小型水库除险加固问题的探讨

摘　要：小型水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一，本文阐述了目前我国小型水库存在的主要问题，并详实的介绍了几种不同坝型的水库除险加固技术。

关键词：小型水库、除险加固、大坝
一、引言
　　根据有关统计资料显示，我国现有小型水库八万多座，目前全国存在病险问题的水库所损失的防洪库容高达55 亿立方米，存在着各种病险问题，许多水库不能正常运行，不能充分发挥其效益，不但影响水库效益的发挥，而且还严重威胁下游人民生命财产及设施的安全，制约经济社会发展。病险水库已日益成为防洪体系中最为薄弱的环节和防洪安全的最大隐患。
二、小型水库存在的主要问题
（一）设计先天不足、施工质量较差
　　绝大多数小型水库都是在"" 大跃进"" 时期及"" 文革"" 时期建成的。在其特定历史条件下，基本上没有准确的设计资料，设计都非常简单，设计精度不足，同时缺乏必要的前期勘测工作。部分小型水库施工过程及施工质量基本得不到控制，存在设计先天不足、施工质量较差的情况。
（二）工程年久失修、设备老化
　　主要表现为：
1.坝体及附属设施破损严重，主要表现为大坝局部存在塌陷、坝体迎水坡护体脱落，背水面冲刷严重，如遇汛期蓄水，将存在很大安全隐患。
2.闸门、启闭机设备老化，锈蚀严重，主要表现为部分闸门高度不满足挡水要求，闸门变形，启闭机不能正常启闭。
（三）水库大坝渗漏严重，影响大坝安全
　　大坝渗漏是水库的“内伤”，主要表现为土石坝坝体长期存在渗漏、管涌、流土，甚至有的坝脚呈现沼泽化，浆砌石坝下游坝面及坝内廊道漏水。
（四）水库防洪标准不满足规范要求
　　主要表现为大坝坝顶高程不够或泄水建筑物泄洪能力不足。
（五）水库抗震标准不满足规范要求
　　主要表现为大坝等建筑物抗震安全性低， 安全系数不满足规范要求。遭遇地震时， 坝体出现裂缝、沉陷、变形和滑塌，土石坝中细砂或黏性土存在液化可能，降低坝坡抗滑稳定性。
（六）水库大坝稳定和强度不满足规范要求
　　主要表现为土坝坝体滑坡， 重力坝、拱坝结构变形、裂缝等。
（七）水库管理与监测不完善
　　工程离不开管理，管理是确保水库工程安全和促进水库工程更好地发挥效益的重要保证和手段。主要表现为：
1.运行管理人员素质差，责任心不强，管理监测手段落后，管理制度不完善。
2.观测和检测设备不完善，监测设施陈旧、失效、损坏严重，甚至没有水文测报及观测设施。
三、水库除险加固技术概述
　　根据上述我国水库坝型及其病害特点，总结我国近年病险水库大坝除险加固经验，按坝型对常见病害加固处理技术进行概述。
（一）土石坝加固技术
1.提高防洪标准的加固技术
　　高水库土石坝防洪标准的加固措施主要有两种： ①加设防浪墙。在无防浪墙的大坝坝顶上游加设防浪墙， 防浪墙高度一般为1.0～1.2 m。②加高大坝坝体。加高分为在原大坝下游培厚并加高坝顶、在原大坝上游面培厚大坝并加高坝顶、戴帽加高三种方式。
2.防渗加固技术
　　土石坝防渗加固措施可分为水平防渗和垂直防渗两大类：①混凝土防渗墙。主要是采用钻凿、抓斗等方法在坝体或地基中建造槽形孔后，浇筑成连续的混凝土墙。②高压喷射灌浆。适用于淤泥质土、粉质黏土、砂土、卵（碎）石等松散透水地基或填筑体内的防渗工程。③劈裂灌浆。在土坝沿坝轴线布置竖向钻孔，采取一定压力灌浆将坝体沿坝轴线方向（小主应力面）劈开，灌注适宜的压力泥浆形成竖直连续的浆体防渗泥墙。④土工膜。是一种由高聚合物制成的透水性极小的土工合成材料，具有很好的防渗性、弹性和适应变形的能力。
3.坝坡稳定加固
　　土石坝坝坡稳定加固处理原则是设法减少滑动力与增加抗滑力，土石坝坝坡加固一般采取以下措施：①削坡放缓②培坡放缓③增设渗、排水设施④置换筑坝材料⑤加密坝体。
4.抗震加固
　　抗震加固可采取置换、人工加密、抛石压重以及设置排水减压井等方法。
5.护坡加固改造
　　可根据现场实际及损坏情况采取局部翻砌维修、细石混凝土或砂浆灌注加固、拆除重建等工程措施。
（二）重力坝加固技术
1.坝体加高
　　目前国内外重力坝坝体加高方式可分为后帮式、前帮式、外包式和直接戴帽加高式等。按新浇筑坝体和原坝体的接合牢固情况可分为整体式、半整体式和分离式。
2.防渗加固
　　渗漏分为坝体渗漏和坝基渗漏。①坝体防渗加固：对于浆砌石重力坝、混凝土重力坝，坝体防渗加固主要方法有新建防渗板、防渗涂层、防渗灌浆等。②坝基防渗加固：重力坝坝基渗漏一般采用灌浆进行加固处理，可采用水泥灌浆、水泥与黏土混合材料灌浆或化学材料灌浆等。
3.裂缝补强处理
　　裂缝处理基本方法可分为表面修补法、内部修补法和锚固法。位于混凝土表面且其表面有防渗漏、抗冲耐磨等要求的裂缝，应进行表面处理；对削弱结构整体性、强度、抗渗能力和导致钢筋产生锈蚀的裂缝，要进行内部处理；对危及建筑物安全运用和影响正常功能发挥的裂缝， 除进行表面处理、内部处理外，还需采取锚固或预应力锚固等结构措施进行处理。
（三）拱坝加固技术
1.防渗加固
　　防渗加固可分为：①坝体防渗加固。可以采用灌浆、喷涂防渗层、浇筑防渗面板等措施。②坝基与坝肩防渗加固。一般采用帷幕灌浆处理，坝肩地下水水位较高时，可在坝肩设置排水孔或与帷幕灌浆组合设置。
2.坝体结构加固
　　坝体结构加固可采用上游面加厚、下游面加厚或两者结合的方式。对裂缝处理一般采用凿槽充填法和灌浆法，凿槽充填法是对裂缝表面进行处理，可采取环氧砂浆、柔性复合止水材料等；灌浆法是对裂缝深层进行处理，可采取水泥灌浆和化学灌浆。对坝肩岩体加固措施可采用排水孔（洞）、固结灌浆、锚固抗滑桩、推力墩或预应力锚索等处理措施或综合处理措施。
四、结语
　　我国的小型水库为数众多，分布区域广，坝型多样，是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一。因此，应从以下几方面做好水库的除险加固：①做好水库大坝安全鉴定工作，进行准确的效益分析，强化病险水库加固的前期工作。②实行项目法人负责制、招标投标制、建设监理制，提高项目管理水平。③建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制，实行建设与管理统筹结合的新型管理体制。