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摘要：本文主要针对小型水库除险加固工程中常出现的一些问题进行分析，并介绍了一些常用的除险加固技术，针对不同的工程实际提出了不同的小型水库除险加固措施，为相关工程的顺利开展提供了安全保障。
关键词：小型水库；除险加固；技术分析
众所周知，水库是我国的重要基础设施之一。水库在防御江河洪水、发展农业灌溉还有给城、乡经济生活提供用水等方面意义重大。水利基础设施的建设、配套和完善更是给防洪、农业灌溉等方面提供了有效的基础保障，特别是对发展农村经济，促进农业产业结构调整和新农村建设等方面起着重要作用。所以说，水库的兴建可以有效地调节和利用水资源，兴利而除害，更能有效的为国民经济的发展提供支持和保障人民群众的生命和财产安全。可见，水库的兴建和利用对水利建设来说占有及其重要的地位。大坝是整个水库枢纽工程中最主要的构筑物之一，直接影响到水库的安全运行。根据一份土石坝失事资料的报告，很多水库由于设计时防洪标准较低所引起的垮坝现象比例也比较大，达到了51.5%。其中，由于施工质量差或是设计不合理所引起的垮坝现象更是达到38．5%。这些现象常常表现为坝体滑坡、坝体裂缝、管涌、坝基渗透等等。由于在以前大规模兴建水库的时候，部分中小型水库缺少水文方面的资料，所设计的洪水标准不够准确或是溢洪道泄洪标准较低，更有甚者，所设计的小型水库根本没有溢洪道，所以导致超标准的洪水垮坝率非常之高。如果水库发生了垮坝事故，将会给人们的社会和经济生活造成严重的影响，甚至造成不必要的人员伤亡和周围环境破坏，比如说水土流失等。
一、小型水库除险加固工程需要解决的问题
在进行小型水库除险加固工程时，常常会遇到很多问题，笔者从事水利工程多年，总结了一些小型水库容易出现的问题，主要包括以下几个方面：
（一）水库的大坝老化问题
小型水库的大坝容易出现问题的原因主要有：（1）坡度比例相对较陡，不够平缓、造成坝体容易透水，水线浸入较高，从而造成坝体失稳现象；（2）用来回填的土质不好，碾压又不实，甚至有些还存在有软土层，这些都会造成大坝的失稳。（3）大坝出现凹凸、变形等现象，保护石由于风化破碎无法保护坡体，甚至有些其他自然环境的因素还造成了保护石的脱离、变薄、重量变小、体积变小等现象。（4）大坝的排水设施欠缺或是已经被损毁，造成水流严重侵蚀整个坝体坡面，有些大坝底部的没有排水设置或是设计时没有达到所要求的规范等。（5）大坝的顶部工程设计不达标，实际的防护效果没有达到工程规范，坝顶也比较狭小，排水设施缺乏，造成严重的冲沟现象。（6）防浪墙的底部被水压毁坏，引起防渗体出现一些缝隙，从而造成了墙身出现一些裂缝、或是变形甚至断裂等。⑦有些大坝的整体已经严重老化了，达不到水利设计的相关要求。
（二）渗漏问题
水库设施的渗漏主要包括两种，大坝基础渗漏和坝体的渗漏，它是除险加固工程要修复的重要内容。大坝基础渗漏主要源于施工时没有彻底的清理基础，或者是基础处在一些缝隙比较大、透水性又较高的岩层上，也有可能是一些防渗施工质量不达标等。坝体的渗漏主要是由于没有监控好坝体的防渗施工，造成坝体防渗效果不好，表现为防渗体的设计厚度不足，压实度和渗漏系数又没有按照设计规范来进行等。
（三）放水洞、溢洪通道问题
造成这些问题的原因主要有：（1）水库的放水洞周边由于水的冲刷而产生破坏，导致裂缝、漏水、剥蚀等现象产生，从而形成了渗漏的通道。闸门和开关装置出现老化、磨损、锈蚀和变形等现象所引起的机房损坏等，严重影响正常的使用。（2）溢洪道的设计和施工标准不满足实际的使用要求，导致溢洪道的泄洪量不足等。此外，基岩的严重损坏，泄洪道控制端达不到规范要求，缺少消能防冲击设施等都会引起上述问题。
二、常用小型水库除险加固技术
对于解决小型水库中遇到的常见问题，以下简要介绍一些小型水库除险加固技术。
（一）土石坝坝坡滑动破坏加固技术
土石坝坝坡在重力或者其他作用力作用时，都会引起向下和向外的移动。假如坝坡内岩土的抗剪强度比较高，没有让这种移动现象发生，那么就说明这种坝坡足够稳定，不会产生滑坡现象。土石坝滑坡产生的实际主要是滑动力的增加与抗滑力的不足。
滑动力与抗滑力出现的原因主要是雨水和库水渗入、施工方法和施工速度、或者是地震等其他环境条件造成的。此外还有一些内在的原因，比如说坝体或是坝基内孔的隙水压力、筑坝土料的性质、抗剪强度等。因此，在施工前一定要先进行滑坡勘探、土工试验及观测工作等。等到分析确定了滑坡主要原因后，就要设计相应的滑坡加固技术，最后才能进行加固施工和工程质量检验。
常用的滑坡加固施工方法主要有：1.清除掉对大坝安全會造成隐患的树根、洞穴、泉眼、蚁巢、风化岩石、滑坡体等；2.抛石固脚阻滑，稳住滑坡体；3.及时清理掉出现的滑坡裂缝；4.放缓坝坡，全面培厚；5.在下游坝坡堆石压载等。
（二）土石坝坝体灌注粘土浆加固技术
坝体灌浆的方法主要有两种，分别是充填式和劈裂式。这两种灌浆方法都是压力灌浆，只是所用的压力大小不同而已。充填式灌浆主要是指自重灌浆（孔口压力是0），劈裂式灌浆主要是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直且连续的浆体帷幕。
（三）坝体和坝基的密实加固技术
土石坝最大的隐患往往是对软弱坝基的不当处理，或者是坝体填筑质量不满足要求。以及，因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题，解决问题的关键。在原料的选择时，一定要对其进行碾压试验，碾压方法及碾压施工各项参数的测试，因为坝体密度主要是决定于填筑质量的。
新建坝坝体的施工方法主要有碾压法和振冲压密法进行填筑施工。坝基的加固可以有很多种选择，包括深层搅拌法，振冲压密法，强夯法，排水砂井分期填筑法，化学灌浆法还有换填法等。
对于已建坝，由于坝基和坝体已经成为了一个整体，在坝基和坝体都出现密实度问题的时候，要尽量选用同一种加固方法来进行处理，常用的有振冲法。这种方法在对筑坝的砂石、土料和坝基的软弱土质（砂性土或是粘性土）加固方面尤为适用。此外，如果坝基为粘性土地基，此时可以采用深层搅拌法来进行加固。
三、小型水库的除险加固工程
笔者针对小型水库出现的问题，运用已有的一些常用除险加固技术，有针对性的对一些水库进行过修复和加固，现总结出一些具体的经验施工技术。
（一）坝顶加固的工程
在对一些加固过的工程中，坝顶的设计要求一般是1型为5m，2型可以是3—4m。在对坝顶的路面施工中，要充分的考虑到排水的需求。同时，还要增加排水口并保持坝体的横向排水沟相通。在坝体的下游侧要设计路边石，在施工中还要注意坝顶的路面应向下游方向倾斜。要根据工程的实际情况对加固中出现的问题进行调整，比如说，在宽度符合要求的情况下，坝顶的高程不符合设计要求，则应该只对其高度进行一些调整，反之亦然。
（二）大坝坡面的加固
大坝的边坡加固主要是根据坝型、高度、坝体基础、坝体构成等情况来确定，这些都是大坝的核心，主要的依据是力学特性、承载能力、抗滑坡能力、渗流情况等。将所有这些进行综合性设计和施工，才能满足大坝的坡面加固技术上的要求。此外，在小型水库的下游一般要设计一个戗台，可以在上下游的坝坡位置，根据实际需要来确定其戗台的设置。
（三）坝基、坝体的防渗加固
對于防渗体损坏的情况，可以采用以下一些加固方法来进行加固。在坝基的防渗处理中，比较常采用的是混凝土截渗挡墙、坝脚设置截水槽、高压喷筑混凝土墙等方法来进行处理。对于基岩部分的加固，则用帷幕灌浆等加固方式来进行。在进行方案的选择和优化时，应该将坝基的防渗处理方法和坝体的防渗措施相结合起来进行综合考虑。在对水库除险加固的施工中，应该按照相应的防渗标准来进行，同时在完成对坝体的防渗体加固后还要在保证其稳定的情况下确保其达到渗流要求。
（四）坝体反滤和排水体的加固
在进行加固的工程中，应该在坝体下掩埋的渗流溢出位置中设置过渡层或是反滤层。其中，可以根据加固工程的材料、方法来具体确定反滤层的厚度。此外，还要根据需要设置排水装置，可以采用贴坡排水的方式，这种排水方式的排水顶部比浸润线的溢出点要高，同时要保证超出高度的浸润线在冻土层下方。此外，在坡脚的部位还要多加排水沟、集渗沟等。
（五）溢洪道的除险加固
加固溢洪道前，应该确保通道是开敞的，并且通道不宜设置闸门。首选在岩石地基上修建溢洪道，并且应该根据地形地质、水流条件和防冲要求等来确定护砌长度。溢洪道轴线比较适于取直线，在需要转弯的地方，应该将转弯地设置在进水渠或者是出水渠的地方。假如溢洪道靠近坝肩，则必须确保与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等安全和可靠。
四、结语
水利工程是一项基础性、公益性的重要工程，小型水库的除险加固更是关系到人民群众的经济和生产生活。本文针对小型水库常出现的一些问题，结合笔者自身的工作实际，提出了一些小型水库除险加固的技术和经验，希望为以后的水库除险加固，确保水库的安全方面提供一定的借鉴。
参考文献
[1]周磊．水库除险加固设计中的大坝稳定及渗流计算[J]．南水北调与水利科技，2010，8（A02）．
[2]张兴荣．病险水库除险加固之我见[J]．中国新技术新产品，2010，（3）．
[3]雷亚妮．小型水库除险加固探讨[J]．现代商贸工业，2010，（4）．
[4]曹海山，王红艳．浅析裂缝对水电站运行安全的影响及加固措施[J]．陕西水利，2010，（1）．
[5] 杨志新，赵延生．小型水库除险加固问题探讨[J]．黑龙江科技信息，2010，（7）.
作者简介：徐良勇（1984- ）男，广东深圳人，供职于深圳市深水水务咨询有限公司，研究方向：水利水电工程。
关键词：小型水库；除险加固；技术分析
众所周知，水库是我国的重要基础设施之一。水库在防御江河洪水、发展农业灌溉还有给城、乡经济生活提供用水等方面意义重大。水利基础设施的建设、配套和完善更是给防洪、农业灌溉等方面提供了有效的基础保障，特别是对发展农村经济，促进农业产业结构调整和新农村建设等方面起着重要作用。所以说，水库的兴建可以有效地调节和利用水资源，兴利而除害，更能有效的为国民经济的发展提供支持和保障人民群众的生命和财产安全。可见，水库的兴建和利用对水利建设来说占有及其重要的地位。大坝是整个水库枢纽工程中最主要的构筑物之一，直接影响到水库的安全运行。根据一份土石坝失事资料的报告，很多水库由于设计时防洪标准较低所引起的垮坝现象比例也比较大，达到了51.5%。其中，由于施工质量差或是设计不合理所引起的垮坝现象更是达到38．5%。这些现象常常表现为坝体滑坡、坝体裂缝、管涌、坝基渗透等等。由于在以前大规模兴建水库的时候，部分中小型水库缺少水文方面的资料，所设计的洪水标准不够准确或是溢洪道泄洪标准较低，更有甚者，所设计的小型水库根本没有溢洪道，所以导致超标准的洪水垮坝率非常之高。如果水库发生了垮坝事故，将会给人们的社会和经济生活造成严重的影响，甚至造成不必要的人员伤亡和周围环境破坏，比如说水土流失等。
一、小型水库除险加固工程需要解决的问题
在进行小型水库除险加固工程时，常常会遇到很多问题，笔者从事水利工程多年，总结了一些小型水库容易出现的问题，主要包括以下几个方面：
（一）水库的大坝老化问题
小型水库的大坝容易出现问题的原因主要有：（1）坡度比例相对较陡，不够平缓、造成坝体容易透水，水线浸入较高，从而造成坝体失稳现象；（2）用来回填的土质不好，碾压又不实，甚至有些还存在有软土层，这些都会造成大坝的失稳。（3）大坝出现凹凸、变形等现象，保护石由于风化破碎无法保护坡体，甚至有些其他自然环境的因素还造成了保护石的脱离、变薄、重量变小、体积变小等现象。（4）大坝的排水设施欠缺或是已经被损毁，造成水流严重侵蚀整个坝体坡面，有些大坝底部的没有排水设置或是设计时没有达到所要求的规范等。（5）大坝的顶部工程设计不达标，实际的防护效果没有达到工程规范，坝顶也比较狭小，排水设施缺乏，造成严重的冲沟现象。（6）防浪墙的底部被水压毁坏，引起防渗体出现一些缝隙，从而造成了墙身出现一些裂缝、或是变形甚至断裂等。⑦有些大坝的整体已经严重老化了，达不到水利设计的相关要求。
（二）渗漏问题
水库设施的渗漏主要包括两种，大坝基础渗漏和坝体的渗漏，它是除险加固工程要修复的重要内容。大坝基础渗漏主要源于施工时没有彻底的清理基础，或者是基础处在一些缝隙比较大、透水性又较高的岩层上，也有可能是一些防渗施工质量不达标等。坝体的渗漏主要是由于没有监控好坝体的防渗施工，造成坝体防渗效果不好，表现为防渗体的设计厚度不足，压实度和渗漏系数又没有按照设计规范来进行等。
（三）放水洞、溢洪通道问题
造成这些问题的原因主要有：（1）水库的放水洞周边由于水的冲刷而产生破坏，导致裂缝、漏水、剥蚀等现象产生，从而形成了渗漏的通道。闸门和开关装置出现老化、磨损、锈蚀和变形等现象所引起的机房损坏等，严重影响正常的使用。（2）溢洪道的设计和施工标准不满足实际的使用要求，导致溢洪道的泄洪量不足等。此外，基岩的严重损坏，泄洪道控制端达不到规范要求，缺少消能防冲击设施等都会引起上述问题。
二、常用小型水库除险加固技术
对于解决小型水库中遇到的常见问题，以下简要介绍一些小型水库除险加固技术。
（一）土石坝坝坡滑动破坏加固技术
土石坝坝坡在重力或者其他作用力作用时，都会引起向下和向外的移动。假如坝坡内岩土的抗剪强度比较高，没有让这种移动现象发生，那么就说明这种坝坡足够稳定，不会产生滑坡现象。土石坝滑坡产生的实际主要是滑动力的增加与抗滑力的不足。
滑动力与抗滑力出现的原因主要是雨水和库水渗入、施工方法和施工速度、或者是地震等其他环境条件造成的。此外还有一些内在的原因，比如说坝体或是坝基内孔的隙水压力、筑坝土料的性质、抗剪强度等。因此，在施工前一定要先进行滑坡勘探、土工试验及观测工作等。等到分析确定了滑坡主要原因后，就要设计相应的滑坡加固技术，最后才能进行加固施工和工程质量检验。
常用的滑坡加固施工方法主要有：1.清除掉对大坝安全會造成隐患的树根、洞穴、泉眼、蚁巢、风化岩石、滑坡体等；2.抛石固脚阻滑，稳住滑坡体；3.及时清理掉出现的滑坡裂缝；4.放缓坝坡，全面培厚；5.在下游坝坡堆石压载等。
（二）土石坝坝体灌注粘土浆加固技术
坝体灌浆的方法主要有两种，分别是充填式和劈裂式。这两种灌浆方法都是压力灌浆，只是所用的压力大小不同而已。充填式灌浆主要是指自重灌浆（孔口压力是0），劈裂式灌浆主要是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直且连续的浆体帷幕。
（三）坝体和坝基的密实加固技术
土石坝最大的隐患往往是对软弱坝基的不当处理，或者是坝体填筑质量不满足要求。以及，因此提高坝体和坝基密度是消除病险库的首要课题，解决问题的关键。在原料的选择时，一定要对其进行碾压试验，碾压方法及碾压施工各项参数的测试，因为坝体密度主要是决定于填筑质量的。
新建坝坝体的施工方法主要有碾压法和振冲压密法进行填筑施工。坝基的加固可以有很多种选择，包括深层搅拌法，振冲压密法，强夯法，排水砂井分期填筑法，化学灌浆法还有换填法等。
对于已建坝，由于坝基和坝体已经成为了一个整体，在坝基和坝体都出现密实度问题的时候，要尽量选用同一种加固方法来进行处理，常用的有振冲法。这种方法在对筑坝的砂石、土料和坝基的软弱土质（砂性土或是粘性土）加固方面尤为适用。此外，如果坝基为粘性土地基，此时可以采用深层搅拌法来进行加固。
三、小型水库的除险加固工程
笔者针对小型水库出现的问题，运用已有的一些常用除险加固技术，有针对性的对一些水库进行过修复和加固，现总结出一些具体的经验施工技术。
（一）坝顶加固的工程
在对一些加固过的工程中，坝顶的设计要求一般是1型为5m，2型可以是3—4m。在对坝顶的路面施工中，要充分的考虑到排水的需求。同时，还要增加排水口并保持坝体的横向排水沟相通。在坝体的下游侧要设计路边石，在施工中还要注意坝顶的路面应向下游方向倾斜。要根据工程的实际情况对加固中出现的问题进行调整，比如说，在宽度符合要求的情况下，坝顶的高程不符合设计要求，则应该只对其高度进行一些调整，反之亦然。
（二）大坝坡面的加固
大坝的边坡加固主要是根据坝型、高度、坝体基础、坝体构成等情况来确定，这些都是大坝的核心，主要的依据是力学特性、承载能力、抗滑坡能力、渗流情况等。将所有这些进行综合性设计和施工，才能满足大坝的坡面加固技术上的要求。此外，在小型水库的下游一般要设计一个戗台，可以在上下游的坝坡位置，根据实际需要来确定其戗台的设置。
（三）坝基、坝体的防渗加固
對于防渗体损坏的情况，可以采用以下一些加固方法来进行加固。在坝基的防渗处理中，比较常采用的是混凝土截渗挡墙、坝脚设置截水槽、高压喷筑混凝土墙等方法来进行处理。对于基岩部分的加固，则用帷幕灌浆等加固方式来进行。在进行方案的选择和优化时，应该将坝基的防渗处理方法和坝体的防渗措施相结合起来进行综合考虑。在对水库除险加固的施工中，应该按照相应的防渗标准来进行，同时在完成对坝体的防渗体加固后还要在保证其稳定的情况下确保其达到渗流要求。
（四）坝体反滤和排水体的加固
在进行加固的工程中，应该在坝体下掩埋的渗流溢出位置中设置过渡层或是反滤层。其中，可以根据加固工程的材料、方法来具体确定反滤层的厚度。此外，还要根据需要设置排水装置，可以采用贴坡排水的方式，这种排水方式的排水顶部比浸润线的溢出点要高，同时要保证超出高度的浸润线在冻土层下方。此外，在坡脚的部位还要多加排水沟、集渗沟等。
（五）溢洪道的除险加固
加固溢洪道前，应该确保通道是开敞的，并且通道不宜设置闸门。首选在岩石地基上修建溢洪道，并且应该根据地形地质、水流条件和防冲要求等来确定护砌长度。溢洪道轴线比较适于取直线，在需要转弯的地方，应该将转弯地设置在进水渠或者是出水渠的地方。假如溢洪道靠近坝肩，则必须确保与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等安全和可靠。
四、结语
水利工程是一项基础性、公益性的重要工程，小型水库的除险加固更是关系到人民群众的经济和生产生活。本文针对小型水库常出现的一些问题，结合笔者自身的工作实际，提出了一些小型水库除险加固的技术和经验，希望为以后的水库除险加固，确保水库的安全方面提供一定的借鉴。
参考文献
[1]周磊．水库除险加固设计中的大坝稳定及渗流计算[J]．南水北调与水利科技，2010，8（A02）．
[2]张兴荣．病险水库除险加固之我见[J]．中国新技术新产品，2010，（3）．
[3]雷亚妮．小型水库除险加固探讨[J]．现代商贸工业，2010，（4）．
[4]曹海山，王红艳．浅析裂缝对水电站运行安全的影响及加固措施[J]．陕西水利，2010，（1）．
[5] 杨志新，赵延生．小型水库除险加固问题探讨[J]．黑龙江科技信息，2010，（7）.
作者简介：徐良勇（1984- ）男，广东深圳人，供职于深圳市深水水务咨询有限公司，研究方向：水利水电工程。