论述水库主坝主要安全隐患及加固措施

黄志广

【摘 要】随着社会的不断发展，水利工程在我国社会经济发展的过程中有着十分重要的意义，它不仅有利于我国国民经济的增长，还有效的改善了人们的生活环境，提高了人们的生活质量。但是，由于在水利工程施工的过程中，其施工技术不够成熟，因此导致其水利坝体结构存在着许多安全隐患，从而使得水利设施无法正常的运行。为此，相关技术人员就应该采用相应的技术手段对其进行相应的施工加固处理。本文根据实际案例，对水库主坝中存在的主要的安全隐患进行简要的介绍，讨论了相关的加固措施，以供相关人士参考。

【关键词】水库主坝；安全隐患；加固措施

目前，在我国社会经济发展的过程中，水库主坝的安全隐患不仅影响了水库的正常运行，还阻碍了我国国民经济的增长，严重的话还可能会威胁到人们的生命财产安全。因此为了有效的解决水库主坝中存在的安全隐患，技术人员就必须要从水库主坝安全隐患产生的原因入手，采用相应的加固措施对其进行处理，以确保水库主坝的正常工作。下面我们就对水库主坝主要安全隐患和加固措施进行介绍。

0.工程概况

某个水库的总库容量有 2.55亿立方米作用。这一座 以防洪、农用灌溉为主的水库，其中还起着对水产养殖、发电等综合项目的作用。这座水库的主要由几个部分构成：主坝、副坝、泄洪发电隧道、溢洪道和发电站等等。主坝的主要建设材料是粘土木板心墙构成的砂壳坝，长四百六十米。坝顶高程达一百二十八点四米，最大高度为四十八米。其泄洪发电隧洞处于水坝的左岸，由进口、洞身和出口这三个部分构成，发电隧洞 自身具有泄洪、发电、输水等等多个较大的用途 溢洪道则在主坝左边的两千米处，由粘土构成的斜墙坝。

该水库自建设完成成功运行以来，在防洪、发电、灌溉和水产养殖业方面都做出了巨大的贡献，不仅防治了水患，还利用水资源对社会的经济起着巨大的推动作用，还对下游的几十个乡村和城镇，以及交通道路等带来了安全保障 但是该水坝以及使用了40余年，并且当初建设之时所使用的施工技术一般，经过多年的使用，目前该水坝的防渗墙、发电隧洞、溢洪道等多个关键性的不稳都开始出现了安全隐患，不经影响到整个水坝的正常运行，还对周遭环境和下游带来巨大的安全隐患和经济损失所以必须采取相应的措施防止任何可能发生的安全事故。

1.存在着主要问题

目前，在我国水库正常运行的过程中，常见的问题有很多，其中主要表现在主坝、泄洪发电隧道以及溢洪道这三个方面。

1.1主坝存在的问题

根据该水库的相关数据显示，我们发现在该水库中，施工人员主要是采用粘土木板作为主要的施工材料，并且施工人员为了保障水利主坝的防渗功能，就将粘土木板材料和混凝土心墙紧密的结合在一起，对其该水库工程的相关数据录入到档案当中。但是，在水库主坝工程施工的过程中，由于所采用的施工技术不当，再加上施工材料的现在，因此导致该水库的主坝结构溢流了许多质量问题。而在长期使用和周围环境的影响，水库主坝的质量问题越来越突出，这就直接的影响了下有居民的生命财产安全，使得水库无法正常的运行。其中水库主坝的质量问题主要体现着以下几个方面：

1.2主坝心墙不符合工程施工的标准

1.2.1心墙不连续，其墙体的高度不符合相关的标准

为了让人们对水库主坝结构粘土木板心墙的现状进行了解，人们对采用的地质测量方法对其进行相应的处理。而根据相关检测结果表明，该水库主坝粘土心墙存在着不连续性，并且其墙体的高度不满足工程设计的要求，使得水库的坝体的整体性和稳定性达不到相关的质量标准。这就是使得水库主坝的安全系数在水流的冲击下逐渐的降低，其实坝体结构存在着一定的安全隐患。

1.2.2心墙太薄， 渗透比降大于心墙土的允许渗透比降

根据《 碾压式土石坝设计规范》规定“：土石坝心墙厚度不宜小于水头的l/4”。当库水位处于校核洪水位126.66m时，主坝粘土心墙底部厚度约为水头的l/12（水库主河床底高程88.6m，主坝心墙底宽3m），与规范的要求相差甚远虽然粘土中间放有一层木板，但木板心墙接缝太多，防腐处理不规范，采用木板心墙是受当时材料限制的临时防渗措施，缺少理论基础依据，而木板的防渗作用、使用年限目前也只能定性分析，无法定量研究 由于粘土心墙薄，致使水库运行过程中主坝心墙的渗透比降一直大于其允许渗透比降，渗透变形破坏的隐患一直存在。经渗流分析计算，设计洪水位124.92m工况下，粘土心墙的计算渗透比降为9.6根据粘土心墙室内渗透变形实验成果，粘土心墙的允许渗透坡降为 2.0左右，其临界渗透比降为 l0左右，心墙渗透比降远大于其允许渗透比降，渗透稳定不满足规范要求。

1.3主坝主河床段清基较彻底

通过对水库主坝坝基的岩层结构进行调查，人们在对把坝基施工的过程中，没有对主坝基础结构中存在的积土进行彻底的情况，就是使得岩层结构的强度无法满足基础施工的要求，从而导致水库主坝的坝基在长期施工的过程中存在着一定的质量问题。

1.4泄洪发电隧洞存在的问题

泄洪发电隧洞主要存在以下问题：①隧洞进水闸后陡坡段及消力池上游陡坡段底部存在多处混凝土剥落、钢筋外露，外露钢筋锈蚀严重；②出口处钢板衬砌锈蚀严重，部分钢板与混凝土脱落分离。

1.5溢洪道存在的问题

一级消力池缓坡段后的二级消力池及尾水渠至今未建，不具备大量泄洪能力，如强行泄洪将对下游乡镇造成严重危害。

2.除险加固设计

2.1主坝加固设计

由于主坝缺少连续的防渗体，并且现有的粘土木板心墙太薄，不 满足现有规范要求，同时考虑水库在防洪等方面的重要性，主坝必须 增设新的防渗体。加固设计进行了塑性混凝土防渗墙和高压旋喷防渗墙两个方案的比较，最终采用主坝全坝线增设塑性混凝土防渗墙方 案。由于风化岩层中造孔较困难，故右坝肩坝基 5-20m厚风化岩石层 采用帷幕灌浆处理 塑性混凝土防渗墙位于原粘土木板心墙上游侧， 距原心墙轴线4.0m，防渗墙施工过程中不应破坏原有粘土木板心墙塑性混凝土防渗墙全长430m，墙顶高程127.0m，高于校核洪水位126.66m，主河床墙底高程88.6m，最大墙高 47m。左坝段及主河床段风化岩石厚度很小，塑性混凝土防渗墙应进入弱风化、微风化岩石层。右坝段风化岩石较厚，塑性混凝土防渗墙应进入风化岩石 0，5m， 墙底部风化岩石层采用帷幕灌浆处理，帷幕灌浆采用单排孔，孔距2m，灌浆孔深入岩石弱风化岩层5m。防渗墙设计水头在 38m以上，根据国内已建的类似工程经验，塑性混凝土防渗墙允许渗透坡降为60～80，考虑到防渗墙深度和现有的施工机械性能，在参照近年来国内已建的类似工程防渗墙基础上，确定防渗墙有效厚度为 0.6m 塑性混凝土防渗墙主要性能指标为：弹性模量小于800～1000MPa，抗压强度不低于2.0～3.0MPa。

2.2防渗墙结构计算

防渗墙结构计算中采用以下假定：防渗墙与坝体土的关系采用文克尔假定，防渗墙受荷载作用后直接支撑在坝体土上，防渗墙和坝体土之间变位相互协调，墙上各点的反力与在该点的变位成正比，坝体 土反力系数随深度直线变化并随不同地层变化。

3.结语

总而言之，在对水库主坝进行施工的过程中，由于受到施工材料和施工技术的限制，使得人们在对水库主坝进行施工处理的工程中存在着许多的质量问题，从而带着水库主坝在使用过程中村存在着一定的安全隐患，这不仅影响了水库的正常运行，还时刻威胁着人们的生命财产安全。因此，我们就要这些安全隐患产生的原因进行分析，进而采用相应的加固措施对其进行处理，以确保水库主坝的正常工作。

【参考文献】

[1]陈嵬.浅析中小型水库除险加固问题[J].科技致富向导，2011，（33）.

[2]曹修森.病险水库除险加固几点建议[J].科技致富向导，2010，（05）.