小型水庫建設的除險加固技術應用

李尊實

摘 要：小型水庫修建是常見的水利工程項目，保持水庫的相對牢固是決定工程價值的關鍵因素，本文結合小型水庫的建設施工，主要介紹了幾種可靠的除險加固技術，可以有效避免質量問題，減少水庫在使用期間發生損壞的概率。

關鍵詞：小型水庫;除險加固;水庫大壩

小型水庫具有蓄水、澆灌、防洪、保持水土等作用，而這些功能的實現都必須依靠水庫牢固且沒有安全隱患的基本前提，所以水庫建設施工應當選擇合適的除險加固技術，憑借工程硬實力提高水庫質量。

一、小型水庫建設施工的特點

常規意義的小型水庫在100000m3以上，其施工建設也需要較大的工作量，并且場地環境比較復雜，地勢走向和土壤硬度等參數都需要進行細致的測繪，否則容易漏算或錯算數據，對施工造成影響。經權威數字統計，到2020年初，山東省已經注冊了5897座小型水庫，占了整體水庫數量的90%以上，這些水庫工程根據山區、平原等環境的具體情況各不相同，但是多數壩高集中在10m左右，施工流程具有相似性。經過對小型水庫的研究，造成牢固風險的主要原因是工程標準比較陳舊，施工和驗收都帶有盲目性，導致坡面和大壩等部分會在水流沖刷的作用下逐漸松散崩解，所以有必要提高工程專業性，保證加固技術的應用效果。

二、常用的除險加固技術

（一）土石壩壩坡滑動破壞加固技術

把泥土和石料作為水庫大壩的原材料是非常常用的方法，可以盡量降低經濟成本并實現工程職能，但是當施工未能科學處理這些原材料時，人工填筑的土石結構就難以保持長久的結構穩定，容易發生局部滑坡，造成土石壩的破損或位移。針對此類問題的加固技術最終目的是增強土石壩的抗剪力和摩擦力，建設施工應當充分重視水流的沖擊力和滲透力，蓄水產生的作用力不容小覷，是影響壩體的主要外力，并且水流能夠進入到相對狹窄的縫隙中，從內部瓦解土石壩結構，所以加固技術首要解決水流的影響問題，在勘探和設計階段充分考慮抵御外力和孔隙水壓力，合理規劃黏性土、非黏性土和厚心墻的位置，并通過視覺觀測和土工試驗測定土石壩隱蔽工程的緊密程度，此外，還要考慮拔出樹根、修補泉眼、設置防滑坡基礎、下層加厚和壩坡堆石等技術方法的使用，令土石壩加固效果逐步趨于完善。

（二）壩基和壩體的密實加固技術

壩作為阻截水流，加固水庫的重要工程結構，承擔著應對絕大部分外力的作用，其下層基體和上層壩體是主要結構部分，必須保證上佳的緊固性才能提高小型水庫的質量，但是許多小型水庫粗制濫造的現象明顯，致使這兩個結構比較松散和脆弱，在建設修葺過程不能很好地應對弱土地質，導致基層著力點不夠穩定，以及土體石料的堆砌不夠精細，導致結構密度超出最佳范圍，給水庫的日常工作帶來了安全隱患。所以水庫建設除加強設計嚴謹性之外，還需要密切關注現場情況，執行沖擊試驗和碾壓試驗對壩基和壩體進行測試，針對可能存在的工程質量問題，團隊需要確立補救加固措施，利用夯實、擠密、換填等技術手段改進其密度結構，并且為了避免技術應用的沖突，造成壩基和壩體出現結構分層問題，盡量不適用混合技術的施工方法，需要保持單一手段完成加固作業。

（三）壩體灌注黏土漿加固技術

一些小型水庫可能已經發生牢固性差的風險問題，需要在工程后期采用針對性較強的加固處理技術，對原有結構進行填充和修復，而灌注黏土漿則是比較主流的專業手法，其中包含利用漿體自重，注入結構孔隙的填充式，以及利用高壓水流開辟溝壑，再灌輸漿體的劈裂式。下面以兩個水庫大壩的加固作業為例分別進行說明：第一，某水庫的上游壩體的壩基出現了肉眼可見的破損情況，上層無滑動痕跡，具體問題位置處于壩基與山體連接的拐角處，以防更大的事故出現，工程隊采用了填充灌漿法，對可能滲透的部分進行了修補加固;第二，另一水庫屬于服役多年的老舊工程，現存的壩身性能較差，難以應對高水位情況，所以加固采取了劈裂灌漿法，沿軸線進行縫隙的沖壓開鑿，并隨劈隨灌，形成新的防滲帶，并通過擠壓作用改善了原結構密度。黏土漿造價低廉，效果良好，是加固技術的重要助力，施工時需要合理選擇灌注方法，并控制黏土漿質量和灌輸壓力，才能改善大壩的防滲能力，延長使用壽命。

（四）土工合成材料加固技術

此項技術的核心在于新材料的性能發揮，根據工程專業研究，越來越多的土工合成材料表現出了極為可靠的水庫加固成果，特別是土工網格、土工布等產品十分貼合水庫的護坡和防滲水需求，土工網格主要應用在壩體的表面，屬于柔性纖維材料的一種，具有優良的延展性、強度和摩擦系數，施工時可以充分利用其張力，相互連接并附著在壩坡上，當壩坡受到橫向和縱向的拉力時，土工網格就作為抗拉的加筋結構幫助壩身保持穩定;土工布主要材料為聚乙烯塑料薄膜，能夠靈活應用于包括邊角在內的水庫防滲結構中，比如萊蕪區的多數小型水庫在進行重新加固時，采用了鋪設土料墊層與土工薄膜相結合的辦法，可以有效抵御高水壓的侵襲。

（五）圍堰技術

圍堰是水庫加固的臨時圍擋結構，利用圍堰將工作區域隔離出來以便更好的完成施工作業。設計圍堰是一項對技術和經驗要求較高的工作，必須要根據小型水庫水文、地質、空間結構的不同進行合理調整，并保證牢固穩定，防止出現塌陷或斷裂。如某小型水庫的坡面徑流速較低，不超過0.5m/s，所需圍堰大約3m，擬采用黏土材料作為主體，足夠達到圍堰的強度要求，施工過程分為測量放線、土石拋筑、斜土墻砌筑、土石填充和圍堰拆除，為保證施工質量，要求圍堰土石填筑要逐層壓實，使總體壓實度達到90%以上，同時要排出圍堰基坑內的積水，避免基底出現松軟問題，最后需要時刻注意圍堰的安全狀態，配備必要的事故處理措施，保證施工人員的安全。

三、結束語

綜上所述，受到資金和技術限制，小型水庫工程普遍缺乏施工建設的專業性，加大了安全風險，所以必須在加固技術應用方面加強質量管理，發揮出加固技術應有的作用，科學完成除險加固任務。

參考文獻：

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