淺談小型水庫除險加固工程綠色施工

曹清明 劉雙泉

作者簡介：曹清明（1962.03-），男，湖南益陽人，水利水電工程建筑專業工程師，研究方向：水利水電工程建筑施工、水利水電工程勘測設計、水利水電工程運行管理。

摘 要： 小型水庫是發展國民經濟和防汛抗旱的基礎，對促進鄉村經濟發展和糧食的安全生產具有重要意義，其安全度汛和安全運行至關重要。文章以樟木沖水庫除險加固工程綠色施工為例，闡述了工程施工程序和注意事項，達到了除險加固后安全運行的目的。

關鍵詞： 小型水庫;除險加固;綠色施工;技術要點

【中圖分類號】TV62 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.25.060

1 工程概況

樟木沖水庫位于益陽市赫山區魚形山街道靈寶山社區，屬于爛泥湖撇洪新河一級支流滄水鋪河流域。水庫壩址控制集雨面積0.28km2，設計總庫容10.54萬m3，正常庫容9.50萬m3，死庫容4.0萬m3，是一座以灌溉為主，兼有防洪等綜合效益的水利工程。灌溉耕地面積350畝，保護人口1500人。

2 樟木沖水庫除險加固主要實施項目內容及綠色施工特點

2017年9月，益陽市水利水電勘測設計研究院對樟木沖水庫進行了勘測與設計，根據到位資金與設計概算資金數額相差較大的情況，按照先主體工程，后輔助工程;先水下工程，后水上工程;先大壩上游工程，后大壩下游工程的原則施工。實施項目內容：①輸水涵管明挖重建，新建出口消力池;②拆除重建臥管及消力井;③大壩上游壩坡整修護坡;④大壩下游壩坡整修、壩腳加固;⑤溢洪道加固改造;⑥大壩粘土固化劑灌漿防滲。

3 主要除險加固工程項目綠色施工

3.1 材料運輸及綠色施工可用場地

樟木沖水庫外部交通運輸較為便利，村級水泥公路直達大壩壩頂，大壩右端旁場地寬敞，基本可滿足施工工棚搭建和施工材料存放。

3.2 輸水建筑物加固改造施工

3.2.1 綠色施工程序及方法

①人工結合機械明挖拆除現有涵管、消力井及臥管;②自下而上安裝承插管，并澆筑涵管進、出口段砼連接段;③新建消力井、放水臥管及消力池。

3.2.2 輸水涵管加固改造施工

先測量放樣確定開挖邊界及高程后采用1m3挖機結合人工，明挖拆除輸水涵管，同時挖除現有消力井及臥管，開挖坡比1：1;開挖底部基槽需留出足夠的工作面寬度，實施時先將壩體開挖土方堆置一旁，作為回填土料，所有廢渣、淤泥和雜質均外棄運，待原涵管、消力井、臥管拆除干凈后，對基槽進行平整，輸水涵管、消力井、臥管基礎均需座落在未擾動的原狀土上，基槽平整完后，按照設計澆筑砼管底座，并制安￠800鋼筋砼承插管，同時在進口、出口段澆筑消力井和臥管及消力池。澆筑時需按設計要求留好伸縮縫及止水，灑水養護，待砼強度達到75%后方可進行回填。

回填土料上游坡選用素粘土，壓實度不小于0.96。下游坡采用碎石土，壓實度不小于0.91。

涵管頂部1m以下范圍內填土采用人工夯填，與涵管結合部位填土先涵管灑水濕潤，并邊涂刷濃泥漿、邊鋪土、邊夯實。涵管頂部1m以上采用挖機回填，2.8KW蛙式夯機結合人工夯實，分層填土厚度不大于30cm。

3.3 大壩上游壩坡護坡施工

3.3.1 綠色施工程序及方法

①機械結合人工拆除上游原澆砼護坡;②將大壩上游壩坡平整;③開挖阻滑坎基槽，坡比1：0.5;④人工澆筑阻滑坎砼，采用粘土回填基槽;⑤自下而上人工鋪筑粗砂墊層，再進行預制六角砼塊護坡;⑥人工澆筑砼壓頂和封邊及踏步。

3.3.2 阻滑坎基槽土方開挖、回填施工

土方開挖前需先測量放樣確定開挖邊線，土方采用人工開挖，人工澆筑阻滑坎砼和回填夯實溝槽土方。

3.3.3 鋪筑粗砂墊層施工

①執行鋪筑粗砂的操作手法要求，人工進行攤鋪，按虛鋪厚度一次鋪平，攤鋪均勻一致;②邊緣和轉角處須夯打密實。

3.3.4 現澆砼施工

①模板制安與拆除：模板采用鋼板制作和人工安裝;待砼強度達到規范規定的砼強度值后方可人工拆模。②砼生產運輸：本工程采用0.4m3移動式拌和機現場拌制砼，采用膠輪車運輸至施工現場，砼運輸途中時間在10分鐘以內。③砼澆筑：砼用人工入倉后，采用1.1KW插入式振搗器平倉，平倉結束后必須仔細振搗一遍。振搗時快插慢拔，同時避免振搗過度，發生離析現象。砼成型后24小時覆蓋好草袋或稻草，灑水養護。

3.4 大壩下游壩坡整修、壩腳加固

3.4.1 綠色施工程序及方法

①機械結合人工整修壩坡;②新建干砌石擋墻及反濾層;③人工開挖排水溝溝槽土方;④人工澆筑排水溝及踏步等;⑤草皮護坡等。

3.4.2 草皮護坡施工

草皮選用狗牙根草皮，壩坡平整后即可鋪植草皮，草皮塊切成0.3×0.3m、厚度0.02-0.03m的方塊，鋪設采用間鋪草塊，各草塊間縫隙5cm。草塊鋪植后壓實、澆水。

3.5 溢洪道加固改造施工

3.5.1 綠色施工程序及方法

①人工結合機械開挖溢洪道基槽;②自下而上澆筑砼墊層;③人工立模澆筑側墻;④待砼強度達到設計要求后進行土石方回填。

3.5.2 溢洪道施工

先測量放樣確定開挖邊線及高程，采用1m3挖機結合人工開挖至設計基面，驗槽保障基槽地基承載力達到設計要求（基礎為砂質板巖）。開挖土堆放于溝槽兩側，驗槽完成后自下而上澆筑底板及側墻砼，并按設計要求設置好伸縮縫及橡皮止水。側墻砼養護期到期后，回填粘土或粉質粘土，分層鋪料厚度不大于30cm，采用2.8KW蛙式夯實機結合人工壓實，壓實度達到0.96。

3.6 大壩粘土固化劑防滲施工

3.6.1 綠色施工程序

平整材料和制漿場地—測量放樣—鉆機就位—鉆探施工—清孔—安裝灌漿管—打制粘土原漿—配制漿液—灌漿—停灌—卸灌漿管—封孔。

3.6.2 施工方法

3.6.2.1 灌漿方法

①大壩防滲采取自上而下分段灌漿，第一段還兼有壓漿的作用，套管0.5-1.0m深，將栓塞拴在套管內進行灌漿;②土體下段的鉆孔必須在前段灌注后2h以后進行;③灌漿時加灌漿尾管，以將漿液送至灌漿段尾50cm處;④采用循環式和純壓式相結合的綜合灌漿方式，確保漿液能達到細小縫隙和有效擴散距離;⑤孔口由專人查看壓力表和回漿閥，確?；貪{壓力達設計值;⑥灌漿壓力控制在0.1—0.15MPa。

3.6.2.2 封孔方法

孔口開挖至土層以下30cm處，封口袋扎緊筑實，然后粘土夯緊，防止因孔壁不規則造成漿液沿套管外壁冒出。

樟木沖水庫除險加固工程于2017年11月18日動工，至2018年3月20日完工。2018年4月10日進行了蓄水驗收，2018年12月26日進行了完工驗收。該水庫除險加固已有兩年多時間，現運行狀況良好。

3.7 土工膜防滲處理技術應用

小型水庫項目運行期間，使用土工膜防滲處理技術按照灌區防滲作業要求，建立支持層、防滲層以及過渡層為一體的防滲體系，從仍然可以將材料的性能發揮到極限，土工膜是一種復合材料，目前因其具備的突出防滲作業效果，已經被廣泛的應用于平原水庫、渠道、堆石壩防滲、人工景觀湖等工程中，但是使用土工膜防滲處理技術應該掌握水利工程作業內容，進行土工膜防滲處理作業，需要掌握影響土工膜防滲處理技術作業效果的因素，一旦作業人員不按照技術工藝文件要求推進各項施工行為，難以發揮合成材料在水利工程項目中的防滲效果。另一方面，現場作業人員必須掌握土工膜防滲技術要點，進行基礎面開挖，完成土工膜鋪設作業，并在鋪設作業結束后，進行接縫、焊接工作，并在后期進行實地勘測，修補土工膜，最終完成回填作業，在土工膜防滲處理技術實施過程中，必須加強現場管控力度，規范現場作業人員行為，確保合成材料能夠在工程中擁有良好的防滲效果。

4 結束語

魚形山街道屬于山丘區，現有18座小型水庫，均建于20世紀60年代，大壩安全鑒定等別均為三類。2011年至2018年，由中央、省級投資，對18座水庫相繼進行了除險加固。通過對18座小型水庫實施除險加固，消除了水庫安全隱患，保障水庫安全運行，提高了水庫防汛抗旱能力，有效地保護了水庫下游人民生命財產安全，促進了魚形山街道經濟發展。

參考文獻

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