水利工程的除险加固设计张晓喻

水利工程的除险加固设计张晓喻

张晓喻

自贡市大安区水务局四川自贡643000

摘要：作为防洪体系中的一个重要的组成部分，水利工程中的中小型水库的建设非常的重要，它关系到水资源的再分配，同时也是我国经济发展的重要基础建设。中小型水库的运行安全的维护，较为重要的方法就是对中小型水库的进行除险加固。这样的处理可以有效的保障中小型水库的稳定运行，同时对于防洪工作也有着非常重要的作用。本文对水利工程中小型水库的除险加固设计研究进行了探讨。

关键词：水利工程；中小型水库；除险加固；设计要点

小型水库对我国农业生产有着极为重要的意义，可以有效的推动区域经济的快速发展。针对当前小型水库存在的安全隐患问题，需要充分利用现代化的设计理念和思路来对小型水库进行除险加固,有效的提高小型病险水库的安全性，确保小型病险水库质量的提升,使其在农业生产中发挥着积极的意义，为更好的推动我国水利建设行业的发展奠定良好的基础。

1中小型水库存在病险的主要原因

1.1坝基渗漏

大部分中小型水库均存在坝基渗漏的问题，导致这个问题出现的原因有很多种，主要原因表现在以下几个方面：多数水库建设年代较为久远，在那个时代实施工程建设均为边勘测，边设计，边实施具体施工，因此无法严格根据相关技术要求和施工标准来对坝基进行处理，进而导致水库在后期的使用过程中出现一系列问题；在坝体的碾压施工过程中，碾压不够密实，填筑质量处于较低水平，压实难度较大，无法满足工程的设计要求，导致坝体缺乏良好的稳定性；坝基处于覆盖层上之上，当下面植被存在较大渗透系数时就会大大提高渗透率，进而影响到坝体的稳定性；坝基的清理工作实施得不够彻底，使得坝体与坝基之间的接触面存在较为严重的渗水现象；截水槽的挖掘深度过浅，进而导致严重渗水现象。

1.2坝体渗漏

坝体渗漏也为中小型水库存在较为普遍的病险之一，导致这种病险存在的原因主要表现在如下2个方面：坝体填筑施工不符合工程设计要求和施工标准，使得坝体未能拥有良好的密实度，进而引发坝体渗漏；实施坝体建设所使用的材料存在质量问题，导致坝体施工质量受到严重影响。

1.3溢洪道的布置缺乏合理性

溢洪道布置的合理性对水库整体功能的发挥具有重要意义，但是多数中小型水库均存在溢洪道布置不合理问题。导致溢洪道布置缺乏合理性的原因主要有以下几个方面：在实际施工过程中，施工人员的操作存在较大随意性，实施实际施工的过程中往往会根据岩体坚硬程度将溢洪道的线路进行改变，因此导致溢洪道的实际设置未能严格按照施工设计要求来进行。

2、小型水库除险加固设计需要考虑的因素

2.1地质因素

在小型水库除险加固设计的过程中，需要考虑的一项重要因素是地质因素。水库作为水利工程对于地质因素的依赖性比较强，在水库加固的时候，同样需要重点关注水库的地质因素。举个简单的例子：某水库在修建的时候，周围地质因素比较良好，所以当初的各项工作进行都比较顺利。在经过了一次地震后，水库的使用风险明显的增加，为了强化其安全，需要对其进行加固。在加固设计前对水库区域的地质进行分析发现，水库周边的岩体结构破坏程度较大，完整性不高。如果要达到加固的效果，需要首先对周边的岩土结构进行完整性的加强。试问，如果在加固前不对岩体结构进行分析，那么加固措施的利用很可能因为结构的完整性原因而失效，因此在加固前考虑地质因素十分的必要。

2.2水文因素

在小型水库的加固过程中，需要进行考虑的第二个重要因素是水文因素。从实践分析来看，流水的侵蚀作用会造成区域岩体结构的变化，而在透水性比较强、溶水性也比较强的岩体结构区域，如果忽視了水文因素的影响，加固措施很可能在流水的作用下出现失效，所以在加固措施利用前，需要对水文因素进行分析。就具体的分析来看，主要有两方面的内容：①要分析水文的分布和活动情况。比如在巴州地区，河流的基本流向、流经的区域以及水流比较丰富的地段，这些资料要进行全面的掌握。②要对水流的变化规律进行分析。比如巴州地区的河流，变化量在什么时候比较大，巴州地区的土壤结构等在什么时段容易受到水文因素的影响。掌握了这些综合情况，除险加固设计当中的要素控制效果会更加。

3水利工程中小型水库的除险加固设计的要点

3.1强化病险水库加固的前期工作

搞好前期工作是保证病险水库加固进度及质量的前提和基础。在病险水库加固前期工作开始时，大坝安全鉴定主管部门应组织设计、施工、运行管理等方面的技术专家，实事求是地确定水库的安全类别，科学而又有针对性地提出加固措施或建议。只有这样，才能做到有的放矢。

3.2确定合理的设计方案

在工程地质勘察和水文分析的基础上，确定工程防洪标准，恢复坝顶安全超高，按照设计标准加固大坝前后护坡，在下游护坡设排水棱体。确定溢洪道泄洪能力和断面尺寸，以地勘资料为基础，采取什么样的处理方案，使用什么样的处理方法，这是除险加固设计的核心问题。病险水库最主要的病征是渗透问题，有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。

3.3除险加固主要建筑物设计

根据大坝安全评价结果及工程现状复核计算成果，本次除险加固主要工程内容有：

（1）坝顶工程：上游侧设防护墙，下游侧设素砼路缘石。

（2）上游坝坡：上游坝坡采用M10水泥砂浆砌块石护坡至坝顶，坡脚处新建黏土截渗槽。

（3）下游坝坡：下游坝坡坡面平整，设草皮护坡，新建纵横向排水沟4条。

（4）溢洪道：上下游侧新建M10水泥砂浆砌块石护坡，底部设M10水泥砂浆砌块石护底。

（5）工程管理：新建管理房1座；设置警示牌2处；设水尺及台阶1处。

3.4上游坝坡设计

上游坝坡平整，清除树桩，采用M10水泥砂浆砌块石护坡至新建防护墙，坡比1:2.5，局部坡比可酌情适当调整。坡脚处设黏土节渗槽接护坡齿墙。

坡面从内到外做法为：素土夯实；150g/0.5mm/150g复合土工膜；0.5~1cm级配碎石100mm厚；M10水泥砂浆砌块石300mm厚。护坡底部设置齿墙，宽0.5m高0.6m；护坡两侧设置包边，宽0.4m高0.6m。

截渗槽深度2m，底宽1m，顶宽4.5m；土工膜向下应伸至护坡基础底部，向上应铺设至防护墙底部。浆砌石基础每隔10m设置伸缩缝一道，缝内以沥青杉木板填充。浆砌石护坡设置排水孔，采用dn50PVC管，间距2m梅花形布置，排水管向外坡度5%，管口采用土工布包裹，护坡后设置碎石反滤体，最低一排排水孔离坡脚垂直距离0.5m。

3.5下游坝坡设计内容

下游坝坡平整，清除树桩，设草皮护坡，新建3条横向排水沟，1条纵向排水沟。排水沟采用M10水泥砂浆砌块石结构，每隔10m设变形缝1道，缝宽20mm，沥青杉木板嵌缝，外露面采用1:2.5水泥砂浆抹面。横向排水沟过水断面宽0.3m，高0.3m，渠底厚0.3m，渠壁厚0.3m；纵向排水沟过水断面宽0.4m，高0.3m，渠底厚0.3m，渠壁厚0.3m。

3.6溢洪道布置的设计

溢洪道的布置的合理性直接关系到水库的溢洪效果。在实际施工过程中，施工人员的施工存在较大的随意性，不能严格按照工程的施工设计标准和要求来实施操作，往往会根据岩体的硬程度随意将洪道线路改变。

溢洪道Y0-003-Y0-030、Y0+003-Y0+036两岸侧设M10水泥砂浆砌块石护坡，坡面从内到外做法为：素土夯实、0.5-1cm级配碎石100厚、M10水泥砂浆砌块石300厚。护坡底部设置齿墙，宽0.4m,高0.6m；溢洪道护坡段设护底，采用M10水泥砂浆砌块石结构；出口处设消能防冲设施。

总之，在中小型水库的建设过程中，由于受到多方面因素的影响，水库建设在设计上还存在一些不足，这些不足的存在导致水库在使用过程中存在不同程度的安全隐患。因此，水库除险加固工程的设计和建设受到社会高度重视。只有拥有合理的设计，才能保证工程的整体质量。

参考文献：

[1]毛建秋.小水库除险加固工程及其质量控制[J].南方农业.2017(05)

[2]欧鸥.中小型水库除险加固工程水环境保护设计的几个要点[J].湖南水利水电.2018(01)