李小霞

（武威市涼州區(qū)金塔河水利管理處，甘肅武威 733000）

0 引言

水庫作為我國重要的水利基礎(chǔ)設(shè)施之一，在推動經(jīng)濟(jì)建設(shè)與社會發(fā)展方面起到了不可替代的重要作用?，F(xiàn)階段，全國已經(jīng)建成了98000多座水庫，取得了十分顯著的成果。但是有些水庫存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等多種問題，為水庫帶來了極為嚴(yán)重的安全隱患，若是水庫出現(xiàn)險情，不僅難以發(fā)揮應(yīng)有的功能，還會給人民的人身安全與財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅。

鑒于此，要想消除水庫的病險癥狀，有必要對水庫除險加固施工項目中所采用的多種技術(shù)手段進(jìn)行深入分析，無論是管理人員還是施工技術(shù)人員，都應(yīng)提高對水庫除險的重視程度，全面做到科學(xué)除病除險，將潛在風(fēng)險隱患扼殺在萌芽中，充分發(fā)揮水庫對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動作用。

1 水庫病險的主要癥狀

1.1 水庫大壩病險的主要癥狀

1.1.1 滑坡?；率峭翂巫钊菀壮霈F(xiàn)的病害，主要指壩坡隨著時間推移出現(xiàn)的不穩(wěn)定狀態(tài)，最終導(dǎo)致土壩出現(xiàn)坍塌的問題。一些滑坡的出現(xiàn)是由于裂縫問題引起的，但是很多土壩出現(xiàn)滑坡前都沒有顯著的預(yù)兆，而是突然發(fā)生的，導(dǎo)致相關(guān)管理人員與工作人員難以在第一時間采取有效的應(yīng)對措施[1]。

1.1.2 裂縫。裂縫是土石壩最為常見的病害之一，由于裂縫的形式與分布多樣，包括出現(xiàn)在大壩表面的裂縫、內(nèi)部裂縫、縱向裂縫以及橫向裂縫等，而裂縫這一病害經(jīng)常會與其他病害聯(lián)系到一起，從產(chǎn)生原因這一角度上可以進(jìn)一步分為滑坡裂縫、干縮裂縫以及震動裂縫等，在大壩出現(xiàn)的多種裂縫問題中，最為嚴(yán)重的便是貫穿壩體內(nèi)部的橫向裂縫與滑坡裂縫。

1.1.3 滲漏。與裂縫和滑坡相比，滲透雖然也是大壩常見的病害之一，但并非所有滲透的病害都十分嚴(yán)重，只要滲漏量維持在一定范圍內(nèi)，不影響大壩正常使用，便不會出現(xiàn)問題。滲漏這一病害按照出現(xiàn)部位可分為壩體滲漏、壩基滲漏以及接觸滲漏等類型。

1.1.4 蟻害。對于土壩來說，白蟻筑巢的危害性不容小覷，若是在初期不加以管控，極有可能引起壩體坍塌與滑坡等多種問題。白蟻按照種類可以分為土棲白蟻、木棲白蟻以及土木兩棲白蟻這三大類型，其中危害性最大的為土棲白蟻[2]。

1.2 泄洪建筑物病險癥狀

現(xiàn)階段，泄洪建筑物病險癥狀主要包括：防洪設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，泄洪閘門以及啟閉設(shè)備過于簡單且年久失修，銹蝕嚴(yán)重問題。此外，溢洪道長期受到?jīng)_刷破壞十分嚴(yán)重，已經(jīng)難以滿足泄洪的基本要求[3]。

2 水庫存在的主要問題

2.1 建筑結(jié)構(gòu)不合標(biāo)準(zhǔn)

2.1.1 不合規(guī)范的建筑結(jié)構(gòu)將對大壩的壩基帶來直接影響，隨著時間的推移，壩基長時間受到水流侵蝕，極容易出現(xiàn)不穩(wěn)定、失衡等問題，尤其在厚度與堅固程度方面更是難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。此外，由于未能進(jìn)行全面的防滲透設(shè)計，待水庫蓄水量達(dá)到一定程度后，長時間的超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，水庫會出現(xiàn)滲透問題。若是不及時采取有效措施進(jìn)行處理，還會在水力的沖擊下出現(xiàn)裂縫與崩塌，導(dǎo)致一系列難以修復(fù)的危害。

2.1.2 一些水庫土石壩往往有著較大的坡度，在降水量較大的情況下極容易出現(xiàn)滑坡問題，并且水庫石壩在水的作用下很容易變薄并堆積大量泥沙，導(dǎo)致水庫庫容量減少。部分水庫防洪結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，沒有從地區(qū)水庫建設(shè)實際需要出發(fā)，而是沿用固定的設(shè)計方案，導(dǎo)致水庫難以有效應(yīng)對惡劣的自然天氣。

2.2 水庫險情防范措施落后

部分地區(qū)未能針對水庫的實際情況構(gòu)建起較為完整的防范措施，并且現(xiàn)有的防范措施落后，已經(jīng)無法滿足水庫除險的實際需要。在這樣的情況下，若是水庫出現(xiàn)險情，相關(guān)管理人員與工作人員難以在第一時間采取有效的應(yīng)對措施，水庫損害程度大，且修復(fù)起來將十分困難，往往只能重新修建或大面積進(jìn)行修復(fù)。這不僅會損耗大量人力、物力與財力，還會導(dǎo)致水利工程難以發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

此外，由于水庫除險防范機(jī)制的不健全，相關(guān)工作人員在開展工作時難以充分明確自身職責(zé)。在進(jìn)行安全檢查時存在著很大的主觀隨意性，不僅檢查不規(guī)范，且極容易忽視一些重點環(huán)節(jié)，不僅無法將災(zāi)害出現(xiàn)的概率降到最低，還會對工程項目整體使用壽命造成不良影響。一些水庫大壩隨著使用時間的推移，不可避免會出現(xiàn)老化問題，若是不及時進(jìn)行修復(fù)處理，將會導(dǎo)致水庫無法發(fā)揮出應(yīng)用的功能，唯有構(gòu)建起科學(xué)合理的水庫除險防范機(jī)制，才能有效指導(dǎo)相關(guān)部門開展各項工作，確保工程項目可以長久穩(wěn)定運行。

3 水庫除險加固施工技術(shù)的有效運用

3.1 針對滑坡危害的加固技術(shù)

從本質(zhì)上來講，導(dǎo)致土石壩壩體發(fā)生滑坡的根本原因，是抗滑能力不足，無法抵消滑動力。鑒于此，要想實現(xiàn)理想的防治效果，要針對導(dǎo)致滑坡的具體原因進(jìn)行深入探究。首先，相關(guān)工作人員與研究人員，應(yīng)結(jié)合具體情況到滑坡現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察，進(jìn)行全面觀測試驗，準(zhǔn)確找出發(fā)生滑坡的根本性原因以及滑坡的性質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上開展滑坡加固設(shè)計，確保施工項目順利進(jìn)行，使整體加固質(zhì)量獲得顯著提升。

其次，針對滑坡加固的主要施工方法包括：對滑坡坡體進(jìn)行清理，重點處理導(dǎo)致滑坡的泉眼與孔洞；拋石施工、固腳阻滑，提高土石壩坡體的抗滑能力，從而實現(xiàn)穩(wěn)定坡體的效果；待坡體穩(wěn)定后，要對導(dǎo)致滑坡的裂縫進(jìn)行細(xì)致處理；對壩體進(jìn)行全面增厚，以減少下滑力對大壩的影響。針對下游的壩坡可以采用堆石壓載的處理方式，進(jìn)行貼坡反濾層施工，可以有效降低雨水以及水庫水對壩體的影響。針對壩體出現(xiàn)的滑坡危害，可以采取多種處理方法，但是采用的加固施工技術(shù)必須從水庫實際情況出發(fā)，因地制宜地制定有效的施工方案，確保整體施工效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)[4]。

3.2 針對裂縫危害的加固技術(shù)

針對大壩出現(xiàn)的裂縫病害，技術(shù)人員通常會采用灌漿的處理方法。近幾年，我國在灌漿技術(shù)方面積累了許多寶貴的經(jīng)驗，尤其隨著近幾年灌漿技術(shù)的發(fā)展，針對大壩的灌漿機(jī)理研究取得了理想的進(jìn)展，為灌漿技術(shù)的全面應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的理論支撐與技術(shù)支撐。在采用灌漿技術(shù)對大壩裂縫進(jìn)行處理時，首先應(yīng)該對導(dǎo)致裂縫以及滲透的原因進(jìn)行分析，確保所采用的灌漿技術(shù)能解決實際問題，以免應(yīng)用不當(dāng)造成不良后果。其次，壩體的滲流量應(yīng)該控制在合理的范圍內(nèi)，確保不會對壩體其他部位的土壩體造成滲透破壞。

現(xiàn)階段，灌漿加固的處理方法主要分為兩種，分別為充填式灌漿處理技術(shù)和劈裂式灌漿處理技術(shù)。充填式灌漿處理技術(shù)主要借助漿體自身的重量以降低灌漿孔口的壓力；而劈裂式灌漿處理技術(shù)則有所不同，在實際施工過程中，劈裂式灌漿處理技術(shù)要對漿體適當(dāng)施加一定壓力，將漿體壓力與漿體自重力有效結(jié)合到一起，從而形成一股較大的壓力，并在壓力的推動下進(jìn)行漿體灌注。另外，對于較深的非滑動裂縫與內(nèi)部裂縫，可以使用粘土灌漿處理技術(shù)，在灌漿開始前，在壩頂鉆孔1～2排，泥漿通常使用粘性土并配以固定比例的水泥，若是裂縫較寬，可以在其中摻入一定量的沙土與木屑，在一定壓力下進(jìn)行灌漿處理[5]。

3.3 借助土工合成材料進(jìn)行水庫的除險加固技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高分子化工材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，與傳統(tǒng)人造纖維相比，土工合成纖維的優(yōu)勢十分突出，作為一種新興的建筑材料，土工合成材料在近幾年中已經(jīng)生產(chǎn)出許多新產(chǎn)品。以土工膜這一產(chǎn)品為例，土工膜是一種高分子聚合物作為基礎(chǔ)原料的阻水型材料，在防水性方面有著十分突出的優(yōu)勢，復(fù)合土工膜是用土工織物與土工膜復(fù)合而成的不透水材料。

在水庫除險加固施工技術(shù)運用過程中，可以依據(jù)不同水庫的實際特點與加固需要，有選擇性地在織物上進(jìn)行聚合物的涂抹，并選擇適宜的涂抹層數(shù)。若是對非織造型的土工織物進(jìn)行復(fù)合，不僅可以起到加筋與保護(hù)的作用，還能更好地排氣排水，提高膜表面的摩擦系數(shù)。在水庫除險加固中廣泛應(yīng)用，還可有效簡化施工流程，在花費較少人力、物力的情況下可實現(xiàn)更為理想的加固效果[6]。

3.4 防滲透處理技術(shù)

一是取樣檢測。為提高防滲透處理技術(shù)的針對性，應(yīng)對施工現(xiàn)場的土壤情況與巖石構(gòu)造進(jìn)行取樣檢測，由專業(yè)技術(shù)人員對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步明確鉆孔施工的具體措施，確保鉆孔深度最大限度契合高噴鉆孔的工程項目的實際要求，通常情況下巖層鉆入深度應(yīng)該大于1 m。灌漿施工前，需要明確高噴管的具體位置，確保與底部位置產(chǎn)生接觸后才能開展后續(xù)灌漿作業(yè)。二是厚度檢測。重點檢測高噴嘴凝結(jié)體與基層巖石之間的連接厚度，正常情況下厚度維持在0.5 m左右，而噴灌的速度則應(yīng)該維持在5～7 cm/min之間。三是高噴孔之間的連接質(zhì)量將會直接影響到防滲加固施工的實際效果。因此，在確定孔洞之間的距離時，應(yīng)該以砂石層的實際施工條件為主要依據(jù)，砂石本身的質(zhì)量將會直接影響到高噴墻體之間的連接質(zhì)量。四是高噴灌漿作業(yè)施工。通常情況下，高噴灌漿作業(yè)施工的速度并非一成不變，而是根據(jù)底層厚度差異的變化有針對性地調(diào)整灌漿速度，確保水壓值與氣壓值等外部條件始終處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)。施工進(jìn)程中，各項參數(shù)值如下：黏土層10～15 cm/min，砂卵石層8～10 cm/min，砂土層10～20 cm/min。

3.5 泄水與引水建筑物的加固措施

針對泄水與引水建筑物的加固措施，應(yīng)從工程項目整體布局以及泄水方案出發(fā)，對水庫病險狀況進(jìn)行科學(xué)合理的評估，了解水庫的實際險情，重點針對泄水與引水建筑物進(jìn)行改建或擴(kuò)建等。現(xiàn)階段，許多水庫的引排水涵管斷面尺寸普遍較小，針對這一問題，在實際施工中應(yīng)封堵進(jìn)口，或?qū)⒃懿鸪?，更換更大斷面的新涵管，后進(jìn)行引水作業(yè)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段我國水庫數(shù)量眾多，除險加固將是一項漫長且艱巨的工作任務(wù)，這要求相關(guān)工作人員與技術(shù)人員在水庫設(shè)計過程中，合理規(guī)劃土石壩結(jié)構(gòu)、挑選有利的地質(zhì)條件進(jìn)行地基處理，并在此基礎(chǔ)上選擇適宜筑壩材料，嚴(yán)格按照施工規(guī)范化要求進(jìn)行施工質(zhì)量控制?？茖W(xué)應(yīng)用對水庫除險加固施工技術(shù)，確保水庫安全。