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【摘 要】 水库作为我国的民生之本，水库的建设直接关系到我国城乡居民的生产生活。本文主要是结合中小型水库大坝出现病险的原因进行分析，从而从水库土石坝的除险加固设计的方法入手，更好的来指导水库土石坝的建设。
【关键词】 中小型水库;土石坝;除险加固设计;方法
一、前言
目前，我国大部分的水库均以土石坝的形式为主，随着使用年限的加长，水库土石坝的防洪能力有所下降，出现了各种险情和质量问题，进一步影响到了人民的的生产生活，甚至造成了很多损失，因此，做好中小型水库土石坝的除险加固设计是极为必要的。
二、我国水库除险加固现状
在我国的水利工程施工建设中，整个水库工程主要是以土石坝为主的，因此在在目前的加固工程研究中主要是针对土石坝、溢洪道等工程为主进行分析的，以保证水利事业的发挥。同时为水利工程管制提供有力的基础条件，促进我国水利事业的顺利发展，更好的为人民提供服务。
1.土石坝除险加固现状
在目前我国土石坝除险加固工作中，整个加固工作的开展都是以渗漏环加固为主的，它在工作的过程中包含了填充灌浆加固技术、导管渗透加固技术以及岸坡加固等多种不同的加固方法需要我们在工作中有针对性、有预防的进行加固，以保证整个工作的顺利开展和进行。
2.溢洪道除险加固现状
我国采用的措施有渗透加固措施、裂缝问题处理措施（包括表面裂缝处理、深层裂缝处理）、消能防冲措施、边坡治理工程措施。
3.输水洞除险加固现状
输水洞裂缝的处理、输水洞漏水的处理、修改体型、弃洞重建。
三、水库大坝出现病险的原因
水库在建设初期因受当时当地的技术、经济等因素的影响，施工质量难以得到保证，致使其先天不足，存在不同程度的安全隐患。
1.坝体缺乏稳定性
坝体之所以缺乏稳定性究其原因主要有以下几点：上游坝体渗透系数太小，坝体断面偏陡以及浸润线偏高等。依据有关规范的要求，坝体的稳定应对正常的运行期的上下游壩坡，水位骤降的上游坝坡，一定蓄水位的上下游坝坡，以及施工期上下游坝坡，都能够影响坝体的稳定性。水库坝坡局部损坏，坝体浸润线较高，下游坝坡出逸点偏高，影响坝体稳定。
2.坝基渗漏
对于水库大坝来说，出现坝基渗漏是常见的问题，导致坝基渗漏的原因有很多，主要包括以下几方面：①大部分的水库大坝建设的年代比较久远，建设过程中一边建设一边进行勘探一边设计，是典型的“三边”工程，没有按照有关要求进行规范化的处理;②坝体碾压不密实，填筑质量较差，压实度难以符合设计的要求。③坝基处于覆盖层上，下面的植被的渗透系数较大的话，就导致了渗透率比较高。④坝基清理不彻底，导致水库的坝体和坝基接触面的渗水比较厉害。⑤截水槽的挖掘深度不够，导致渗水严重。
3.溢洪道布置不合理
从水库中可以看出，大部分的水库大坝存在溢洪道的布置不合理，主要原因：①施工过程中，施工人员的随意性较大，常常根据岩体的坚硬程度来改变溢洪道的线路，就致使溢洪道的设计上不符合施工的标准。②消能设施设计的不科学，在纵剖面的设计上不符合标准，就导致了严重的空蚀破坏。③泄洪槽下的排水能力比较薄弱，没有设置排水系统。④泄洪槽与消力池的衔接上也不合理，致使空蚀破坏经常发生。
4.坝体渗漏
水库大坝出现坝体渗漏的原因有很多，主要包括以下几大原因：①坝体的填筑施工不符合设计标准，导致了坝体的密实度不够，坝体的渗漏严重;②坝体的建设材料不合格，没有达到标准要求，也会出现坝体的渗漏。
5.无安全检测设施，无水文测报及通信设施
从水库的建设来看，没有安全的检测设施，致使出现各种各样的问题;没有水文测报，一旦有洪水出现的时候得不到及时的测验;通讯设施也比较陈旧，或者是直接性的没有，导致出现危险时，管理人员不能第一时间知道险情，耽误了救险时间
四、水库大坝除险加固工程的设计
1.做好水库大坝安全鉴定及探查工作
在病险水库加固前期工作开始，大坝安全鉴定主管部门应严格按照《水库大坝安全鉴定办法》要求，组织设计、施工、运行管理等方面的资深专家，严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患，同时委托具备相应资质的专业机构对这些隐患进行专题调研，找准隐患部位，分析产生原因，提出处理措施。
2.进行科学合理地现场勘察
在制定除险加固设计方案前，对小型水库进行有效勘察和地开测量，准确找出其危险点，根据现场实际情况确定地质勘察方案和测量方案，取得设计所需要的基础数据。只有在取得第一手基础资料的情况下，才能在进行小型水库除险加固设计，才能准确分析危险源的成因，才能有的放失地进行处理，才能真正达到除险目的。
3.制定科学合理的除险加固设计方案
小型水库其内部具有一定的复杂性，在进行除险加固方案设计之前，要充分了解小型水库中存在的主要问题，有针对性的进行方案设计，从而制定科学合理的解决对策。对于小型水库的大坝与洪道，要进行加高大坝及加宽洪道建设，在加固方案设计中要规定其具体的建设大小，降低小型水库的险情，提高该水库的防洪能力。
4.准确计算水库溢洪道的泄洪能力
准确计算水库溢洪道的泄洪能力是提高除险加固设计施工质量的关键，小型水库中的溢洪道是不平整的，在计算水库溢洪道的泄洪能力时有一定的难度，因此在测量计算时要合理分配每个人的工作，对于测量参数要详细记录，以便后期施工以作参考。对于小型水库的激流扩散现象，应有针对性的测量，从而合理控制小型水库水溢出现象，保证人民群众的生活安全质量。
5.改进土石坝与砼建筑物接触处的处理
随着对土石坝下游反滤层安全可靠性的认识提高，这些部位的结构处理根据实际情况而商榷。过去设计要求砼建筑物要伸入到土石坝一定深度，以增长渗径。基于这种考虑，在土石坝内埋设的砼输水洞，普遍要求沿洞外壁设置足够宽度的多道防渗截水环;在与溢流道砼边墙接触处，设置多道剌墙伸入坝体心墙内。 6.防水设施除险加固设计
一般而言，水库大坝在穿坝涵管出现老化开裂渗漏现象时，容易出现安全事故，因此进行必要的防水设施除险加固设计显得尤为重要。在现阶段，诸多水库采用穿坝涵管。通常在穿坝涵管进口处设置混凝土堵头，对大坝轴线上游段穿坝涵管进行封堵处理。需要主要的是，要强化整个穿坝涵管的封堵处理，开展灌浆充填工作，封堵末端要设置反滤排水段，不断满足灌溉、供水、发电等要求。对于进出口而言，要与坝体保持一定的距离，合理设计边坡与进出口軸线的夹角。基于条件允许的前提下，运用钢筋混凝土顶管或者预制钢筋混凝土顶管来进行隧洞的衬砌，尽可能地避免出现开挖大坝坝体现象的出现。同时，在涵管外要设置截水环，对其进行充填灌浆截留处理，最大限度地保障防水设施的牢固。
7.坝坡加固设计
（1）上下游坝坡的培厚加固设计
对于有放空底洞的水库，在放干水后对灌溉等影响不大，且不会造成新的滑动的情况下，可将水库放空，对上下游坝坡进行培厚加固。这样可避免因上游削坡造成坝轴线下移而增加工程量，或者因削坡造成对原有防渗体的破坏，进行防渗体的整治而增加投资;对于原大坝下游不存在稳定问题的坝体整治，这种方案也更经济合理，同时它可以和上游坝面的防渗设计相结合;对于浅透水地基，在坝脚设防渗齿墙，若透水层较深，可采用帷幕灌浆，坝体上游面铺复合土工膜，并与周围的防渗帷幕形成封闭的防渗体系。
（2）坝坡的加固与防滑
滑坡及滑坡性裂缝是土石坝溃坝的一大原因。因此在设计的过程中就要十分注重坝坡的加固。
要充分考虑建设地的地理环境，首先要对河床的土质、是否有架空层等地质条件进行考察，其次要考虑地基是否沉陷、当地土石的水溶性等材料问题，然后结合当地水文条件，考虑好坝坡的建设标准。
8.建设安全检测，水文测报以及通信设施。加强对水库工程的投资，对检测资料的整理以及分析，为工程的安全提供科学的依据;建立水文测报系统，完善对水文的管理，时刻关注水文的变化情况，制定预防方案;完善通讯系统，时刻掌握水库的动向。这样一来，才能做到预防，不能后知后觉，一旦发现存在安全隐患的预兆，就应该采取措施进行防治。
五、结束语
综上所述，做好中小型水库土石坝的加固设计，更好的预防和消除险情，做好大坝护坡设计和加固设计是保障人民生产生活安全的重要举措，我们必须引起高度重视，切实开展除险加固设计工作。
参考文献：
[1]顾淦臣.土石坝的现状水平和我国土石坝的前景[M].南京：河海大学出版社，2011.
[2]吴强，石峰.浅谈小型水库除险加固中应注意的问题与施工质量控制措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2012（02）.
[3]陈梅杰.浅析小型水库除险加固工程设计中存在的问题及改进措施[J].水利科技与经济，2011（12）.
【关键词】 中小型水库;土石坝;除险加固设计;方法
一、前言
目前，我国大部分的水库均以土石坝的形式为主，随着使用年限的加长，水库土石坝的防洪能力有所下降，出现了各种险情和质量问题，进一步影响到了人民的的生产生活，甚至造成了很多损失，因此，做好中小型水库土石坝的除险加固设计是极为必要的。
二、我国水库除险加固现状
在我国的水利工程施工建设中，整个水库工程主要是以土石坝为主的，因此在在目前的加固工程研究中主要是针对土石坝、溢洪道等工程为主进行分析的，以保证水利事业的发挥。同时为水利工程管制提供有力的基础条件，促进我国水利事业的顺利发展，更好的为人民提供服务。
1.土石坝除险加固现状
在目前我国土石坝除险加固工作中，整个加固工作的开展都是以渗漏环加固为主的，它在工作的过程中包含了填充灌浆加固技术、导管渗透加固技术以及岸坡加固等多种不同的加固方法需要我们在工作中有针对性、有预防的进行加固，以保证整个工作的顺利开展和进行。
2.溢洪道除险加固现状
我国采用的措施有渗透加固措施、裂缝问题处理措施（包括表面裂缝处理、深层裂缝处理）、消能防冲措施、边坡治理工程措施。
3.输水洞除险加固现状
输水洞裂缝的处理、输水洞漏水的处理、修改体型、弃洞重建。
三、水库大坝出现病险的原因
水库在建设初期因受当时当地的技术、经济等因素的影响，施工质量难以得到保证，致使其先天不足，存在不同程度的安全隐患。
1.坝体缺乏稳定性
坝体之所以缺乏稳定性究其原因主要有以下几点：上游坝体渗透系数太小，坝体断面偏陡以及浸润线偏高等。依据有关规范的要求，坝体的稳定应对正常的运行期的上下游壩坡，水位骤降的上游坝坡，一定蓄水位的上下游坝坡，以及施工期上下游坝坡，都能够影响坝体的稳定性。水库坝坡局部损坏，坝体浸润线较高，下游坝坡出逸点偏高，影响坝体稳定。
2.坝基渗漏
对于水库大坝来说，出现坝基渗漏是常见的问题，导致坝基渗漏的原因有很多，主要包括以下几方面：①大部分的水库大坝建设的年代比较久远，建设过程中一边建设一边进行勘探一边设计，是典型的“三边”工程，没有按照有关要求进行规范化的处理;②坝体碾压不密实，填筑质量较差，压实度难以符合设计的要求。③坝基处于覆盖层上，下面的植被的渗透系数较大的话，就导致了渗透率比较高。④坝基清理不彻底，导致水库的坝体和坝基接触面的渗水比较厉害。⑤截水槽的挖掘深度不够，导致渗水严重。
3.溢洪道布置不合理
从水库中可以看出，大部分的水库大坝存在溢洪道的布置不合理，主要原因：①施工过程中，施工人员的随意性较大，常常根据岩体的坚硬程度来改变溢洪道的线路，就致使溢洪道的设计上不符合施工的标准。②消能设施设计的不科学，在纵剖面的设计上不符合标准，就导致了严重的空蚀破坏。③泄洪槽下的排水能力比较薄弱，没有设置排水系统。④泄洪槽与消力池的衔接上也不合理，致使空蚀破坏经常发生。
4.坝体渗漏
水库大坝出现坝体渗漏的原因有很多，主要包括以下几大原因：①坝体的填筑施工不符合设计标准，导致了坝体的密实度不够，坝体的渗漏严重;②坝体的建设材料不合格，没有达到标准要求，也会出现坝体的渗漏。
5.无安全检测设施，无水文测报及通信设施
从水库的建设来看，没有安全的检测设施，致使出现各种各样的问题;没有水文测报，一旦有洪水出现的时候得不到及时的测验;通讯设施也比较陈旧，或者是直接性的没有，导致出现危险时，管理人员不能第一时间知道险情，耽误了救险时间
四、水库大坝除险加固工程的设计
1.做好水库大坝安全鉴定及探查工作
在病险水库加固前期工作开始，大坝安全鉴定主管部门应严格按照《水库大坝安全鉴定办法》要求，组织设计、施工、运行管理等方面的资深专家，严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患，同时委托具备相应资质的专业机构对这些隐患进行专题调研，找准隐患部位，分析产生原因，提出处理措施。
2.进行科学合理地现场勘察
在制定除险加固设计方案前，对小型水库进行有效勘察和地开测量，准确找出其危险点，根据现场实际情况确定地质勘察方案和测量方案，取得设计所需要的基础数据。只有在取得第一手基础资料的情况下，才能在进行小型水库除险加固设计，才能准确分析危险源的成因，才能有的放失地进行处理，才能真正达到除险目的。
3.制定科学合理的除险加固设计方案
小型水库其内部具有一定的复杂性，在进行除险加固方案设计之前，要充分了解小型水库中存在的主要问题，有针对性的进行方案设计，从而制定科学合理的解决对策。对于小型水库的大坝与洪道，要进行加高大坝及加宽洪道建设，在加固方案设计中要规定其具体的建设大小，降低小型水库的险情，提高该水库的防洪能力。
4.准确计算水库溢洪道的泄洪能力
准确计算水库溢洪道的泄洪能力是提高除险加固设计施工质量的关键，小型水库中的溢洪道是不平整的，在计算水库溢洪道的泄洪能力时有一定的难度，因此在测量计算时要合理分配每个人的工作，对于测量参数要详细记录，以便后期施工以作参考。对于小型水库的激流扩散现象，应有针对性的测量，从而合理控制小型水库水溢出现象，保证人民群众的生活安全质量。
5.改进土石坝与砼建筑物接触处的处理
随着对土石坝下游反滤层安全可靠性的认识提高，这些部位的结构处理根据实际情况而商榷。过去设计要求砼建筑物要伸入到土石坝一定深度，以增长渗径。基于这种考虑，在土石坝内埋设的砼输水洞，普遍要求沿洞外壁设置足够宽度的多道防渗截水环;在与溢流道砼边墙接触处，设置多道剌墙伸入坝体心墙内。 6.防水设施除险加固设计
一般而言，水库大坝在穿坝涵管出现老化开裂渗漏现象时，容易出现安全事故，因此进行必要的防水设施除险加固设计显得尤为重要。在现阶段，诸多水库采用穿坝涵管。通常在穿坝涵管进口处设置混凝土堵头，对大坝轴线上游段穿坝涵管进行封堵处理。需要主要的是，要强化整个穿坝涵管的封堵处理，开展灌浆充填工作，封堵末端要设置反滤排水段，不断满足灌溉、供水、发电等要求。对于进出口而言，要与坝体保持一定的距离，合理设计边坡与进出口軸线的夹角。基于条件允许的前提下，运用钢筋混凝土顶管或者预制钢筋混凝土顶管来进行隧洞的衬砌，尽可能地避免出现开挖大坝坝体现象的出现。同时，在涵管外要设置截水环，对其进行充填灌浆截留处理，最大限度地保障防水设施的牢固。
7.坝坡加固设计
（1）上下游坝坡的培厚加固设计
对于有放空底洞的水库，在放干水后对灌溉等影响不大，且不会造成新的滑动的情况下，可将水库放空，对上下游坝坡进行培厚加固。这样可避免因上游削坡造成坝轴线下移而增加工程量，或者因削坡造成对原有防渗体的破坏，进行防渗体的整治而增加投资;对于原大坝下游不存在稳定问题的坝体整治，这种方案也更经济合理，同时它可以和上游坝面的防渗设计相结合;对于浅透水地基，在坝脚设防渗齿墙，若透水层较深，可采用帷幕灌浆，坝体上游面铺复合土工膜，并与周围的防渗帷幕形成封闭的防渗体系。
（2）坝坡的加固与防滑
滑坡及滑坡性裂缝是土石坝溃坝的一大原因。因此在设计的过程中就要十分注重坝坡的加固。
要充分考虑建设地的地理环境，首先要对河床的土质、是否有架空层等地质条件进行考察，其次要考虑地基是否沉陷、当地土石的水溶性等材料问题，然后结合当地水文条件，考虑好坝坡的建设标准。
8.建设安全检测，水文测报以及通信设施。加强对水库工程的投资，对检测资料的整理以及分析，为工程的安全提供科学的依据;建立水文测报系统，完善对水文的管理，时刻关注水文的变化情况，制定预防方案;完善通讯系统，时刻掌握水库的动向。这样一来，才能做到预防，不能后知后觉，一旦发现存在安全隐患的预兆，就应该采取措施进行防治。
五、结束语
综上所述，做好中小型水库土石坝的加固设计，更好的预防和消除险情，做好大坝护坡设计和加固设计是保障人民生产生活安全的重要举措，我们必须引起高度重视，切实开展除险加固设计工作。
参考文献：
[1]顾淦臣.土石坝的现状水平和我国土石坝的前景[M].南京：河海大学出版社，2011.
[2]吴强，石峰.浅谈小型水库除险加固中应注意的问题与施工质量控制措施[J].湖北水利水电职业技术学院学报，2012（02）.
[3]陈梅杰.浅析小型水库除险加固工程设计中存在的问题及改进措施[J].水利科技与经济，2011（12）.