第３４卷第１７期 Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．１７ 企业技术开发 ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＩＣＡＬ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ２０１５年６月 Ｊｕｎ．２０１５ 浅谈小型水库的除险加固措施 颇俊 （玉林市水利电力科学研究院，广西玉林５３７０００） 摘要：文章围绕某小型病险水库，在肯定该水库实用性功能的基础上，客观剖析水库粘土心墙、溢洪道、输水泄洪洞存在的病险 问题，并提出了相应的除险加固措施，施工实践证明，研究提炼的除险加固措施具有一定的施工成效。 关键词：小型水库；除险加固；施工措施 中图分类号：ＴＶ６９７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８９３７（２０１５）１７—０１６２—０２ 某小型水库落成于１９８３年，由土石坝、溢洪道、输水泄洪 洞、调水枢纽构成，库容量为９２万ｍ，，兼具灌溉、防洪、水产养殖 等实用性功能。大坝为粘土心墙土坝，顶１３０ ｍ，以砾石土 为主材，大坝右侧为输水和泄洪的通道。 水库落成后，保证灌溉区域内７０％以上的农田，能够获 得水库充足的自流灌溉，每亩农田的产量从原来９５奴，增 至３００ ｋｇ，给当地社会和经济带来颇为可观的效益，同时明显 减少了当地的洪水灾害。然后，由于水库年久失修，２０１４年年末 的大检修，发现粘土心墙、溢洪道和输水泄洪洞，存在以下几方 面的病险问题。 １．１粘土心墙问题 大坝粘土心墙以红粘土为主材，厚２ ｍ，但由于其高度仅为 ０．２９ ｍ，相对于０３ ｍ的正常蓄水位和１．１４ ｍ的设计洪水位，明显 处于偏低状态。通常情况下，水库大坝的防渗结构顶高，需要大 于水库的最高静水位，但本水库的粘土心墙，不仅左侧和右侧的 坝肩，未能与水库所盘踞山体壤接，有严重绕流迹象，而且心墙 防渗体顶高偏低，潜藏渗流的安全隐患，有必要进行加固施工。 １．２溢洪道问题 本水库的溢洪道，主结构分为进口溢洪堰、渐变结构、陡坡 结构、消力池，由于设计时忽略了引水渠，在常年的运行中，进 水口底板位置已有不同大小的裂纹，加上多年的堰体淤积和高 速水流冲刷，泄槽底部的混凝土面呈蜂窝状，并且局部有掉块 和剥落的情况。现场勘查发现，沿着水流冲刷的方向。有一条平 均宽度为２．１ ｍｍ的贯通裂缝横穿溢洪道，对水库的安全运行， 已经造成严重威胁。 １．３输水泄洪洞问题 输水泄洪洞的进口呈喇叭状，采用浆砌石护坡的方式，目 前已基本损坏，而泄洪洞的内部侧壁，亦有塌陷和裂纹等病害 问题。经分析，主要原因是原水库设计施工时未能充分重视下 游坝坡的不稳定因素，没有针对陛加大坝坡的厚度和增加泄洪 洞出口洞帘的高度，这一点在输水泄洪洞除险加固施工中要予 以充分重视。 ２小型水库的除险加固方法 围绕案例小型水库工程的实际情况，我们可以看出水库的 作者简介：颇俊（１９８２－），男，广西柳江人，大学本科，主要从事水利工 程质量检测工作。 粘土心墙、泄洪道、输水泄洪洞，是该水库亟待解决的病害问 题。下面提出的除险加固建议。 ２．１粘土心墙加固 ‘目前水库粘土心墙结构无质量问题，除险加固的重点应放 在粘土心墙高度和长度两个方面，标准为：①以校核洪水位为 基准，将粘土心墙的高度，增加至２ ０４４ ｍ；②紧扣粘土心墙上 部保护结构的抗冻胀性能标准，在其上部结构增设厚度１．５ １ ｍ 的坝壳。 原施工计划在坝肩位置开挖和增长粘土心墙，但笔者认为 可能会扰动坝肩的结构体，形成新的安全隐患，另外，粘土心墙 的旧墙部位难以有效衔接新墙部位。经反复揣摩分析，最终决 定旧墙的顶端开挖结合槽，结合槽按照１：０．５的边坡比开挖，宽 度和深度均为１ ｍ，并借助高压摆喷的施工方法。施工结果显示， 粘土心墙的新旧结构得以有效结合，止水效果良好。在此值得 一提的是，粘土心墙的旧墙使用当地盛产的红粘土，水库历经 几十年的运行，实践证明这种红粘土具有良好的抗渗性、稳定 性和压缩性，因此新墙使用这种红粘土，其他水库工程的心墙 施工，亦可尝试性选用这种材料。 ２．２溢洪道加固 溢洪道需要加固的部位，主要有溢流堰、渐变结构和陡坡 结构几个部位，其中溢流堰破损严重，需要全部拆除后重新建 设，笔者建议按照净宽２０ ｍ、净长２．３ ｍ、厚度３０ ｅｍ、顶部高程 ２０４３．１６ｍ的标准，布设ｗＥＳ实用溢流堰，其表面则选用ｃ２０钢筋 混凝土现浇；渐变结构的扇形收缩位置，同样需要全部拆除后重 新建设，并按照坡降１：１９、厚度３０ ｃｍ、底部高程２ ０４１．３９１ ｍ的规 格布置，其底部同样使用Ｃ２０钢筋混凝土现浇；陡坡结构实施 局部修正，其加固施工流程相对复杂，除了需要在侧墙位置，按 照深度大于０．７ ｍ和锚筋间隔小于０．８ ｍ的规格，均匀分布锚固 规格 １６ ｍ的钢筋，还需要以２０ ｉｎ作为单位间隔距离，在泄槽 布设宽度２ ｃｍ的伸缩缝，再往缝内填塞聚乙烯鼻孔泡沫板等缓 冲材料，目的是减少冻胀破坏的影响。除此之外，陡坡的底部， 需现浇Ｃ２０钢筋混凝土，厚度控制在３０ ｃｍ左右。 考虑到溢洪道是整个水库防洪的主要部位之一，在除险加 固完工后，必须按照《溢洪道设计规范》等既定的标准，核算其 过流的能力。笔者根据流量系数、侧向收缩系数、淹没系数、溢 流堰净宽、堰上总水头等参数，确定了溢洪道的流量，然后根据 泄槽不同位置的流速、水深、掺气水深、加固后侧墙高等，确定 掺气水深在０．８７１～１．６５ １１３范围内，在泄槽侧墙高度１．７—３．５ ｍ之 内，达到了泄洪道除险加固的标准。 第３４卷第ｌ７期 颇俊：浅谈小型水库的除险加固措施 １６３ ２－３输水泄洪洞加固 针对输水泄洪洞进口破损的问题，仅需在其表面铺设厚度 为２０ ｃｍ的钢筋混凝土，而渐变段侧墙位置，除了现浇钢筋混凝 土，按需要以０．６ ｎｌ的深度和１ ｍ的间隔距离，梅花状锚固规格 于最大值２ ０４３．５９ ｎｌ时，总下泻流量最大值达￣１Ｊ２２．７１ ｍ３／ｓ。该 数值表示输水泄洪洞的除险加固效果达标。 ３结语 为 １６１ＴＩ的钢筋。原本施工方案中，要求填埋已经塌落的输水 涵管和重新开挖隧道，但笔者认为本水库规模不大，该施工方 案工程量比较大，不利于工程成本控制，建议在原来涵洞布局 的基础上，在其内增设钢砌，并借助高压灌注的施工方法，将水 泥砂浆注入钢砌和涵洞侧墙的缝隙，使得两者形成统一的整 体。施工后，涵洞的稳固性和防渗性得以有效提升，并且不会影 响涵洞的输水流量。 输水泄洪洞除险加固效果的评价，重点在于泄流能力的核 通过研究，文章基本明确案例小型水库工程除险加固的 方法，提炼总结出该水库粘土心墙、溢洪道、输水泄洪洞的除 险加固技术，但笔者认为不同水库工程除险加固的侧重点， 以及施工条件存在差异性，因此以上方法在其他工程中应用 时，需结合其他水库工程除险加固的主客观情况，予以灵活 地参考借鉴。 参考文献 算，以及与溢洪道联合调洪能力的核算。除险加固后，输水泄洪 洞的有压短洞和无压洞半径均为０．８５ｍ，校核洪水位２０４３．５９ｍ， 所对应的泄洪能力为１１．２７ ｍａ／ｓ。 ［１］刘丽红．论小型水库除险加固工程施工管理叫．江西建材，２０１５，（２）． ［２】吕平．，Ｊ、型水库除险加固工程施工技术分析田．黑龙江水利科技，２０１４． （１２）． 至于输水泄洪洞和溢洪道的联合调洪能力，需要根据水量 平衡的原理，根据入库流量、出库流量和库容等参数进行调洪 的验算，最终可确定３０ ａ一遇设计洪水位趋于最大值２ ０４１．２ ｌｌｌｆ 时，总下泻流量最大值达到ｌ０．０６ ｍ３［ｓ；３００ ａ一遇设计洪水位趋 ［３】周率小型水库除险加固施工技术研究叨．黑龙江水利科技，２Ｏ１３，（４）． ［４］王兴福．某小型水库除险加固方案选择及实施效果叨．内蒙古科技与 经济，２０１４，ｒ７）． （上接第ｌ５９页）开挖方案和挖掘速度，编制开挖进度和操作技术 过程中根据实际情况不断进行调整。井筒底部应安装模板，并 对模板布设稳定性进行检查，在开挖过程中，由于底部受到挖 板进行加固处理，避免浇筑阶段发生模板变形或偏移，影响工 设计方案，确定井筒的深度和外壁需砌的高度等数据。在开挖 程质量。 ２．３矿建巷道掘进锚杆支护的质量监管 巷道掘进锚杆支护施工应使用机械化作业施工方式，在炮 掘施工前，应准确计算放炮位置和挖掘效果，在对矿建工程锚 杆施工阶段，应严格把控锚杆的视点、预紧力、间排距、露出长 应与施工规范操作一致。顶部锚杆为防止出现脱锚现象，可采 用端部锚固方式进行加固处理，在对设备进行锚索工作时，可 运用液压力改变锚索的预紧力，以达到设计方案的要求。在对 综采进行面切时，为提高面切的准确度，可使用导硐在预面切 掘作用的影响，模板可能出现位移或发生变形作用，应及时调 整或更换模板。为防止底部模板发生偏移，可对模板进行加固 整体稳定性。井筒侧壁设置钢筋保护层以承接井筒整体的压力 作用，钢筋长度和直径经按照工程需求进行设计计算，为提高 钢筋刚度，可将一定数量钢筋进行捆扎，以构筑井筒钢筋框架。 在进行混凝土浇筑过程中，为缩短浇筑和混凝土拌和时间，应 处理，底部模板尽量选用金属材质确保其承压能力，提高工程 度等因素，确保各指标均达到设计标准，金属网的敷设方式也 使用机械搅拌机，对井筒工程实行边拌和边浇筑的操作。严格 的方位布设锚索，并对锚索进行加固处理，再沿着锚索位置进 行面切。 控制混凝土浇筑时间，在浇筑完成后进行洒水保养，坚固后可 进行脱模操作。 ２．２硐室施工的质量监管 在矿建工程施工中，硐室施工应重点进行监控管理。主要 包括主副井筒、风井建设，井底泵房、变电室、等候室等工程。在 ３结语 综上所述，随着我国矿建工程施工方法的不断发展，矿建 工程安全管理工作应与时俱进，不断完善安全监管制度，提高 安全监管人员工作意识，加强对施工单位、建设单位和建立单 硐室施工过程中，应按照井筒施工程序，首先编制施工方案，并 根据方案与实际情况两者关系对方案内容进行调整。其次，应 选择合理的掘进、支护方法，并计算符合条件的支护厚度。副井 施工阶段，由于其与井筒相连接，且面积较大，掘进存在一定困 难，因此可分层次进行，并做好支护措施。其支护选择暂时胜和 永久性相结合的形式，在完成一层的混凝土浇筑作业后，可对 位的工作质量管理，为我国矿建事业可持续发展做出贡献。 参考文献： 【１］ｔ￣＿ＩＡ．论煤矿建设工程技术管理与安全生产叨．价值工程，２０１２，（２８）． ｆ２］张进民，王连奎，刘尊欣．汶上义桥煤矿矿建工程施工与管理『Ｊ］．建井技 术，２００５， １）． 浇筑工程质量进行检查，确定合格后，拆除暂时眭支护，进行下 一层浇筑。浇筑施工阶段应选择机械搅拌机进行浇筑，并对模
