小型水库除险加固中灌浆技术应用

王磊

【摘要】当前，我国的水库工程在安全方面与修护技术上虽然有很大进步，然而还是有一些水库工程存在严重的安全问题，主要体现在一些小型的水库工程的除险加固工作上。分析了我国现阶段小型水库除險加固方面存在的问题，提出了小型水库除险加固工程方面的有关措施。

【关键词】小型水库；除险加固；土坝裂疑；技术分析

前言

针对小型水库安全隐患多，管理薄弱，易发生失事事件的现状，对小型水库的安全问题给予应有的重视，做好除险加固工作，加强水库工程的管理，以确保工程的安全，使之更好的为经济建设服务。

小型病险水库大坝（土坝）经常遇见土坝裂缝、土坝滑坡、主体加固、防渗加固等常见问题简单谈谈其处理方法。

1 土坝裂疑的处理

裂缝对土坝危害较大，特别是贯穿坝本的横向裂缝和水平裂缝，以及滑坡裂缝。对非滑动性裂缝处理，多采用开挖回填的办法。

（1）如裂缝宽度不大，深度在1m以内，且已稳定，一般可用于细的沙壤土，从缝口灌入，在用竹条木棍捣实，重要的和比较重要的小型水库最好挖槽到裂缝深度以下0.3m，然后回填夯实，处理工作可分段进行，同时注意新老土的结合。

（2）如裂缝较宽，裂深在5m之内，裂缝已停止发展，一般都应开挖后回填，开挖时采用梯形断面，或开挖成台阶形的坑槽，在回填时削去台阶，保持梯形断面，便于回填的土料和原坝体紧密结合。

2 土坝滑坡的处理

如坝基有软弱夹层，软粘土层或坝体填筑时选用土料不当，碾压不实，坝坡太陡或背水坡浸润线出溢点因排水失灵而提高，以及运行中的水位骤降和地震、暴雨等影响都可能引起滑坡。

对以及发生滑坡的坝面，其处理原则主要是上不减载、下部压重。

（1）坝基良好，滑坡出现在基础面以上的下游面，坡面局部坍滑，可以适当降低水库蓄水位，并采取导渗排水措施，待滑动部分的土料失水固结以后，在清除已松动的土体，然后用透水性强的土料自下而上修复，必要时可适当放缓坝坡或在坝脚用透水材料做撑台。

（2）由于坝基有淤泥夹层或湿陷性黄土层而引起的滑坡，可先在坝脚外一定距离，修筑一道抛石固脚的防滑齿墙，并适当高出地基面，然后再坝脚与齿墙间回填透水料或堆石，做成压重平台，平台与齿墙间应做好反滤层。

3 主体工程加固

对小型水库的除险加固要在确保安全的前提下进行，保证施工质量；降低工程造价。

2.1 大坝护坡

水库的上游坡用块石或混凝土预制块护砌至坝顶。

2.2 溢洪道消能工程

①溢洪道陡坡与砂、土质河道衔接的，宜采用底流消能，消力池的长度和深度按多种水力学公式计算，选择符合工程实际条件的较大值。消力池后的海漫砌护是重要工程，务必按要求做好。②溢洪道陡坡段出口的河床为岩石或砂砾石覆盖层较浅的，采用挑流消能较好。鼻坎和反弧半径要经综合考虑后确定。要求挑流小、挑距远、鼻坎工程小，一般可采用小半径、大挑角我。③有的山区水库，溢洪道工区地形复杂，流程长，给消能和护砌带来困难。对此，要因地制宜采用多级跌水消能，效果较好。

2.3 输水涵洞的改建与维修

浆砌石是一种不均匀的透水砌体，若涵洞用浆砌石存在的渗漏问题比较严重，不建议采取。大口径浆砌石拱涵的渗漏处理较困难。近几年，用灌浆技术进行补强防渗初见成效。

4 防渗加固的措施

目前，对土石坝防渗加固的措施主要有：

（1）混凝土防渗墙技术。混凝上防渗墙早在20世纪50年代初意大利和法国即开始使用，随后各国相继引进和推广，我国也开始对混凝土防渗墙的研究和试用。40年来，国内外都有飞速发展，在应用范围和墙体材料种类方面有了新的进展。该技术发展较早，且技术成熟，在我国病险水库的加固中都获得了广泛而成功的应用。混凝土防渗墙技术具有适用性较广、实用性较强、施工条件要求较宽、比较安全、可靠等优点。不足之处是有些造孔成墙技术对槽孔之间的接头和墙体下部开叉问题难以彻底解决、施工速度相对较慢、成本相对较高等。

（2）高压旋喷灌浆。用高压泵将配制好的浆液，通过注浆管经喷嘴喷出高速高压的射流，借以切削和破坏原土层结构，使浆液和土颗粒充分混合，经过凝固和硬化后改善原有地基土体的密实度和承载强度。其特点是： 施工限制条件少，降低实施的难度，设备简单，施工工序少，而且对黏性土、砂土等软基处理适用性广。但很可能对环境造成污染，而且不能应用于泥浆无法凝固的土质，造价也高于传统的帷幕灌浆技术。

（3）帷幕灌浆。将一定的材料配制成浆液，用压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，从而显著改善岩基的完整性和密度，在地下形成阻水帷幕，增加渗流水的垂直渗径，消减渗流水压力，减小坝体扬压力，增加地基的渗透稳定性。而且其成本不高，工艺简单。

（4）倒挂井防渗墙技术。该技术为2O世纪70年代中期，河北省在大搞农田基本建设中开创起来的，它的优点是单井施工，土拱作用，该项技术于土压力小，施工安全度高。

（5）冲抓套井粘土回填防渗墙技术。2O世纪7O年代初，由浙江省温岭县在处理险坝中首创，至今，已有几百座水库和堤防采用此法处理渗漏。近年来，不断得到完善和发展，逐步推广本江西、湖南、四川等10多个省采用这项防渗措施。一般中小型水库土坝使用较多。

5 病险水库治理的对策

病险水库的治理应当作为一个系统工程全面考虑。应当从前期的治理决策、融资结构、工程建设与运行管理及新技术的推广应用等多个方面着手。

5.1 治理前对病险库进行科学论证和经济评价

病险库治理的决策应该来自于基础资料的收集和科学的论证。前期调查和资料收集整理工作就显得尤为重要，这需要认真做好诸如水文地质及工程地质勘察、水文资料、大坝位移观察资料、大坝及库区渗漏资料的收集整理，以及调研大坝运行管理现状等许多基础性的工作。应该严格按照《水库大坝安全鉴定指南》来对水库大坝的安全级别做出科学论断。病险库的治理还必须重视财务经济评价和国民经济评价，这是治理的主要依据。对国民经济评价和财务经济评价小能够给予高度重视是目前病险水库除险加固中存在的一个较为普遍的现象。许多经济评价只是简单的估算，缺少一手的资料，如有些农作物的单价高得离谱。国民经济评价中的防洪效益计算非常笼统，数据常年不变。而将国民经济评价过于简化计算也是常见的现象。所以必须严格按照《水利建设项目经济评价规范》的要求进行评价。

5.2 采用合理的融资方式

对于小同的水库采用不同的融资方式，是解决目前建设资金短缺和病险水库大量存在的行之有效的方法。对于那些主要以防洪等公益事业为目的水库，资金的来源需要靠国家和地方政府的投资。而那些规模较小，以水产养殆种植为主，或者仅仅是少数人受益的水库可考虑采用集体和个人融资的方法，同时，也可以引进外资进行尝试。

6 结语

对小型水库进行除险加固，就是为了达到规范要求的防洪标准和消除工程的隐患，从而更好地发挥其经济和社会效益。在除险加固工程中，除险加固技术对工程施工起着主导性作用。

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