1、探讨小型病险水库除险加固设计方法及建议摘要：在实施除险加固设计时应依据设计工作大纲，明确指导思想、目标、任务、设计内容、深度以及采用的规范、规程等，参照编制小型病险水库加固技术指南选择常用的加固方案、计算方法、主要的技术指标和经济指标等，小型水库的建成，对解决当地群众的生产和生活用水，改善生态环境等方面发挥了重要作用。 关键词：小型病险水库；除险加固设计 中图分类号： TV6 文献标识码： A 一、小型病险水库主要特点 垫江县小型病险水库大多建设于上世纪五、六十年代，工程建设主要是群众投工、投劳，国家适当补助材料兴建的，施工质量差。归纳起来，小型病险水库主要具有以下特点: 1、建成年代久远，基
2、础资料匮乏。限于当时的技术经济条件，绝大多数水库存在严重的勘测设计工作缺位现象。由于当时采取大会战的方式修建，仅有少量的技术人员进行技术指导，致使现有的工程技术资料稀少，其准确性、可靠性极差，有的甚至完全没有技术资料。 2、病险水库大多为综合性问题。由于病险水库长期得不到治理，只能任其发展，大多数水库存在防洪标准偏低、泄洪能力差、渗流不安全、结构稳定性差等综合性的病险问题。如正在施工的堰沟水库上游坝坡偏陡，溢洪道为衬砌破损，溢洪道内生满杂草，泄洪能力不能达到设计要求；还有已完成除险加固的雨台山库由于当时施工时拦河坝清基不彻底，回填碾压质量差，下游坝面渗水严重，坝体沉陷变形大等。 3、水库管理极
3、为落后。由于小型水库功能大多为农田灌溉，缺少直接的经济效益，绝大多数水库没有管理机构，没有专职管理人员，没有运行管理资料，水库管理水平极为落后。 二、小型病险水库存在的问题分析 1、大坝主体 大坝坝坡坡比偏陡、坝体透水性较强，浸润线较高，导致坝坡不稳；填土质量较差，碾压不实，或存在软弱层等。上游坝坡沉陷变形大，凹凸不平；护坡石风化破碎严重，或无护坡石，或厚度薄，块径小，重量轻等不满足规范要求等。下游坝坡陡，沉陷变形大，凹凸不平；无排水设施，坝坡水流侵蚀较重；坝脚无排水体，或排水体不满足规范要求等。坝顶高程达不到设计要求；坝顶宽度狭窄，无排水设施，冲沟较多等；防浪墙墙底未与防渗体紧密结合；防浪墙
4、高度不足，墙身裂缝、断裂或变形；结构老化不符合规范要求等。 2、大坝的渗漏 大坝坝基渗漏:由于施工时大坝清基不彻底，坝基坐落在裂隙发育、透水性较大、未进行防渗处理或处理不完善的基岩上造成的。坝体及防渗体渗漏:由于施工时坝体或防渗体填筑质量差，压实度及渗透系数不满足规范要求，或防渗体设计的厚度不足等原因。 3、放水洞与溢洪道 放水洞洞身裂缝、剥蚀、漏水严重；洞身周边产生接触冲刷破坏，形成渗漏通道；进口、洞身结构强度不满足规范要求；闸门及启闭机老化、锈蚀、变形、磨损严重，需淘汰更新设备；启闭机房破损、漏水，不能正常使用等。溢洪道普遍标准低，出口泄流没有通道；溢洪道的泄量不足；溢洪道控制段不规则，基
5、岩风化，冲刷严重，无衬砌；无消能防冲设施；溢洪道无岸墙或标准低，砌石质量差，强度低，不满足抗冲耐磨要求。 4、基础资料收集存在不足 由于小型病险水库的资料先天性不足，前期的零星资料根本不可能较全面地反映工程性状。设计时间又紧，设计人员根本来不及去作全面、深入的调查访问工作，对大坝基础开挖、坝体材料、修建过程等情况仅做主观推断，甚至有的推断根本不符工程的实际情况，使得一些病险水库加固设计缺乏针对性。 三、对小型病险水库加固设计的建议 1、思想上应重视小型病险水库的设计工作 应安排工作责任心强、技术水平较高的技术人员担任设计负责人，要充分认识到设计中存在的各种困难及风险，如水库由于长期未蓄水，除险
6、加固设计时应防止出现加固完成后蓄水即出现渗漏，甚至溃坝的危险。 2、基本资料的收集及分析整理 基本资料的收集及分析整理，是小型病险水库除险加固的基本依据。小型水库由于受当时各方面条件的限制，大多属“三边”(边设计、边勘探、边施工)工程，无基本资料。这次小型病险水库加固设计数量多，工作量大，勘测设计人员少，前期工作经费不足，给水库的加固设计带来很大困难。基础资料质量的好坏直接关系着设计质量的高低。因此应高度重视设计资料的收集、整理工作。 3、坝顶工程加固设计 坝顶宽度一般情况下小(1)型水库可取 5m，小（2）型水库可取34m。坝顶路面应充分考虑坝顶排水，下游侧设置路缘石，并设置排水口与坝坡横向
7、排水沟相连接，坝顶路面可向下游倾斜 2%3%。根据坝顶高程的实测结果，若现状坝顶高程高于设计坝顶高程，而宽度不满足规范要求，可通过削低坝顶，满足坝顶高程和宽度的要求。 4、坝坡工程加固设计 大坝边坡比的确定要根据坝型和坝高、坝体和坝基的物理力学特性、坝体所承受的荷载来进行坝坡渗流及抗滑稳定计算，确定坝坡是否满足稳定要求。上下游坝坡可根据需要确定是否设置戗台，小型水库下游一般只设一个戗台。大坝上游坡护坡加固设计应按照就地取材、节约投资、安全可靠、方便施工的原则，可采用干砌石、预制砼块等护坡形式；下游坝坡采用草皮护坡。上游护坡和反滤层的厚度应根据抵御风浪冲击和反滤要求来确定。预制砼块护坡应设置纵横
8、缝和足够的排水孔，上游坝坡护坡坡脚应设置基座。 5、坝基和坝体截渗加固设计 坝基截渗一般可采用在上游坝脚处做截水槽，也可采用砼截渗板墙、高压旋喷砼墙等方法处理。岩基采用帷幕灌浆处理。坝基截渗处理方法要与坝体截渗相结合考虑，经方案比较后择优确定。坝体（防渗体）应满足将渗流量控制在允许范围以内，并满足渗流稳定要求。防渗体与坝基、岸坡或砼建筑物的连接应满足抗渗要求。 6、坝体反滤与排水体加固设计 在坝下埋管末端周边等渗流出逸处，宜设置反滤层或过渡层。反滤层厚度应根据材料的用途及施工方法等情况确定。在渗流出逸的范围，均需设置排水体。排水体可采用贴坡排水，贴坡排水的顶部应高出浸润线出逸点，超出高度应使坝
9、体浸润线在冻土深度以下，且不小于 0.50m。坡脚处应设置集渗沟、排水沟。 7、坝面排水设计 下游坝坡常用草皮护坡；除干砌石或堆石护坡外，均必须设坝面排水。应包括坝顶、坝坡、坝头及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。除堆石坝与基岩交坡处外，坝坡与岸坡连接处均必须设排水沟，其集水面积应包括岸坡集水面积在内。排水沟结构可采用浆砌石、预制砼等，但应注意防渗及不透水性。 8、放水洞加固设计 放水洞加固方案的选取，应结合工程现状存在的问题，按照经济、安全、实用、可靠的原则，同时还要考虑到易施工，质量易控制、易保障要求，综合选定加固方案。 8.1 洞身拆除重建方案 洞身宜按无压明流设计，可常用砼矩形涵、圆
10、涵等型式。断面尺寸除满足用水要求，还应考虑到检修维护方便。洞身应满足强度、刚度、稳定、变形、抗裂或裂缝宽度等要求。 8.2 砼矩形涵洞身加固方案 一是洞身补强、补漏方案，常对隐患部位进行剔凿，补摸高强砂浆、环氧砂浆、树脂、各种防水涂料，或贴高强布等；二是洞内内衬钢管、玻璃钢管、PE 管等，对内衬管与原放水洞间的空隙，利用砼填筑。 8.3 洞身周围渗漏处理方案 常用回填灌浆，放水洞进口处坝体挖除重新用粘性土回填，坝后做反滤护坡等方案。 8.4 进口控制段 可采用加固、拆除重建或砂浆回填等方法。 9、溢洪道加固设计 9.1 溢洪道宜优先采用开敞式，且不宜设置闸门，堰顶高程宜与正常蓄水位齐平。溢洪道
11、宜选择在岩石地基上，建筑物的护砌长度取决于地形、地质条件、水流条件和防冲要求。软基溢洪道应修建在密实土层上，做好进出口、泄槽的防护和消能设施，以及建筑物的防渗排水。 9.2 溢洪道轴线宜取直线，如需转弯，宜在进水渠或出水渠段内设置弯道；在土石坝枢纽中，当溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。 10、作好除险加固设计经验总结和交流 在一项除险加固工程完成并通过水库重新投人蓄水检验后，应对工程安全隐患是否消除、水库的效益能否正常发挥、加固设计方案是否合理等方面进行认真总结和交流，好的经验可用于同一地区其他水库的除险加固设计，欠缺的地方要分析原因，在以后的水库除险加固设计
12、中尽量避免使用。通过除险加固设计经验的总结与交流，有利于提高水库除险加固的设计水平。 结束语 小型水库数量众多，占病险水库的比重较大，存在的病险问题多，出事后的后果较为严重。设计工作是作好水库除险加固的前提条件，一定要充分认识到设计工作中的困难和风险，结合小型病险水库的自身特点，重视设计工作质量和后期服务工作，提出合理、实用、可靠的加固处理方案，才能使除险加固工作真正达到消除工程安全隐患、保证工程长治久安、发挥水库效益的目的。 参考文献 1王萍，夏仲平.病险水库除险加固设计方法J.人民长江，2013，37（8）：87-88. 2钮新强.水库病害特点及除险加固设计浅谈J.岩土工程学报，2010，32（1）：153-157.
