中小型水库土石坝除险加固技术探究

蒋玮 朱书胜

湖南建工集团有限公司 湖南 长沙 410000

前言

长期以来，我国对于农业的发展十分重视。而在农业发展的过程中，水利工程具有十分重要的作用。在全国范围内，中小型水库作为水利工程项目的一种呈现形式，其在分布上是比较广泛的。但是，随着时间的不断流逝，中小型水库由于长时间没有得到较好的修缮，再加上一些其他因素的存在，其在很多方面出现了一些的病险，从而对其安全性构成极大的威胁。因此，对其修整工作进行加强是十分必要的。而从中小型水库的结构上来看，土石坝是一个十分重要的组成部分，也是比较关键的一点，对土石坝除险加固技术进行研究与探讨，使其更好地应用在中小型水库土石坝除险加固工程中具有十分重要的现实意义。

1 中小型水库土石坝常见的问题概述

中小型水库土石坝出现安全隐患的病险情况主要有：坝体裂缝、滑坡、渗漏。

1.1 坝体裂缝问题的处理

中小型水库日常运行期间，土石坝的坝身和坝基的不均匀变形是产生裂缝的主要原因，其裂缝主要分为横向裂缝、水平裂缝、纵向裂缝。对于裂缝加固的方法一般有开挖回填法、翻松夯实法、裂缝灌浆法等。

通常来说，在对裂缝进行处理的时候，应对开挖回填的方法进行分析。具体在进行处理的时候还需要与裂缝的实际情况相结合来合理采取相应控制措施。当裂缝的宽度不大，同时其深度低于1米的时候，对于该裂缝可以直接灌入沙壤土来对其进行处理，施工期间可以采取分段的方式，从而使裂缝结合部位的处理质量得以保证；对于宽度比较大的裂缝，其处理难度比较大，同时由于其深度也比较大，所以，在对其进行处理的时候首先需要进行适当的开挖，之后在进行回填。在开挖期间，相关工作人员可以采取梯形断面的方式，这种方式的合理利用，不仅能够使后期回填工作更加顺利地进行，而且还能够使回填土与原坝体之间更好的结合在一起。

1.2 坝体滑坡隐患问题的处理

对于中小型水库土石坝结构中的滑坡隐患问题来说，如果没有对其采取有效措施进行科学治理的话，同样会对整个水库构成极大的安全威胁。造成滑坡问题的因素主要可以概括为三大方面：一方面，土石坝筑坝材料自身存在例如软黏土层、软弱夹层等情况；一方面，土石坝施工时碾压程度不够；另一方面，一些环境因素的影响，例如地震、暴雨等。这些因素都会在很大程度上引发坝体滑坡。对此，应遵循“上部减载、下部压重排水”的原则。对于坝体滑坡隐患问题的加固方法一般有滑坡体上部挖除部分土石方减重，滑坡体下部坝面放缓培厚、块石压坡、抛石护脚、坝底堆石压载等。

施工期间，在坝体下部铺设具有良好透水性的材料加重压坡并及时排出坝体水分。除此之外，为了使其防滑的效果得以提升，施工人员可以设置一定的防滑齿墙布置在合适的位置上，充分利用防滑齿墙能够在很大程度上控制一些比较容易出现滑动的土层，从而使滑坡问题得以有效的控制。

1.3 渗漏问题的处理

中小型水库土石坝坝体和坝基渗漏现象普遍存在，如果不进行有效处理，随着时间的推移，会对大坝构成极大的安全威胁。解决土石坝坝体和坝基渗流现象，的基本原理为“上游防渗，下游导渗排水减压”。在上游采取防渗措施减少入渗到坝体和坝基的水量；在下游采取防渗措施增加坝体和坝基水量的排出。

上游防渗措施主要有：黏土截水槽、黏土防渗墙、混凝土防渗墙、防渗板墙(高压喷射灌浆法)、灌浆帷幕以及混凝土防渗墙和灌浆帷幕的组合等。下游防渗措施主要有：堆石棱体等[1]。

2 土石坝除险加固技术

一般来说，中小型水库土石坝除险加固最有效的办法为：防渗加固措施。此措施能使土石坝自身的防渗性能及其强度得到大幅提升。具体来说，现阶段，在中小型水库除险加固过程中，主要应用到的防渗技术有以下几种：

2.1 混凝土防渗墙施工技术

该项施工技术出现的时间比较早，在目前，其在中小型水库土石坝除险加固的处理方面也是一种相对来说比较完善的技术，并且广泛地应用于各种水库的除险加固中，其起到的作用也是比较大的。

通常来说，混凝土防渗墙施工技术具有操作便捷、实用性较强等特点，主要是对混凝土材料进行充分利用，在土石坝的合适位置建造混凝土防渗墙，从而达到防渗加固的目标。所以，在施工时对混凝土材料的质量进行有效把控，并对其施工工艺进行科学调配，这对于混凝土结构的可靠性而言是十分重要的。其次，应采取措施确保防渗墙砼墙体的平整度、垂直度轴线偏差度和墙体厚度均达到设计标准。然而，从实际的应用情况来看，混凝土防渗墙施工技术还是存在着一些弊端，举例来说，现阶段在土石坝防渗墙墙体结构下部出现的开叉问题，这种问题比较常见，但是在其处理方面存在一定难度，这就会加大一些质量问题出现的可能性。除此之外，也会在一定程度上增加工程建设的造价。

2.2 高压喷射灌浆

高压喷射灌浆防渗施工技术主要是采用高压喷射的方式，在存在安全隐患的部位中压入前期已经配置好的浆液，以此实现防渗加固目标。相关施工实践表明，该项技术在大坝除险加固中的防渗效果比较好，能够发挥较大的作用，特别是在土石坝加固中的应用，其效果是显而易见的。另外，该项技术除了上述优势之外，其在施工中的效率以及成孔的保证率等其他方面的优点也比较明显。所以，在未来水库土石坝除险加固工程中，该项施工技术值得更进一步的应用。

2.3 劈裂灌浆

劈裂灌浆技术的实际应用不仅能够实现良好的防渗效果，而且在加固方面效果也是比较理想的。通常来说，该项技术具有性能比较高而且操作比较便捷，由于其在具体施工过程中能够在就地找到所需要的材料，因此，在造价上来说，其优势也是比较明显的，同样这也是现阶段该项技术应用得比较多的一个十分重要的因素[2]。

3 中小型水库土石坝除险加固施工需要注意的问题概述

3.1 对险情进行系统、全面的分析与评价

在进行水库土石坝除险加固处理的时候，首先应对实际险情进行全面掌握并分析，从而便于后期除险加固工作的顺利进行。具体来说，应该对中小型水库土石坝有关的地质情况以及水文资料等进行了解，并进行实地勘察，对存在问题的结构进行详细的了解，同时，结合险情的严重程度及其具体类型来进行有针对性的分析工作，从而推动除险加固工作的开展，并使其在处理上更加具有目的性。

3.2 对除险加固工程方案进行不断完善与优化

在进行具体的除险加固过程中，不管应用哪种施工技术，都应该从相应的施工方案方面着手来进行相关的审核工作，从而使工程施工方案的可操作性得以有效的保证。在完善工程施工方案的时候，除了需要对各个施工技术的应用效果进行综合的考虑之外，还应该对除险加固施工技术实际应用过程中的安全性以及造价等方面的问题进行系统的分析，从而使工程施工在保证安全性的基础上，实现水库土石坝除险加固工程效果的提升。

3.3 对质量检测工作进行把控

对于中小型水库除险加固工程来说，最终还是要综合评价并分析其施工质量和加固效果。在水库土石坝除险加固工程中应将施工质量作为工程施工把控的重点，并对其进行高度的重视。只有除险加固施工的效果能够满足设计的要求，才能使其土石坝除险加固的可靠性得以切实有效的保证[3]。

4 结束语

总而言之，随着中小型水库土石坝长时间的运转，由于各方面因素的影响而出现各种病险情况，从而对其整体的安全性构成极大的威胁。因此，对中小型水库土石坝进行除险加固工作得到了相关部门的重视。特别是对于各类险情，更应该采取有效的措施对其进行严格控制，通过应用有效的除险加固施工技术，来使水库的安全性及其可靠性得以切实提升，从而为我国农业生产的发展继续做出更大的贡献。