２０１１年７月 地下水 Ｇｒｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ 第３３卷第４期 Ｊｕ１．，２０１１ Ｖｏｌ－３３ ＮＯ．４ 病险水库除险加固措施浅析 张 涛 （陕西省咸阳市淳化县水管水产站，陕西咸阳７１１２００） ［摘要］ 病险水库的存在，严重威胁着广大人民群众的生命财产安全，制约着水库效益的充分发挥。搞好病 险水库除险加固，确保水库安全，充分发挥水库兴利和防洪效益。 ［关键词】 病险水库；除险加固；水利工程 ［中图分类号］ＴＶ２１３．４ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号］ １００４—１１８４（２０１１）０４—０１３６—０２ 省淳化县秦庄沟水库［小（一）型］，在２００６年病险水库除险 加固设计中，经复核水库原设计洪水标准偏低，设计增设防 浪墙高１．Ｏ０ ｍ，即满足设计洪水标准的要求。 １．２溢洪道拓宽、加深 １．２．１溢洪道拓宽 病险水库的存在，严重威胁着广大人民群众的生命财产 安全，制约着水库效益的充分发挥。搞好病险水库除险加 固，确保水库安全，充分发挥兴利和防洪效益。笔者根据自 己的工作实践总结出病险水库除险加固的工程措施，以求与 同行共同探讨。 １提高水库防洪标准 提高水库防洪标准的工程措施：一是加高坝体或增设防 在地形、地质条件许可，而增加工程量不大的情况下，将 原溢洪道拓宽，而不降低溢洪道堰顶高程，这是增加下泄流 量、提高防洪标准的一项措施，投资也比较小。但不应增加 泄流量过多，以免加重下游河道的防洪负担。 １．２．２溢洪道加深 浪墙，增加水库调蓄洪水能力，对削减洪峰的作用较大，对下 游淹没影响也较小；二是扩建加大溢洪道，加大泄洪量，对削 减洪峰的作用不太大，但对下游淹没影响却较大。据分析， 采用加高坝体或增设防浪墙措施的水库，最大泄流量一般为 最大入库洪峰流量的４０％以下；单独采用扩建加大溢洪道措 施的水库，最大泄流量一般为最大入库洪峰流量的７０％以 上。因此，对下游防洪有重要要求的水库应尽可能采取以加 高坝体或增设防浪墙为主，必要时再结合扩建加大溢洪道的 办法进行。 １．１大坝加高 适当加高大坝，可以较大地增加调蓄能力，提高防洪 标准。 １．１．１ 坝顶直接加高 如陕西省淳化县秦庄沟水库［小（一）型］，原溢洪道断面 较小，达不到设计洪水标准要求，为提高防洪标准，结合水库 除险加固中大坝增设防浪墙，对原溢洪道侧墙加高了６０ ｅｍ， 加大了下泄流量，满足了设计洪水标准的要求。 ２提高水库工程质量 关于水库工程质量，土坝、土石坝主要是渗漏、裂缝和滑 坡，其中裂缝和滑坡的产生，有的也与渗漏有关，所以处理土 坝、土石坝的质量问题，关键是防渗，现主要针对防渗提出一 些常用的工程措施。一般处理防渗的原则是“上堵下排”，上 堵措施有垂直防渗与水平防渗。垂直防渗主要采用混凝土 防渗墙、帷幕灌浆防渗；水平防渗主要采用坝前粘土铺盖。 从坝顶直接加高，而不是从背水坡脚开始培厚加高。这 种加高措施，只适用于原坝顶宽度较宽，大坝加高后能够满 足坝顶宽度及坝坡坡比要求，与上下游坡面衔接，一般也应 经过计算，在保证大坝安全的条件下进行。限于坝坡稳定的 要求，加高的高度有一定限制，不能加高过大，影响坝坡稳 定。一般加高１～２ ｍ，最大不宜超过３ ｍ。如加高过多，则 下排主要是做好大坝背水坡反滤坝，清除反滤坝前的淤堵， 开挖排渗沟或设置减压井。 在病险水库防渗加固中，无论是坝基、坝体或坝肩渗漏 需要防渗加固时，多数采用垂直防渗措施。这是因为采取这 措施，一般不需要放空库水。反之，如果采取水平防渗措 一必须加宽坝体。一般从背水坡脚加宽培厚，保证坝坡稳定。 １．１．２从大坝背水坡培厚加高 施，则必须放空库水，才能彻底进行。而且水库长期蓄水后 会有淤积，给水平防渗处理带来一定难度，且在保持坝基渗 透稳定和截渗方面，水平防渗也不如垂直防渗效果好。 ２．１垂直防渗措施 ２．１．１混凝土防渗墙 这一加高措施，比从坝顶直接加高工程量大，造价也高。 但在坝顶直接加高条件不许可的情况下，为了满足大坝坝坡 稳定的要求，只有采取这一措施。加高大坝也可超过３ ｍ，根 据防洪标准的需要来定。 １．１．３增设防浪墙 防渗墙防渗主要采用防渗性能良好的普通混凝土、黏土 这一加高措施，主要用于从坝顶直接加高大坝条件不具 备时。且这一措施，比从大坝背水坡培厚加高工程量小，造 价低。一般加高１ ｍ一１．５ ｍ，最大不宜超过１．５ １１３。如陕西 ［收稿日期］２０１１—０４—１１ 混凝土、塑性混凝土等材料，具有连续、可靠、防渗效果好等 特点，应用于较浅的深厚覆盖层，可靠、经济，是垂直防渗的 首选，尤其深度在５０ ｍ以内。墙体厚度一般为０．６ ｍ一 １．０ｍ。与其它防渗措施相比，混凝土防渗墙耐久性较好，防渗 ［作者简介］ 张涛（１９５４一），男，陕西淳化人，工程师，主要从事水利工程的勘测、设计工作。 １３６ 第３３卷 第４期 效率较高。 地下水 ２０１１年７月 时，采用８—１０倍水头。均质坝底为不透水轮廓，铺盖长度 ２．１．２帷幕灌浆 可适当减短。水平铺盖主要是针对坝基防渗，防渗效果相对 较差。 ２．３排渗减压措施 对于局部渗漏或防渗标准要求不高时，主要采用帷幕灌 浆的防渗方法。帷幕灌浆防渗技术施工设备简单，工艺成 熟，地层适应性广，但连续性相对较差，形成防渗体的防渗性 能也相对较差。因此，采用合适的灌浆工艺和材料，是帷幕 灌浆技术的关键。 根据浆液的作用机理，灌浆可分为四类：充填灌浆、压密 灌浆、劈裂灌浆、渗透灌浆。 ２．２水平铺盖防渗措施 大坝下游坝脚设置排渗减压设施可以达到三个目的： ①避免坝趾下游沼泽化；②避免坝趾下游发生管涌或流土； ③降低坝体浸润线，增加坝体稳定。 采用水平铺盖防渗时，下游坝脚往往配合排渗减压措 施。排渗减压设施主要是做好大坝背水坡反滤坝，清除反滤 坝后的淤堵，结合开挖穿入透水层一定深度的排渗沟或设置 减压井，以利渗水排出。一旦反滤坝后、排渗沟或减压井发 水平铺盖防渗，必须勘察了解大坝工程水文地质状况， 这是做好防渗加固的首要条件。通过勘察了解坝基砂砾石 平面和空间的分布情况、层次性质和分布规律以及地下水动 态特性和渗透途径等，以便针对不同的具体情况，可能发生 的问题、性质和程度，确定加固铺盖的具体尺寸、范围，铺盖 层下是否需要增设反滤层，是否有软弱基础需要处理。一般 采用铺盖长度为５～８倍水头，对水头较大、砂砾石层较深 （上接第９９页） 生淤堵情况，应及时清除，使渗水能够及时地排出。 ３ 结语 病险水库除险加固已开展多年，在工程设计中抓住提高 水库防洪标准和水库工程质量是关键，围绕以上两方面，可 使问题迎刃而解。 的岩（土）体，减少上部岩石体重量造成的下滑力。反压则是 斜坡。也可以采用焙烧法，在坡脚形成一个经焙烧加热而变 在滑体前部抗滑地段采取加载措施以增大抗滑力。在减重 反压后的边坡，应及时整平，做好防排水措施和坡面绿化，以 免裂隙裸露，雨水乘隙渗入边坡内部。 ３．２．３ 支挡工程 得坚硬的似砖土体，起到挡墙的作用。 ３．３ 滑坡防治安全管理对策 由于我国地质灾害种类多、影响广、损失严重，人类活动 又导致地质灾害持续加剧，使之具有比较严重的潜在危险 性。因此，我国应对地质灾害应加强管理，积极采取有效管 １）抗滑挡墙：挡墙是目前较为广泛的抗滑建筑物，借助 于挡墙本身重量，支档滑体的剩余下滑力，有抗滑片垛、抗滑 片石竹笼、浆砌石抗滑挡墙、混凝土或钢筋混凝土抗滑挡墙、 空心抗滑挡墙（明洞）及沉井式抗滑档墙等。 ２）抗滑桩：抗滑桩系穿过滑体深入于滑床的桩柱，用以 理措施，避免和减轻地质灾害造成的损失，维护人民生命和 财产安全，促进经济和社会的可持续发展。滑坡防治的安全 管理应做到：（１）加强地质灾害调查与规划；（２）加大地质灾 害监测力度与预报强度；（３）多渠道筹措地质灾害治理经费； （４）加强法制建设和依法行政。 参考文献 ［１］张以诚，钟立勋．滑坡与泥石流．地质出版社，１９８７， ［２］林年丰．环境水文地质学．地质出版社，１９９０． ［３］中国科学院，水利部成都山地灾害与环境研究所．中国滑坡分 布．成都地图出版社，１９９１． 支挡滑体的滑动。作为阻滑支撑工程，具有破坏山体少、施 工安全、方便、工期短、省工省料的优点，已在国内外广泛 采用。 ３）锚固和预应力锚固：用于加固有裂隙或穿过软弱结构 面、深入至完整岩体内一定深度的钻孔，插入钢筋、钢棒、钢 索、预应力钢筋及回填混凝土，借以提高岩体的磨擦阻力、整 体性与抗剪强度。可采用锚固或预应力锚固措施。 ３．２．４固结灌浆 ［４］地质矿产部等．中国地质灾害与防治．地质出版社，１９９１． ［５］吕景胜，高庆华．灾害管理．地震出版社，１９９２． 对于裂隙岩体，可采用硅酸盐水泥或有机化合材料进行 固结灌浆，以提高坡体和结构面的强度，增大抗滑力。对于 土质斜坡，可采用电化学加固法和冻结法，后者用于临时性 （上接第１２４页） ［６］涨至洁，韩宝平等．水文地质学基础．中国矿业大学出版 社，１９９４． 成立了监测研究中心，应广泛宣传，使全社会认识到这项工 作的重要性和必要性，使其研究成果为今后水利工程和重大 项目的建设提供科学的决策依据，使研究成果得到深层次的 应用和转化，更好地服务于社会经济的发展。 ２．５保证河流、生态基流量 态环境。 ２．６合理开发利用地下水资源 宝鸡市从２００２年开始实施封闭自备水源井政策，到 ２００８年共关停自备水源井２４５眼，加上市区数百万平方米的 水面和湿地的形成，有效地保护和涵养了市区地下水资源， 使地下水位逐年上升。据地下水监测资料显示，平均每年上 随着近些年大项目的不断投用，需水量的增大，从河道 取水的矛盾更加突出，省、市、县应积极沟通协商，使各条河 流特别是渭河的生态基流量保证河道水流，促进河床的正常 发育，及时补充两岸的地下水储量，保护河道及周围的水生 涨１．０ ｍ左右，使地下水得到了有效的恢复，地下水资源比 较充沛。 １３７