吳 劍

(貴陽市水利水電勘測設計研究院，貴陽550001)

1 大壩的基本情況

目前，我國有大批20 世紀60—70年代興建的小型碾壓式土石壩壩型水庫處于帶病運行狀態(tài)，大部分未能發(fā)揮其效益。限于當時的施工條件及其他原因影響，其施工質(zhì)量較差，大壩出現(xiàn)滲漏等諸多問題直接成為了大壩的安全隱患，如何對大壩進行除險加固，成了迫在眉睫的問題。

2 大壩建筑中存在的缺陷

2.1 壩體不滿足規(guī)范要求

主壩的殼體和墻心的填筑壓實度沒有達標，在過去，對水庫的大壩進行過實地勘察，通過實體建筑勘察，了解壩體的填筑情況。

期間，通過鉆孔，探井和物探類似的主要方式，進行測試，得到結論是，大壩的平均壓實度為0.86，壩殼為0.91，很顯然，這兩個指數(shù)都沒有達到要求的平均水平。另外，壩體土的均勻性很差，有的地方還有塌方的跡象，這對大壩的安全形成一大隱患［1］。

2.2 壩基和壩肩

修建于20 世紀60—70年代的小型碾壓式土石壩大多清基不徹底，壩體與基礎接觸不好，常有滲漏的現(xiàn)象，極大地破壞了大壩的安全性。

3 大壩在進行除險加固方法的選用原則

碾壓式土石壩盡管壩型常見，但是由于機具、材料等條件的多變，致使其工程的情形極度復雜，從而增加了土石壩在排除險情、加固問題上具有更多的選擇性，并且其使用范圍以及局限性大大的降低。因此在對工程中所存在病毒進行治理與分析時，應當盡可能的從工程病害的具體情況來進行分析，通過實際的考察，挑選出一個技術上過硬、經(jīng)濟開銷較低、施工難度較小的加固方法來進行實施。

4 大壩除險加固的設計方案

4.1 壩頂和壩坡的設計

水庫大壩的壩頂應該要有排水系統(tǒng)，因此壩頂?shù)呐潘O計可以讓壩頂?shù)钠露葍A斜20°左右，并且在大壩下游鋪設路緣石，與排水溝相連。

大壩壩身的坡度應當與壩高，壩型，壩基和力學相結合進行定奪。同時還要依據(jù)壩身的載荷量科學地計算壩坡的滲流和穩(wěn)定性，最后評定大壩是否符合穩(wěn)定的標準。大壩上游的護坡可以根據(jù)實際情況建設一個戧臺，依據(jù)安全穩(wěn)定，節(jié)約資源，便于施工的原則進行設計，打造成預制混凝土塊，預制干砌石的護坡形式。要注意的是，預制干砌石護坡要留有足夠多的排水口和縱橫縫，護坡底部要設有基座。壩坡厚度要依據(jù)反濾和雨水風浪沖擊拍打的要求設定。

4.2 主壩采取的加固措施

在風化的巖層里鉆孔是很困難的，水壩的壩基在5 ～20 m時，可以采取帷幕灌漿的方式進行灌漿。防滲施工時必須保證墻心質(zhì)量，一點也不能遭到破壞。對主壩進行加固，首先要修筑塑性混凝土防滲墻。

4.2.1 防滲墻設計

塑性混凝土是建構防滲墻的主要材料，所以在施工時，采用膨潤土漿液固定墻壁，采用兩鉆法進行穿鑿，再用混凝土泵送澆注。首先，在施工過程中先用沖擊鉆鉆主孔。

4.2.2 帷幕灌漿設計

壩基如果出現(xiàn)風化巖，采取帷幕灌漿的處理方法，帷幕灌漿與混凝土連成一體，防滲墻內(nèi)的鋼管通過預埋產(chǎn)生，導致鋼管底部產(chǎn)生了風化巖，這時最恰當?shù)奶幚矸绞骄褪怯冕∧还酀{的方法。

在防滲墻中間預埋管徑為10 cm的的鋼管，間距與鑿孔的孔距一樣均為2 cm，用定位安裝架固定預埋的鋼管，主要是在鑿孔，清孔之后，混凝土澆筑之前進行即可。直徑為20 mm的定位架有鋼管連接而成，垂直方向距離定位架10 m。鋼管完成之后，開始對混凝土進行澆注，強度要達到設計的80%采用鉆孔灌漿。

5 對于壩體灌漿的具體方法

壩體選用充填式的灌漿手段進行，該方法應當遵照相應的分序與“少灌多復”的灌漿方法來進行。“少灌多復”是指:單次施工的灌漿量應當少一點，而施工的次數(shù)方面上，應當盡可能的多次進行施工。在進行灌漿作業(yè)的過程當中，首先應當對第1 序孔進行輪灌，等到第1 序孔終灌之后，再一次進行2 次的序孔，待到2 次序孔施工完畢之后，再進行3 次序孔。在對每孔進行灌漿作業(yè)時，應當將其次數(shù)控制5～10 次，而第2 次進行灌漿與第一次灌漿作業(yè)之間，其相差的時間間隔應當＜5 d。此外，在鉆孔的過程當中，如果發(fā)現(xiàn)有出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，那么應當盡可能的選用“先灌漿作業(yè)，然后再鉆進”的方式進行處理，并且對于灌漿量的多少以及灌漿的具體壓力也應當及時進行控制。

6 壩體培厚施工

壩體培厚施工包括基礎開挖、堆石料填筑、風化料填筑和壩體反濾過濾料填筑等。

6.1 基礎開挖

采用挖掘機進行基礎開挖，必要時輔以人工清理，采用流水作業(yè)，開挖自上而下一次性完成。通常施工工序是撒開挖線、清理場地、開挖、推土機集中、裝運和棄土平整。開挖時應當采用挖一段回填一段的方法，防止壩體產(chǎn)生新的滑動。

6.2 堆石料填筑

堆石料的填筑分為堆石料解小、石料運輸、灑水、鋪料、推平、碾壓、質(zhì)檢與驗收。堆石料鋪筑一般采用進占法，先使用推土機推平，然后人工找平。為了保證碾壓施工的質(zhì)量，在碾壓前應當適量灑水，進行振動平碾碾壓，當空隙率和壓實干容重滿足施工要求后再進行下一層填筑施工，施工時要嚴格控制鋪筑厚度、壓實質(zhì)量。

6.3 風化料填筑

分化料的一般填筑程序為風化料開挖、運輸、灑水、鋪料、推平、質(zhì)檢、下一層填筑。

6.4 壩體反濾過渡料填筑

反濾料填筑一般采用砂、碎石的混合料。為了確保反濾料能夠和壩殼料平起填筑，在施工時應當先填反濾料。鋪筑施工時應當注意:反濾過渡料的含泥量、材質(zhì)級配、有效寬度厚度、鋪筑位置等均要符合設計要求，在施工過程中避免混入其他料物和雜物，反濾層內(nèi)不得設置縱縫，反濾料的填筑層次不得發(fā)生錯位，有效寬度不可以隨意減小。

7 截滲、返濾、排水加固設計

大壩的壩體應該控制滲流量，使之處在一個合理的范圍內(nèi)，以達到水庫滲流量穩(wěn)定的要求。壩基截滲設計應當與壩體截滲設計相結合，選用較優(yōu)的設計方案。

壩體的返濾和排水加固可以通過在壩體基部預埋鋼管的末端的滲流部位設置過渡層或反濾層，處理滲流溢出。在滲流溢出的部位設置排水管，可以通過貼坡排水法，綜合采用壩頂，壩體，壩坡截水，集水，排水措施。

8 結 語

水利工程進行除險加固給當?shù)睾蜕鐣砭薮蟮慕?jīng)濟效益，除了能完善水利系統(tǒng)，同時也能提高水利工程整體的防洪系統(tǒng)，保障了人們的生命財產(chǎn)安全。

［1］牛運光. 病險水庫加固實例［M］. 北京:中國水利水電出版社，2002:96 －97.