蔡亲江
亭黎族苗族自治县城镇排水管理所，海南 保亭黎族苗族自治县 572300
摘要：从上世纪50年代起，我国兴修诸多的水库大坝。受建设条件和管理水平的限制，出现各种病险隐患，不仅影响水库效益的发挥，同时也威胁到下游群众的生命财产安全。病险水库已成为防洪体系中最为薄弱的环节，加强病险水库实施除险加固工作十分迫切。
关键词：水库；除险加固；施工技术
1 水库的病害特点
据统计，我国 95%的水库大坝为土石坝。其中大量工程采用“土法上马”施工，坝体填筑质量较差，碾压密实度及渗透系数达不到标准，或大坝清基及坝基防渗处理不彻底，致使大坝运行后，下游坝坡或坝后基础出现渗漏、沼泽化，甚至出现管涌、流土、接触冲刷等渗透破坏，坝体出现裂缝或滑坡等问题。对于浆砌石坝、混凝土坝，以及溢洪道、输水洞等，由于施工质量差或基础处理不完善，且随着使用年限的增长，大量出现碳化、裂缝、露筋、剥离、冲蚀、溶滤、渗漏等问题，影响建筑物的结构安全和防渗安全。
2 病险水库加固技术
2.1 水库防洪能力提高及大坝加高
根据病险水库防洪不安全的主要特点，我国采取提高水库防洪能力的措施归纳起来主要有两种：①加高大坝，增加水库调蓄能力；②加大泄洪建筑物规模，扩大泄洪能力。
2.1.1 加高大坝
（1）土石坝
a）加设防浪墙。对无防浪墙的大坝，经复核，坝体结构满足正常运用要求，可通过在坝顶上游加设防浪墙的方法加高大坝，防浪墙高一般 1.0～1.2 m。b）加高大坝。一般在下游坡培厚加高较为有利，可不放空水库，保持水库一定的运行效益。但坝坡稳定安全度不够时，应结合坝坡稳定选择在上游或下游培厚加高。
（2）混凝土坝
混凝土坝加高主要有两种方法：①在原坝顶上浇筑混凝土加高大坝，同时在大坝上游面或下游面扩大断面；②采用竖向预应力锚索将上部新浇混凝土与原坝体及坝基锚固成整体。其中大坝新、老混凝土接合面可采用植筋和涂界面胶方法进行加固处理，以保证新、老混凝土的整体受力性能。
2.1.2 增加泄洪能力
除挖掘已有泄洪建筑物潜力外，可在原溢洪道上扩宽或加深，也可新建溢洪道。如北京市密云水库增加一个新溢洪道。工程加固投资太大的，可增建简易的非常溢洪道，在其上建自溃坝挡水。如安徽卢村水库后期增加了东、西两座自溃坝非常溢洪道，大大增加了水库的防洪能力。
2.2 土石坝渗漏处理措施
2.2.1 混凝土防渗墙
混凝土防渗墙加固方法，就是沿土石坝的坝轴线方向建造一道混凝土防渗墙。防渗墙可建在坝体部分，也可深入到基岩以下一定深度，以截断坝体和坝基的渗漏通道。混凝土防渗墙加固的优点是适应各种复杂地质条件；可在水库不放空的条件下进行施工；防渗体采用置换方法，施工质量相对其它隐蔽工程施工方法比较容易监控，耐久性好，防渗可靠性高。目前，混凝土防渗墙已广泛应用于病险水库加固中，如江西老营盘水库、芦围水库、油罗口水库，湖北陆水水库、青山水库、夏家寺水库，安徽卢村水库、钓鱼台水库、长春水库、张家湾水库、龙须湖水库，湖南六都寨水库等均采用这一方法加固。
2.2.2 高压喷射灌浆
先用钻机钻孔，然后将喷射管置于孔内(内含水管、水泥浆管和风管)，由喷射出的高压射流冲切破坏土体，同时随喷射流导入水泥浆液与被冲切土体掺搅，喷嘴上提，浆液凝固。土石坝的高压喷射灌浆防渗加固，就是沿坝轴线方向布设钻孔，逐孔进行高压喷射灌浆，各钻孔高压喷射灌浆的凝结体相互搭接，形成连续的防渗墙，从而达到防渗加固的目的。高喷灌浆最初主要用于粉土层和砂土层的防渗，近年来在砂砾层中也有许多成功应用。高压喷射灌浆的优点是施工速度较快，如三峡三期围堰防渗面积20000m2，仅用45d就完成施工。
2.2.3 劈裂灌浆
劈裂灌浆是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，灌注泥浆，最后形成 5～20 cm 厚的连续泥墙，从而达到防渗加固的目的。同时，泥浆使坝体湿化，增加坝体的密实度。劈裂灌浆不仅起到防渗加固作用，也加固了坝体。该加固方法的优点是施工简便，投资省。缺点是一般只适用于坝高50m以下的均质坝和宽心墙坝，并要求在低水位进行；灌浆压力不易控制，可能导致灌浆过程中坝体出现失稳、滑坡；有时灌入坝体中的泥浆固结时间较长，耐久性较差；劈裂灌浆与基岩和刚性建筑物接触处防止接触冲刷存在难度；对施工队伍的经验要求较高。
2.3 土石坝坝坡稳定及抗震加固
2.3.1 坝坡稳定加固
土石坝坝坡的稳定加固，主要有培土放缓坝坡和削坡放缓坝坡法；对上部局部坝坡偏陡的坝坡稳定问题，可采用格构护坡加固；对于下游坝坡浸润线较高引起坝坡稳定性不足的问题，可与防渗加固措施相结合，采用防渗墙加固。上游坝坡培土放缓加固，一般采用比原坝坡材料透水性大的材料，有利于库水降落时排水，如采用块石料、石渣料、砂砾料及砂土等。但有的水库加固时不能放空，水下培厚部分无法碾压密实，一般采用抛石放缓坝坡方法。下游坝坡培土放缓加固，其下部培土应采用透水性好的材料，以利降低下游坝体浸润线。
2.3.2 护坡加固
土石坝上游护坡加固可采用块石护坡、现浇混凝土护坡及预制混凝土块护坡；下游护坡加固可采用草皮护坡、格构草皮护坡、块石护坡、现浇混凝土护坡及预制混凝土块护坡等。对于具有旅游功能的水库，其上游坡可选用具有美化作用的预制混凝土块护坡，其下游坡可选用具有美化作用的预制混凝土块护坡、草皮护坡及格构草皮护坡。
2.4 坝下涵管及隧洞加固
我国过去修建的许多水库，其灌溉、发电及供水用的输水建筑物采用坝下涵管，由于坝体变形、涵管质量差及结构不完善等原因，大量涵管出现漏水，发生接触冲刷破坏，危及大坝安全。有些涵管经过补强加固后，由于坝体仍存在变形或水流冲刷等原因，重新产生裂缝。因此，涵管出现渗漏缺陷后最好废弃封堵，并在岸边新建隧洞替代。
3 病险水库加固技术发展方向
3.1 病险水库除险加固工程信息系统
我国有已建水库8.7万余座，由于先天不足，管理落后，使约44%的水库成为病险水库，因此病险水库除险加固和安全管理工作十分繁重。由长江勘测规划设计研究院开发的病险水库除险加固工程信息系统，具有处理信息容量大、速度快，信息资源共享性能好，查询资料和调用信息方便等优点，可在各级水利行政管理部门中推广使用，将会大力促进我国病险水库除险加固技术的提高。
3.2 加强水工建筑物表面防碳化处理成套技术
我国病险水库的混凝土建筑物普遍存在碳化较为严重的问题。目前主要采用丙乳砂浆进行表面防碳化处理，但丙乳砂浆涂抹施工难度大，存在表面涂抹不平整或颜色不均匀等现象，造成建筑物外观效果不佳。建议加强水工建筑物表面防碳化处理成套技术研究与开发，以提高我国水工建筑物表面防碳化处理水平。
3.3 混凝土面板堆石坝技术
近年来我国已修建了大约 200座混凝土面板堆石坝。目前已有一些面板堆石坝运行一段时间后出现较大渗漏，如株树桥水库于1990年11月下闸蓄水，1999年11月大坝漏水量达到2500L/s；白云水电站1997年底蓄水，2010年10年大坝漏水量达到800L/s。有些面板堆石坝发生渗漏后，还不具备水库放空加固的条件。面板堆石坝的渗漏检测与加固，目前在我国还具有一定的难度，国际上也没有太多经验，如三板溪水电站3次实施大坝面板水下加固，至今也没能解决大坝的渗漏问题。面板堆石坝的渗漏检测与加固将是我国乃至国际上亟待研究解决的工程技术问题。
结语：
水库除险加固属于系统性工程，需在水库除险加固过程中给予重视，从水库除险加固中出现的问题入手，对水库除险加固工程施工中的难题进行妥善解决，改善水库除险加固的施工质量，保证水库除险加固可以达到良好的施工效果，在饮水灌溉和防洪抗旱中起到积极的作用。
参考文献：
[1]郭秀兰，等.岳城水库除险加固工程塑性混凝土防渗墙实验研究 [J].南水北调与水利科技，2018，1（4）：40-42.
[2]陈义霞.浅谈小型水库除险加固技术与材料应用[J].中国西部科技，2019，8（32）：
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