民经济的发展有很大的推动作用。如果从我国的水利工程发挥出来的排洪能力来看，还应该正确地看到我国人民生命财产安全受到的危害程度。最近几年，对水库的加固除险已经成为21世纪水资源的有效利用和社会主义经济建设持续发展的重要策略。当一些出现险情的水库被修缮恢复防洪能力以后，对农田的灌溉、人们的生活用水的支配、水产养殖、旅游发电等都起到很大的作用。还能够改善当地生态平衡，同时，也为水利体制改革造就了便利条件，进一步加快了我国水利事业的发展步伐，为人类
造福。
1 我国病险水库的特点
由于历史条件的原因，许多以前兴修的水库，水利工程质量不高，防洪标准很低，后期管理工作没有很好地落实，又由于自然条件和时间久远等方面的原因，使水库险情严重，更谈不上经济效益。水利管理部门缺乏必要的技术指导，很多水库根本没有较为完整的水文观测资料，也没有防止洪涝灾害的有关方案和洪水来临时的调度计划等，即使有一些规章制度也根本不按照执行。所以，水库加固工作进展迟缓。从20世纪80年代开始，我国投进很多资金，并培训上岗大量技术人员，但由于我国水库数量巨大，对于水库的加固除险，任务还是非常艰巨。
2 治理水库大坝的措施
2.1 坝体结构的稳定性
为保证坝体结构的稳定性，如果水库大坝的坝坡很陡，很容易出现滑坡，并且当坝坡的抗滑能力不能符合水库大坝的安全系数要求时，可以加厚坡脚，使坝坡的坡度减小，逐渐增加其抗滑能力。
2.2 护坡
尽量不要改变原来坝基，如果损坏不严重，可作部分更换或者整修，以达到护坡的稳定性和牢固性。假如大坝高度不大于20m时，砼六方预制块厚度应在10cm左右，如果大坝高度超过20m时，预制块的厚度可以在13cm左右，大坝下游使用草皮护坡就可以。
2.3 大坝涵洞治理
大坝如果出现涵洞，并且涵洞比较大，有近1～2cm左右的，并且涵洞周围没有出现结构性毁坏，可以使用填充水泥浆液、整修裂缝、内部加固等方法实施修整。如果涵洞很大，而且严重影响了大坝的安全，或者涵洞埋得较深，要作深挖重新建设修整。如果埋得很深不能对涵洞险情处理，应该全部封阻，重新建设用水工程。当然封堵设计要细致研究裁断外管壁和大坝坝体相接的地方出现渗漏。如果大坝不是很高，可使用虹吸管替代涵洞抽水。但大坝很高的工程，虹吸管不能取水时，应该重新开凿隧洞取水。
2.4 排水棱体处理
如果出现排水棱体排水很不通畅，经常采用深挖进行翻修，防止出现更大险情。使用的方法是在水库下游垂直向下深凿导渗井，把渗水输入堆石棱体中。垂直导渗井可以作为导渗沙井或者设立毛细透排水管。对于有些水库没有建造排水棱体的水利工程建设，经常建造毛细透排水带。
2.5 对泄洪道的加固
在洪水到来之前，应该做好水库泄洪能力、水面线、消能防冲能力的计算，还要对水库大坝的消能方式进行核定。同时对于消力地护坦、控制段、边墙作结构、泄槽底板进行有目的的复核；并依据审核结果，作出适合水库大坝加固的方案，如果有些地方泄洪道危害严重，要进行及时整修，确保洪水来临时水库大坝能够顺利泄洪。
2.6 滑坡处理
要想处理水库大坝涵洞、泄洪道等的滑坡现象，必须认真研究山体滑坡的原因，了解当地山体的地质状况，理清山体滑坡的规模、性质、范围、形成的原因等，以及周围地质条件、滑坡体的土层力学参数，从而对滑坡体的最小稳定安全系数进行确定，然后采用相应的方案进行处理，如减缓坡度、减轻水库大坝坝顶的负载、进行坡脚加固、疏通排水系统等处理方法，经过处理以后，再进行检测，看滑坡是否稳定。同时要注意坡体部分塌陷和滑坡的不同，对水库大坝部分塌陷的情况，只要清理掉不稳定的岩石层、挂网喷锚就可
以了。
2.7 抗震及加固措施
2.7.1 地震震级和地震烈度。怎样在地震时对水库大坝进行提前加固呢？要根据地震反应谱特征周期以及地震动峰值加速度，并结合有关的地震参数进行确定。依照地震基本烈度的有关资料进行查找地震动峰值加速度，然后依照表1确定工程抗震设防类别。
水利工程抗震设防类别应该依照工程的重要性和工程场地基本烈度来确定。
2.7.2 抗震时的加固措施。进行抗震时的加固措施，首先要坝顶高度增加，坝坡的坡度变缓，增强坝体上部的稳定性。由于水库大坝上部受地震惯性影响较大，有些地方可以使用水泥浆砌石护住坝坡，也可以用钢筋或者土石格栅纵横钢筋砼梁紫坪对下游坝坡进行加固，有时候还可对反滤垫层实施加强厚度，对砂土地基进行夯实加固等方法，有效地提高抗震加固
能力。
3 水库除险加固防渗
对于水库大坝的加固除险防渗漏的处理，要制定一定的处理方案，制定方案时一定要根据水库大坝当地的实际情况，内容简单，切实可行，真正起到除险加固的目的。
经过对大坝渗流的研究分析，并依据水库大坝勘测后的实际情况发现的渗流现象，经常可以使用沿着大坝的中间轴线，用单管高压旋喷的方式，建造防渗墙，同时建造迎水坡并且铺上一层605g/㎡复合土工膜，或者在水库大坝坝顶上面水泥防渗面板处进行防渗处理。通常用的方法主要有三种：第一，当前最好的防渗处理方法是单管高压旋喷造防渗墙，防渗效果好，但是造价很高。第二，翻砌迎水坡并且铺上一层605g/㎡复合土工膜，但复合工模很容易在施工时被石块等物体刺破，同时在接缝处处理难度较大。第三，在水库大坝上游面使用水泥面板，但是水泥面板很容易产生裂缝，防渗效果也不好。所以，最好选择单管高压旋喷造防渗墙处理方法，从而保证坝体防渗效果，确保施工质量。
参考文献
[1] 张子庆，汪宝满.现代水库除险加固措施与管理对策[J].科技信息，2010，（7）.
[2] 陈洋，王立彬，王旭东.病险土石坝除险加固防渗方案的比选[J].水利科技与经济，2010，（7）.
[3] 肖秀华.水库除险加固措施探讨[J].FORTUNE WORLD，2008，（8）.
作者简介：顾红红（1974-），女，山东费县人，山东省费县上冶水库管理所助理工程师，研究方向：农田水利。