水庫病險原因分析與除險加固措施

江友尚

【摘要】水庫在水利建設(shè)中占有重要的地位，是我國防御江河洪水、發(fā)展農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施，同時它還擔(dān)負著為城市提供生活用水的重要職責(zé)。然而水庫的狀況卻不容樂觀，很多水庫存在病險問題，對其進行除險加固就顯得尤為重要。國家對水利工程的建設(shè)向來極為重視，除了對防洪工程的堤防建設(shè)、對大中型水庫的建設(shè)進行了較大幅度的投資外又開展了對現(xiàn)有中小型水庫進行除險加固工作，保證水庫充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用。本文對水庫出現(xiàn)病害的原因進行了分析并簡要論述了水庫的除險加固措施，希望能對廣大水利工作者有所幫助。

【關(guān)鍵詞】水庫；除險加固；措施

一、引言

20世紀60年代我國修建了大量水庫。隨著時間的推移，水庫在長期使用中卻得不到系統(tǒng)的維護，導(dǎo)致其出現(xiàn)了許多病險狀況，其應(yīng)有的作用并不能被有效發(fā)揮。有的病險水庫甚至?xí){到其周邊居民的人身財產(chǎn)安全。對病險水庫進行除險加固迫在眉睫，這項工作已經(jīng)成為水利工程發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

二、水庫出現(xiàn)病險的原因分析

1、設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)過低

我國很多的中小型水庫建于上世紀60年代前后，由于歷史原因，當(dāng)時水利工程制定的防洪標(biāo)準(zhǔn)較低，雖然上世紀80年代后期完善了與水利工程相關(guān)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但之前建設(shè)的中小型水庫普遍存在防洪能力較低的情況。

2、勘測、設(shè)計存在缺陷

2.1 勘察缺陷

在絕大多數(shù)小型水庫建設(shè)過程中沒有進行地質(zhì)勘探和取樣試驗工作。由于工程技術(shù)人員對壩址的地質(zhì)情況缺乏了解，填土的物理以及力學(xué)指標(biāo)的取定完全憑借技術(shù)人員的工程經(jīng)驗；水庫的集雨面積大多未經(jīng)實測，只是簡單的從小比例地形圖量算，這將導(dǎo)致集雨面積和庫容量出現(xiàn)不配套的狀況。

2.2 設(shè)計缺陷

設(shè)計采用地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。由于上個世紀的生產(chǎn)力有限，工程洪水計算通常采用查圖法或參照鄰近工程的資料，這將導(dǎo)致計算成果與實際有很大出入；設(shè)計布局不合理。例如有些水庫的泄流采用輸水涵洞而沒有設(shè)置專門由于泄流的溢洪道；即使有的水庫布置了溢洪道，但是其位置也不理想；壩下涵作為輸水建筑物多布置地基處理不徹底的基礎(chǔ)上，隨著基礎(chǔ)的不均勻沉降，壩體將會產(chǎn)生裂縫進而引發(fā)水庫滲漏。

3、施工質(zhì)量控制不嚴

3.1 地基處理不徹底

由于缺乏對工程地質(zhì)的勘察，對壩體設(shè)計以及施工通常是在地質(zhì)情況不明的情況下進行的。這會導(dǎo)致在基礎(chǔ)施工時忽略對地基的處理，基礎(chǔ)會發(fā)生不均勻沉降。對于壩基位于松散的土層上時其后果尤為嚴重，容易導(dǎo)致壩體發(fā)生滲漏或產(chǎn)生繞壩滲漏等多種問題。

3.2 施工填土質(zhì)量問題

當(dāng)時我國仍處于施工技術(shù)完善，施工機械短缺的年代，許多水庫工程對土體的處理無法達到設(shè)計要求。一般存在著土體碾壓、夯實不達標(biāo)，填土的壓實度存在差異等各種問題，這問題累積起來就會導(dǎo)致水庫壩體出現(xiàn)滲漏甚至滑坡。

3.3 泄水建筑物的施工質(zhì)量問題

受當(dāng)時經(jīng)濟力量以及技術(shù)條件的約束，早期建設(shè)的水庫壩體主要采用砌體結(jié)構(gòu)。與如今的混凝土結(jié)構(gòu)相比，砌體結(jié)構(gòu)的強度和抗腐蝕性都大大不如。水庫壩體在經(jīng)幾十年的腐蝕后容易產(chǎn)生裂縫，嚴重時甚至?xí)Х€(wěn)坍塌

3.4 缺少維護

病險水庫中部分壩體為土壩，因于缺乏必要的養(yǎng)護和維修，容易出現(xiàn)白蟻和鼠害問題，對水庫大壩的安全構(gòu)成危害。

三、水庫的除險加固方針

1、籌措資金，保證除險加固的開展

資金是我國小型水庫除險加固能夠順利開展的保障。水庫與人們的生活密切相關(guān)，很多城市的生活供水主要來自水庫。因此保證水庫的除險加固工作順利進行非常重要，這就離不開除險加固工程的資金投入。除險加固工程的實施者應(yīng)在國家的財政支持下利用各方面的資源，打通各方渠道籌措資金，建立專項資金用于水庫的除險加固工程。

2、確立合適的除險加固方案

一個合格的工程除了資金的保障之外，還需要一個合理的施工方案。施工方案直接影響到工程的成敗，一個合理的施工的方案，不僅能夠節(jié)約資金和成本，還能提高工作人員的積極性，加快除險加固方案的實施進程。在進行除險加固工程之前，應(yīng)安排專業(yè)的人員對水庫所處的地質(zhì)進行勘測，在對工程進行縝密研究后應(yīng)確立一個合適的處理方案。決定用什么樣的處理方法是除險加固工程中最核心的問題。

3、對水庫的安全進行監(jiān)測

現(xiàn)在我國的很多小水庫的自動控制能力比較低下，沒有配備合理的水文水情管理和安全的監(jiān)測設(shè)備，而是單純的憑借著管理人員的經(jīng)驗來進行調(diào)度，這就造成了很大的資源浪費的問題。當(dāng)出現(xiàn)水位突然上漲的情況，如果沒有合適的通信和調(diào)度的設(shè)備，水庫與上一級單位的交流就存在困難，為水庫的安全埋下隱患，增加了水庫的危險系數(shù)。因此，一個夠標(biāo)準(zhǔn)的水庫必須建立一個信息系統(tǒng)，及時向上級匯報其水文水情，便于制定防洪計劃，為水庫的安全提供有力的保證。

四、水庫除險加固的具體措施

水庫的除險加固措施有很多種，可以具體情況具體分析。根據(jù)每個水庫的實際情況，分別采取切合實際的除險加固措施。一定要靈活運用，不要照搬某個水庫的樣板來進行復(fù)制。以下列出幾種比較常見的病險情況的處理方法，與大家共同交流討論。

對于壩基的滲漏可采用混凝土防滲墻帷幕灌漿對壩基進行垂直截滲，可以將鋪蓋設(shè)置成水平或傾斜式，通過混凝土的堵塞和隔離降低滲透比和滲透壓力以達到排水減壓的目的。對于壩體的滲漏可以采用劈裂灌漿、壓力灌漿、加做粘土或混凝土連鎖截水墻以及套井回填對其進行處理。如果出現(xiàn)涵管漏水的情況，可以采用環(huán)氧樹脂對其進行補漏或采用化學(xué)灌漿法對其處理。對于抗?jié)B性較差的斷層破碎帶，通常是在斷層破碎帶與建筑物基巖防滲帷幕軸線的相交處，沿斷層的走向開挖豎井或平洞，在清除完軟弱土層后回填混凝土。

對防滲體土料差透水性大的均質(zhì)土壩，尤其是小型水庫的壩體滲漏，如當(dāng)?shù)厣杏羞m宜做防滲體土料的，可以采取在壩上游做粘土斜墻的措施，形成一道新的防滲體，對于具有較薄透水層的壩基滲漏，也可以結(jié)合處理，這樣既能處理壩基涌漏又能降低造價。

對當(dāng)?shù)厝狈ψ銐虻恼惩亮匣虿荒芊趴账畮斓耐翂螇误w滲漏，適宜采用壩體灌漿的方法來處理土壩壩體滲漏。土壩壩體灌漿分為充填式灌漿及劈裂式灌漿兩種。一般來說，對性質(zhì)和范圍均比較明確的局部隱患可采用充填式灌漿方法，而遇到處理范圍較大，隱患部位不能完全確定的情況則應(yīng)當(dāng)采用劈裂式灌漿方法。

五、結(jié)束語

水庫的病險狀況必須引起水利相關(guān)部門的足夠認識，如果不能及時、有效地處理，中小型病險水庫就會成為 定時炸彈，引發(fā)各種不堪設(shè)想的后果。政府主管部門應(yīng)清醒認識到：即使水庫除險加固工程的工程量很小，也要把好除險加固的工程質(zhì)量關(guān)。因為水庫的安全運行關(guān)系到人們的切身利益，絕對不能因為工程量小而忽略質(zhì)量。在施工過程中，各方要加強溝通交流，采取有效的措施杜絕質(zhì)量問題的出現(xiàn)，確保中小型水庫除險加固工程質(zhì)量的萬無一失。