淺談小(2)型土石壩水庫除險加固幾個典型問題的方案選擇

羅明

【摘要】 在??。?）型土石壩水庫除險加固的設計過程中，針對其存在的一些典型的病害問題，設計人員掌握其一般思路和了解水庫整治設計的幾個重點內容的方案選擇，在設計過程中，就可以做到有目的去分析，設計工作也會相對輕松愉快。下面就相關問題的處理談談個人的一些認識。

【關鍵詞】??防洪標準防滲問題 滑動問題放水設施

中圖分類號：TV543文獻標識碼： A

一、防洪標準的方案選擇

在防洪標準不滿足規范要求的處理上，具體表現在大壩的壩頂高程不滿足相應的特征洪水位，這個是?。?）型土石壩水庫除險加固設計中的重點，也是一個十分棘手的問題。針對壩頂高程不足的問題在設計中有以下四個方案可以進行分析和選擇：

（1）、加高大壩壩頂高程，以滿足防洪要求；（2）、原壩頂高程不變的情況下，擴寬溢洪道寬度，增加泄洪能力；（3）、既考慮加高一定的壩頂高度，又擴寬溢洪道寬度，以滿足防洪要求。（4）、原壩頂高程不變的情況下，降低溢洪道進口底板高程，下調正常蓄水位；以上四種方案都是可以作為防洪不滿足規范要求的情況下，可以作為參考的一般思路，但因為于?。?）型水庫本身庫容就小，水量比較寶貴，所以往往不會去改變其正常蓄水位，方案（4）一般情況下，設計人員是不會去選擇的。若采用方案（1）加高壩體，則有兩個問題值得注意；一是新老壩體結合部之間存在著防滲的問題的處理，二是加高壩體就會削前坡培厚下游壩坡，則會增加大壩的占地面積，增加非工程措施；若采用方案（2）擴寬溢洪道寬度，開挖工程量會過多，而且也會增加溢洪道邊墻的襯砌工程量，也增加了消能的困難；如采用方案（3）既加高一定的壩體，又擴寬溢洪道寬度，就是一個折中的辦法，只有在溢洪道擴寬的困難上，適當的加高一定的壩體；以上四種方案的選擇，一般都需要工程的實際情況，通過技術經濟論證比較，最終選擇經濟、安全、合理的方案。

二、防滲問題的方案選擇

水庫的滲漏問題有兩個方面，一是壩基滲漏問題，二是壩體滲漏問題，處理滲漏問題的基本原則是“上截下排，以截為主”，處理滲漏問題，應根據不同的壩型，滲漏部位，危害程度等實際的情況，經過技術論證后選擇采用不同的方案。

1、壩基滲漏的處理方案：

處理壩基滲漏一般有三種方案可以選擇：（1）、增設粘土截水墻；（2）、鋪設粘土防滲鋪蓋；（3）、帷幕灌漿;以上三種方案，各有優缺點，其中方案（1）增設粘土截水墻，是在壩基不透水層埋置深度較淺的情況下可以選擇，處理滲漏方法比較簡單，防滲效果也較好，一般在施工條件允許的情況下被廣泛采用，但是由于增設粘土截水墻是在上游壩腳，對施工環境、粘土的質量、施工工藝要求高。 方案（2）鋪設粘土防滲鋪蓋，如壩基不透水層很深，處理壩基礎滲漏施工困難的情況下，可以選擇在上游壩腳迎水面拋填粘土做防滲鋪蓋，粘土防滲鋪蓋的主要作用是延長滲徑，以減少壩基的滲水量，但不能截斷滲水，只是把滲水流速控制在安全允許的范圍內，故而需要一定的長度和厚度，施工質量難以保證，所以在設計中，采用鋪設粘土鋪蓋要根據實際情況進行論證比較；方案（3）帷幕灌漿，是在設計中最常用的一種防滲措施，原理是通過鉆孔用灌漿機把水泥粘土漿壓入壩基砂卵石層，將砂卵石層膠結成一定厚度的防滲墻，適用于各種透水層較深的各類壩型，防滲效果也較佳；但是由于是隱蔽工程，施工質量難以控制，投資也較高。

2、壩體防滲處理方案：

處理壩基滲漏一般有三種方案可以選擇：（1）、上游壩坡增設防滲土工膜；（2）、壩體中部增設混凝土防滲墻；（3）、壩體帷幕灌漿；

各種方法都有其自己的特點，方案（1）上游壩坡增設防滲土工膜，土工膜防滲性好，適應性強，施工簡單，工期短等優點，但是土工膜易老化，適用壽命短等缺點。方案（2）壩體增設混凝土防滲墻，該方案投資較高，施工工期長，一般在?。?）型水庫除險加固設計中不被采用；方案（3）帷幕灌漿同壩基滲漏處理原理一樣，對于壩體滲漏處理的方案的選擇除了方案自身的優缺點和適用性，還要根據方案所涉及到資金、場地、設備和施工水平等，通過技術論證經濟分析來確定。

3、?大壩滲漏下排就是指下游壩腳排水處理。常用的方式有貼坡排水、棱體排水、排水減壓井排水等，需要根據現有條件有針對性地選用。其中貼坡排水方式簡單，投資省，對原有壩體影響較小，但不能降低滲流出逸點高度。棱體排水效果較好，但對壩體影響較大，投資多。排水減壓井適于壩基滲漏水的處理，效果也比較明顯，但對施工的要求高，管理維護工作量大。

三、滑動問題的處理方法

從大量?。?）型土石壩水庫的現狀來看，滑動問題并不突出。在安全鑒定過程中，復核其抗滑穩定性時基本能滿足規范要求。主要原因在于壩高相對較低，壩坡大都在1：2及以上，且壩頂超載問題幾乎不存在（壩頂不通車）。

當壩坡抗滑穩定不滿足要求時，一般都是采用”削前坡培厚后坡”的方法。在上游壩腳設置一漿砌條石或混凝土阻滑墩，對上游壩坡進行放緩處理即可；當上游壩腳處余地較大時，也可采用設置鎮壓平臺的方式。壩高較大的水庫，宜采用分級壩坡，并在中間設置馬道，?。?）型水庫的馬道寬度有1~2米即可。

從土坡穩定分析角度上看，應避免水流進入壩坡（主要是下游壩坡）土體，所以做好壩頂與壩坡的排水是非常必要的，可通過設置縱、橫向排水溝來解決。

四、放水設施的處理方法

對?。?）型土石壩水庫，一般都是采取漿砌條石涵臥管的方式放水，根據安全鑒定的結果數據表明，?。?）型土石壩水庫，放水涵臥管大比例存在病害問題，在整治設計中都需要對涵臥管進行整治，因?。?）型水庫的的放水流量一般都比較小，設計過程中，一般會有以下三種方案進行比選，（1）、采用鋼筋混凝土涵臥管更換原漿砌石涵臥管；（2）、采用倒虹吸取水；（3）、“取水柜子”和PE放水管；每個方案都有自己的優缺點和適用性，其中方案（1）由于在施工過程中需要開挖原壩體進行澆筑混凝土涵管，施工較難，且開挖原壩體重新碾壓后存在一定的滲漏隱患，投資也比較高；方案（2）若大壩不高，可以封堵原放水設施，采用壩頂倒虹管的方式放水，此方案相對簡單，但后期運行不方便管理；方案（3）“取水柜子”和PE放水管放水就是拆除原來的臥管，澆筑鋼筋混凝土取水井進行取水，采用PE管代替涵管放水，在放水PE管末端采用閘閥控制，此方案施工簡單，投資較低，方便運行管理，在實際的工程中運行表明很受歡迎。

五、結語

在?。?）型水庫的除險加固設計過程中，還有很多問題值得注意，需要經過技術經濟論證的，上文只是粗略的淺談自己在實際工作過程中對?。?）型水庫在防洪標準、防滲問題、大壩滑動問題以及放水設施等幾個典型問題的分析和運用，由于我國小型水庫遍布全國，水文氣象、地形地貌、自然人文環境都有差別，各地區對小型水庫安全都有自己一個符合當地實際的標準，所以在除險加固的過程中，應當從實際出發，抓住重點，妥善處理好安全、經濟、可行的幾個設計原則，讓?。?）型水庫充分發揮效益。