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摘 要：病险水库除险加固工程中会遇到很多问题，容易给除险加固的施工人员带来一定的危险性。其中，病险水库除险加固中的地质问题对施工人员的影响是较大的，因此，研究探讨病险水库除险加固工程中的地质问题很有现实意义。本文拟在通过对除险加固工程中若干地质问题的探讨，研究总结出如何更好解决地质问题带来的问题，更好的完成病险水库的除险加固工程。
关键词：病险水库；除险加固；地质问题
中图分类号：TU753.8 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
地质问题在很多土木工程的施工中都是较为关键的问题，因为地质问题不容易摸清，工程容易受到地质不稳定的影响。在病险水库除险加固的工程实施过程中，地质问题也是一个关键性的问题，面对地质问题，更好的提出解决方案，为病险水库除险加固工程顺利进行提供建议极为重要，同时，也是避免地质问题给施工人员带来人身安全的重要保障。
二、水库大坝常见病害及跨坝原因
1、我国水库存在的主要问题
我国水库的病险问题很多，且类型较为复杂。主要有以下几个方面：
（一）防洪标准偏低。
（二）大坝稳定性差。
（三）坝体、坝基、坝肩渗漏严重。
（四）输、放水及泄洪建筑物老化、失修较为普遍。
（五）金属结构和机电设备不能正常运转。
另外，水库淤积、山体滑坡、软基、蚁害、鼠害等也不容忽视的问题。
2、从工程上分类
（一）、大坝常见病害问题（前面已述）
（二）、溢洪道常见的病害问题
（三）、隧洞病害类型
（四）、涵管存在的问题有涵管漏水、断裂、堵塞、气蚀等。
（五）、金属结构及启闭机常见缺陷
3、我国水库除险加固设计中存在的主要问题
工程地质勘探工作量和深度不够，勘探试验的针对性较差，部分工作成果有重大遗漏或缺陷，与实际地质条件差异较大，达不到工程除险加固的要求。
主要表现在以下几方面：
（一）水文等基础资料不足 。
由于历史等原因，多数中小型病险水库的设计资料、施工资料、安全检测等基础资料普遍缺乏。
（二）大坝病险问题诊断技术、方法、经验等缺乏。
（三）部分加固方案缺乏必要的方案比选，设计方案选择不当。 有部分水库加固项目，初设报告缺乏必要的加固方案比较，有的只列出一种设计方案，也就无从选择最优方案和经济的合理性。
（四）技术方案不可行 。
有的水库设计方案不能解决病害问题，有的甚至起到不好的作用。
三、工程地质勘察思路的调整
工程地质勘察的任务是查明工程地质条件，界定主要工程地质问题，为工程设计提供必需的地质资料，提出对地质缺陷处理的措施和建议。这对新建工程来说是完全正确的，但对于已建成且运行数十年的小型水库工程来说，可能存在误区。
1、病险工程地质勘察存在的误区
小型水库工程地質勘察最大的误区是将工程区的工程地质条件全部重新查一遍（前期无地质资料或资料已经丢失了的），或进行全面复核（有前期地质资料的）。如此勘察，其工作复杂程度并不比新建工程简单，甚至在某种程度上有所增加。
2、病险工程地质勘察指导思想的转变
首先需要对工程地质勘察指导思想进行清理，在勘察思路上作出调整。从工程地质勘察任务来说，将查明工程地质条件调整为查明工程地质问题；在勘察原则上，强调不是全面勘察，而是针对病险问题实施重点勘察；在总体思路上，抛弃大型工程、新建工程的勘察思路，坚持从工程实际出发的技术思想，勘察为设计服务，满足除险加固工程设计的要求。从以查明“条件”到以查明“问题”的转换，是目前小型病险水库除险加固工程地质勘察思路的根本转换。对于已建大坝，如果坝基不存在病险问题，再去查明或复查坝基工程地质条件，对除险加固并没有实际意义。
四、存在的主要工程地质问题——以桂林市小型病险水库工程为例
1、库区工程地质问题
（一） 库区渗漏：枇杷岩水库、十八公水库、洛潭水库库区上游低山环绕，靠近分水岭，库区为一低山、丘陵山间洼地，岩性以碳酸盐为主，透水性较强，水库内灰岩存在较大的溶隙、裂隙，造成了水库的蓄水大量的流失。以全州县洛潭水库为例，库盆东面地层为石炭系下统大塘阶石磴子段（C1d1）：岩性为深灰～灰黑色中厚层泥质灰岩夹泥岩和粉砂岩，层理发育，岩层产状为N10°W，SW∠10°，基岩零星出露，库盆有很多落水洞，坝下游有2个岩溶泉，水库存在岩溶渗漏问题，根据现场调查，库区中部及左侧分布很多落水洞，下游距坝脚约150m～180m山脚分布一串岩溶泉，泉水流量随库水位升高而增大，初步估算流量达3m3/s～5m3/s，因此洛潭水库存在较为严重的库区渗漏。
（二） 水库浸没：易发生浸没的水库一般为平原水库,在勘探的15 个水库中，只有永福县蚂蝗田水库、牛路冲为平原水库，地下水埋深虽然较小，但岩土不具有一定的透水性能，库区在兴利水位条件下一般不会产生浸没问题；
2、大坝工程地质问题
大坝坝体除少部分水库为粘土外，上部多为壤土填筑，填筑质量一般，其粘粒含量、塑性指数基本符合均质坝土料技术要求，局部数值偏高；渗透系数为一般具弱～中等透水性，不符合均质坝土料技术要求。壤土现状压实度不能满足要求。部分水库坝体施工质量差，清基不彻底，施工中发生用冻土、废土等不合格土料上坝情况，致使许多坝段含水量超标、天然干密度偏低；特别是平乐县五冲水库，清基不彻底，坝体与坝基结合部位夹有一层大小不等的砾石，使坝体的渗透系数加大。坝体填筑不均匀，标贯击数N63.5 较小，局部呈可塑状态，不利于坝体稳定。大坝后坝坡多无护坡，坡面高低不平，无横向排水沟，雨水直冲坡面，对坡面产生影响；大坝均无沉陷、位移、渗流、渗漏观测设施，无观测专用仪器、仪表。
3、溢洪道工程地质问题
大部分水库溢洪道出露岩石，岩性一般较为单一，无软弱层，抗冲刷能力强。小部分溢洪道出露壤土，呈可塑状态，中等压缩性，抗冲刷能力弱。溢洪道底部多凸凹不平，溶蚀严重，对泄洪不利，并影响岸坡稳定，多具中等～强透水性，抗渗稳定性差，属岩质低陡峻边坡，无软弱结构面，除平乐县五冲水库岸坡较陡峻，雨后易发生边坡下滑外，现状基本稳定，一般不会发生滑坡不良地质现象。
五、工程措施
针对大型水库涵盖水利枢纽应进行详尽的工程地质勘察，据此作出应对措施。而小型水库则可以结合实际情况类比采用其他的工程措施。主要的工程措施是针对小型病险水库加固，重点介绍小型病险水库加固常用的黏土冲抓防渗墙、射水造墙、高喷灌浆防渗墙、帷幕灌浆。
1、射水法造塑性混凝土防渗墙技术
射水法是近10 年来才发展的一种工法，用于中小型水库主、副坝的坝身、坝基防渗。射水法造地下连续塑性混凝土垂直防渗墙原理是利用泥浆水高速射流的冲击力破坏砂、土层结构，水砂土混合将泥砂带出地面，同时，利用卷扬机操纵成型器上下反复冲击，形成断面为矩形的槽孔，并实行泥浆固壁，在已建槽孔直接浇筑塑混凝土，采用常规的水下混凝土导管浇筑法，建成塑性混凝土单板
墙。
2、高压喷浆成墙防渗工程
高压喷浆成墙防渗工程，是以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以置换凝结为固体的高压喷射注浆法来建造防渗墙。最大墙深40 m，该法在堤防工程中已广泛应用，在水库加固中主要用于涵闸基础防渗处理，在冲抓套井和冲击成槽防渗墙等因塌方和坝体石块多难以成槽时改用高喷防渗，虽造价较高，但该法适用范围广，故经常采用。
3、帷幕灌浆
在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透; 与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。
4、土工薄膜铺盖
在库区防渗处理冲，采用人工清表土后，铺设混合级配砂砾垫层厚0.1m，再铺二布一膜土工防渗薄膜，其上夯填粘土厚0.5m；在上游护坡防渗处理中，采用人工清理表土整平，铺筑混合级配砂砾垫层厚0.1m，其上铺设二布一膜土工防渗薄膜，然后再设粗砂垫层厚0.1m，最后新建干砌石护坡厚0.4m。在死水位高程处、内坡两坝肩及坝顶沿内侧均设C15混凝土齿槽，土工膜嵌入其中，以使土工膜形成封闭的整体，达到防渗目的。
六、结束语
地质问题对病险水库的除险加固工程确实存在着很大的影响，这也就要求除险加固施工人员能够按照科学的方法病险水库的质地进行事先的勘探，通过勘探的结果来分析出病险水库的地质存在的问题，从而制定可行的工程实施方法，提高病险水库除险加固工程的成功率。
参考文献
[1] 谢玉莲. 病险水库加固工程探究[J]. 中国科技信息. 2012(10)
[2] 王亚东. 小型病险水库除险加固工程措施[J]. 黑龙江水利科技. 2011(04)
[3] 张紫燕. 小型水库除险加固设计刍议[J]. 水利技术监督. 2009(04)
[4] 何伟俊. 小型水库除险加固设计中需注意的主要问题探讨[J]. 广东水利水电. 2006(03)
关键词：病险水库；除险加固；地质问题
中图分类号：TU753.8 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
地质问题在很多土木工程的施工中都是较为关键的问题，因为地质问题不容易摸清，工程容易受到地质不稳定的影响。在病险水库除险加固的工程实施过程中，地质问题也是一个关键性的问题，面对地质问题，更好的提出解决方案，为病险水库除险加固工程顺利进行提供建议极为重要，同时，也是避免地质问题给施工人员带来人身安全的重要保障。
二、水库大坝常见病害及跨坝原因
1、我国水库存在的主要问题
我国水库的病险问题很多，且类型较为复杂。主要有以下几个方面：
（一）防洪标准偏低。
（二）大坝稳定性差。
（三）坝体、坝基、坝肩渗漏严重。
（四）输、放水及泄洪建筑物老化、失修较为普遍。
（五）金属结构和机电设备不能正常运转。
另外，水库淤积、山体滑坡、软基、蚁害、鼠害等也不容忽视的问题。
2、从工程上分类
（一）、大坝常见病害问题（前面已述）
（二）、溢洪道常见的病害问题
（三）、隧洞病害类型
（四）、涵管存在的问题有涵管漏水、断裂、堵塞、气蚀等。
（五）、金属结构及启闭机常见缺陷
3、我国水库除险加固设计中存在的主要问题
工程地质勘探工作量和深度不够，勘探试验的针对性较差，部分工作成果有重大遗漏或缺陷，与实际地质条件差异较大，达不到工程除险加固的要求。
主要表现在以下几方面：
（一）水文等基础资料不足 。
由于历史等原因，多数中小型病险水库的设计资料、施工资料、安全检测等基础资料普遍缺乏。
（二）大坝病险问题诊断技术、方法、经验等缺乏。
（三）部分加固方案缺乏必要的方案比选，设计方案选择不当。 有部分水库加固项目，初设报告缺乏必要的加固方案比较，有的只列出一种设计方案，也就无从选择最优方案和经济的合理性。
（四）技术方案不可行 。
有的水库设计方案不能解决病害问题，有的甚至起到不好的作用。
三、工程地质勘察思路的调整
工程地质勘察的任务是查明工程地质条件，界定主要工程地质问题，为工程设计提供必需的地质资料，提出对地质缺陷处理的措施和建议。这对新建工程来说是完全正确的，但对于已建成且运行数十年的小型水库工程来说，可能存在误区。
1、病险工程地质勘察存在的误区
小型水库工程地質勘察最大的误区是将工程区的工程地质条件全部重新查一遍（前期无地质资料或资料已经丢失了的），或进行全面复核（有前期地质资料的）。如此勘察，其工作复杂程度并不比新建工程简单，甚至在某种程度上有所增加。
2、病险工程地质勘察指导思想的转变
首先需要对工程地质勘察指导思想进行清理，在勘察思路上作出调整。从工程地质勘察任务来说，将查明工程地质条件调整为查明工程地质问题；在勘察原则上，强调不是全面勘察，而是针对病险问题实施重点勘察；在总体思路上，抛弃大型工程、新建工程的勘察思路，坚持从工程实际出发的技术思想，勘察为设计服务，满足除险加固工程设计的要求。从以查明“条件”到以查明“问题”的转换，是目前小型病险水库除险加固工程地质勘察思路的根本转换。对于已建大坝，如果坝基不存在病险问题，再去查明或复查坝基工程地质条件，对除险加固并没有实际意义。
四、存在的主要工程地质问题——以桂林市小型病险水库工程为例
1、库区工程地质问题
（一） 库区渗漏：枇杷岩水库、十八公水库、洛潭水库库区上游低山环绕，靠近分水岭，库区为一低山、丘陵山间洼地，岩性以碳酸盐为主，透水性较强，水库内灰岩存在较大的溶隙、裂隙，造成了水库的蓄水大量的流失。以全州县洛潭水库为例，库盆东面地层为石炭系下统大塘阶石磴子段（C1d1）：岩性为深灰～灰黑色中厚层泥质灰岩夹泥岩和粉砂岩，层理发育，岩层产状为N10°W，SW∠10°，基岩零星出露，库盆有很多落水洞，坝下游有2个岩溶泉，水库存在岩溶渗漏问题，根据现场调查，库区中部及左侧分布很多落水洞，下游距坝脚约150m～180m山脚分布一串岩溶泉，泉水流量随库水位升高而增大，初步估算流量达3m3/s～5m3/s，因此洛潭水库存在较为严重的库区渗漏。
（二） 水库浸没：易发生浸没的水库一般为平原水库,在勘探的15 个水库中，只有永福县蚂蝗田水库、牛路冲为平原水库，地下水埋深虽然较小，但岩土不具有一定的透水性能，库区在兴利水位条件下一般不会产生浸没问题；
2、大坝工程地质问题
大坝坝体除少部分水库为粘土外，上部多为壤土填筑，填筑质量一般，其粘粒含量、塑性指数基本符合均质坝土料技术要求，局部数值偏高；渗透系数为一般具弱～中等透水性，不符合均质坝土料技术要求。壤土现状压实度不能满足要求。部分水库坝体施工质量差，清基不彻底，施工中发生用冻土、废土等不合格土料上坝情况，致使许多坝段含水量超标、天然干密度偏低；特别是平乐县五冲水库，清基不彻底，坝体与坝基结合部位夹有一层大小不等的砾石，使坝体的渗透系数加大。坝体填筑不均匀，标贯击数N63.5 较小，局部呈可塑状态，不利于坝体稳定。大坝后坝坡多无护坡，坡面高低不平，无横向排水沟，雨水直冲坡面，对坡面产生影响；大坝均无沉陷、位移、渗流、渗漏观测设施，无观测专用仪器、仪表。
3、溢洪道工程地质问题
大部分水库溢洪道出露岩石，岩性一般较为单一，无软弱层，抗冲刷能力强。小部分溢洪道出露壤土，呈可塑状态，中等压缩性，抗冲刷能力弱。溢洪道底部多凸凹不平，溶蚀严重，对泄洪不利，并影响岸坡稳定，多具中等～强透水性，抗渗稳定性差，属岩质低陡峻边坡，无软弱结构面，除平乐县五冲水库岸坡较陡峻，雨后易发生边坡下滑外，现状基本稳定，一般不会发生滑坡不良地质现象。
五、工程措施
针对大型水库涵盖水利枢纽应进行详尽的工程地质勘察，据此作出应对措施。而小型水库则可以结合实际情况类比采用其他的工程措施。主要的工程措施是针对小型病险水库加固，重点介绍小型病险水库加固常用的黏土冲抓防渗墙、射水造墙、高喷灌浆防渗墙、帷幕灌浆。
1、射水法造塑性混凝土防渗墙技术
射水法是近10 年来才发展的一种工法，用于中小型水库主、副坝的坝身、坝基防渗。射水法造地下连续塑性混凝土垂直防渗墙原理是利用泥浆水高速射流的冲击力破坏砂、土层结构，水砂土混合将泥砂带出地面，同时，利用卷扬机操纵成型器上下反复冲击，形成断面为矩形的槽孔，并实行泥浆固壁，在已建槽孔直接浇筑塑混凝土，采用常规的水下混凝土导管浇筑法，建成塑性混凝土单板
墙。
2、高压喷浆成墙防渗工程
高压喷浆成墙防渗工程，是以高压喷射流直接冲击破坏土体，浆液与土以置换凝结为固体的高压喷射注浆法来建造防渗墙。最大墙深40 m，该法在堤防工程中已广泛应用，在水库加固中主要用于涵闸基础防渗处理，在冲抓套井和冲击成槽防渗墙等因塌方和坝体石块多难以成槽时改用高喷防渗，虽造价较高，但该法适用范围广，故经常采用。
3、帷幕灌浆
在闸坝的岩石或砂砾石地基中采用灌浆建造防渗帷幕的工程。帷幕顶部与混凝土闸底板或坝体连接，底部深入相对不透水岩层一定深度，以阻止或减少地基中地下水的渗透; 与位于其下游的排水系统共同作用，还可降低渗透水流对闸坝的扬压力。
4、土工薄膜铺盖
在库区防渗处理冲，采用人工清表土后，铺设混合级配砂砾垫层厚0.1m，再铺二布一膜土工防渗薄膜，其上夯填粘土厚0.5m；在上游护坡防渗处理中，采用人工清理表土整平，铺筑混合级配砂砾垫层厚0.1m，其上铺设二布一膜土工防渗薄膜，然后再设粗砂垫层厚0.1m，最后新建干砌石护坡厚0.4m。在死水位高程处、内坡两坝肩及坝顶沿内侧均设C15混凝土齿槽，土工膜嵌入其中，以使土工膜形成封闭的整体，达到防渗目的。
六、结束语
地质问题对病险水库的除险加固工程确实存在着很大的影响，这也就要求除险加固施工人员能够按照科学的方法病险水库的质地进行事先的勘探，通过勘探的结果来分析出病险水库的地质存在的问题，从而制定可行的工程实施方法，提高病险水库除险加固工程的成功率。
参考文献
[1] 谢玉莲. 病险水库加固工程探究[J]. 中国科技信息. 2012(10)
[2] 王亚东. 小型病险水库除险加固工程措施[J]. 黑龙江水利科技. 2011(04)
[3] 张紫燕. 小型水库除险加固设计刍议[J]. 水利技术监督. 2009(04)
[4] 何伟俊. 小型水库除险加固设计中需注意的主要问题探讨[J]. 广东水利水电. 2006(03)