浅谈水利工程中小型水库除险加固防渗处理设计

浅谈水利工程中小型水库除险加固防渗处理设计

中小型水库出现的坝基渗漏，坝体不稳定以及坝体的渗漏等安全隐患，使中小型水库的功能得不到有效的发挥。要想使中小型水库的功能得到最大限度的发挥，就必须依据实际情况对水库进行科学的除险加固，因地制宜，详细了解当时的环境以及地址情况，根据规范要求，严格控制除险加固工程的质量，这样一来，才能保证排除中小型水库存在的安全隐患，保证周围人民的生活以及财产、人身的安全，促进地区经济的发展，保障社会的稳定。

标签：水利工程；中小型水库除险加固；防渗设计

1、我国中小型水库现状

目前，我国已建成水库共有8万多座，水库总库容近5000亿立方米。由于这些水库大部分修建于50年代到70年代，以土坝居多，限于当时的历史条件和由于水库设计、施工、运行管理中存在的问题，部分水库达不到国家规定的防洪标准，而且随着水库运行时间延长，水库设施和各种设备不断老化，水库渗漏现象在土坝中普遍存在，造成“汛期不敢蓄水，汛后无水可蓄”，国家投巨资兴建的水库不得不低水位运行，达不到调蓄水资源的目的，严重影响水库工程效益的发挥。据有关部门统计，全国存在病险问题的水库所损失的防洪库容高达55亿立方米、兴利库容约120亿立方米。水库的渗漏险情得不到及时处理，后果将是十分严重的。

2、中小型水库大坝除险加固防渗设计的处理措施

2.1混凝土防渗设计

混凝土防渗设计，是利用混凝土材料，在坝基竖直面设置防渗墙，进而对水库大坝起到防渗加固效果。混凝土防渗设计作用步骤较多，需要先使用专业器械，在坝基出现渗流现象的位置进行造槽作业，然后再进行清孔换浆作业，再将所有设置好的槽孔依次连接后，便可以浇筑混凝土，完成防渗墙的设置，整个施工过程比较复杂。在进行混凝土防渗设计时，对槽孔设置有着较高要求，应将孔内泥浆面控制在导墙最顶端30-50cm内，将槽孔位置偏差控制在3cm以下，清孔后槽孔内的泥浆厚度应小于10cm，在确定槽孔设置合格后，应在4h之内完成混凝土浇筑。但是，混凝土防渗设计对造槽设备依赖性较强，而造槽设备在小型水库大坝中并不适用，并且防渗墙在与地基连接时，其稳固性得不到保障。

2.2高压喷射灌浆防渗设计

在利用高压喷射灌浆防渗设计方法，对中小型水库进行出险加固防渗处理时，是利用喷射装置的高压力特性，将浆液灌注到水库大坝地基中的孔隙中，在射流的切削、冲击及搅拌作用下，浆液便会与地基相结合形成一个整体结构，实现对水库大坝地基的改造，使地基的密度及稳定性都得到增强，进而提高其防渗

性能。高压喷射灌浆防渗设计施工作业面较小，施工任务量较少，在施工过程中，不会对水库大坝地基地面造成损伤，通过预先设定好的套管，可以更加迅速地完成水库大坝防渗加固处理，具有较强的可控性及可靠性。但是，该项技术需要耗费大量资金，经济效益较低，如果从经济角度考虑，并不是最为理想的水库大坝除险加固防渗处理方法。

2.3复合土工膜防渗设计

复合土工膜防渗设计，也是当前中小型水库除险加固防渗处理常用方法，土工膜和土工织物是构成复合土工膜的主要材料，具有良好的防渗性能，将其应用到水库大坝防渗加固中，能够实现较为理想的防渗效果。在实际施工过程中，施工准备工作是尤为重要的，需先要对水库大坝地基地面进行压实处理，并保证地面具有良好的平整性，然后才可以铺设复合土工膜。另外，还应该搭配混凝土和砂垫层，将其设置在复合土工膜上方，形成防渗体系，进而实现更加理想的防渗设计效果。在铺设复合人工膜的时候，优先选择宽度较大的，并使其紧贴地面，不能出现缝隙或者褶皱，并且在施工过程中，不能对复合土工膜造成损伤，避免降低其防渗性能。

3、工程实例分析

为了解防渗加固设计方法在中小型水库大坝除险加固防渗处理中的具体应用，结合某地一小（2）型水库进行了详细分析，根据该水库大坝实际渗流情况及具体因素，采取了针对性的合理化处理措施。现将分析过程整理如下。

3.1水库基本情况

某水库为小（2）型水库，主要作用是防洪、灌溉和养殖。坝址以上集雨面积8.37km2，总库容75万m3，水库大坝为5级建筑物，大坝形式为均质土坝，最大坝高为22m，坝顶长度及厚度分别为50.6m和4.2m。上游坝坡和下游坝坡形式分别为单坡和双坡形式，其中上游的坡度比为1：2.0，下游的上下坡坡度比分别为1：2.0和1：2.25.并且在下游坝脚处堆设有排水棱体。对大坝地质情况进行调查，可知其粘粒含量为40%左右，土层塑性在7.5-13.2之间，属于一般性地质土层。

3.2水库大坝除险加固防渗设计

该水库大坝有渗流现象出现，经调查分析后，发现造成渗流现象的因素主要有水坝施工质量差、防渗处理不到位两种。在对大坝进行防渗设计时，结合大坝结构特点，利用大坝最大断面值进行渗流计算，在得出具体的结构后，根据大坝地质情况调查所得资料，可知大坝渗流类型为流土渗流，对多种防渗设计技术进行分析后，决定采用高压喷射灌浆防渗设计方法，在确定防渗墙轴线后，在大坝上游位置设置防渗墙，以此实现防渗加固效果。水库大坝经改良设计后，渗流现象得到了有效控制，防渗性能得到了显著提高，确保了水库的正常使用。

结论

综上所述，在中小型水库出现加固设计中，必须结合水库自身特点，重视设计质量，提出合理的出现加固方案，确保水库的安全、经济、稳定运行。上述水库在经过除险加固设计之后，经过复核，取得了良好的除险加固效果。

参考文献：

[1]盧勇鹏，王庆，郭德发，彭成.乌拉斯台水库浆砌石拱坝除险加固设计[J].人民黄河.2015（01）.

[2]周泉.浅谈托里县胡吉尔台水库除险加固工程设计[J].内蒙古水利.2014（05）.