水利工程中病险水库加固工程技术研究

水利工程中病险水库加固工程技术研究

闫晓刚

新疆世都建设工程有限公司 新疆库尔勒 841000

摘要：党和国家十分重视病险水库的安全问题，1999年以来，我国政府开始大规模的病险水库除险加固工程，其投资力度极大，经过十余年的除险加固，总体来看我国水库已经总体达到较为安全的程度，水库大坝安全状况明显提高，水库形象得到显著改善，水库效能得到充分发挥。文章对病险水库工程加固过程中可能发生的问题进行详尽分析，随后在这个基础上，给出科学的解决方案。

关键词：水利工程；病险；加固；工程技术

引言

由于多种因素的制约，国内现阶段存在大量的具有一定病险问题的水库工程，因为当年的工程修建质量相对比较差、抗洪泄洪水平不达标或因为年代久远等情况的存在，造成相关的水库工程不但无法充分体现其应有的功能和效果，还严重威胁到了库区周围广大人民群众的生命以及财产方面的安全，因此对于此类存在病害的水库工程，必须尽早实施行之有效的措施来对其进行有效地加固，最大限度地防止其可能发生的严重危害。

1现阶段病险水库工程除险与加固过程中普遍存在的各类问题

因为在工程项目前期的准备过程中，相关水利工程技术人员没能对相关的病险水库工程的具体问题实施深入研究和探讨，没能找到适当的对策，没有把相应的解决方案和科学技术的最新发展情况相互配合，也没实行相应的实验和分析，造成在实际的病险水库除险加固项目执行的过程中，由于技术水平不符合现阶段水库工程建设领域的相关标准，从而导致加固工程最终结果不完善，水库加固工程的质量不能得到满意的结果。

2小型水库除险加固中的注意事项

小型水库除险加固技术种类较多，施工操作较为复杂，在处理的过程中必须做好前期准备、强化现场管理、开展运维管控，这样才能够从根本上改善小型水库的安全性能，使其更好地发挥蓄洪灌溉功用。（1）前期准备。要对小型水库的病险情况进行现场调查，包括设计方案分析、使用情况咨询和现场观察检测等，从历史数据及实地检测结果两部分出发，全面把握其病险隐患，这样才能够保证除险加固的科学性、高效性和可靠性。而在设计除险加固技术方案时，应注意针对具体问题选择对应处理方案，对比帷幕灌浆技术、劈裂灌浆技术、套井回填技术和土工膜技术的适用性、可操作性、经济性等，切合实际、因地制宜，形成最佳处理方案和施工路径。（2）现场管理。要针对小型水库除险加固施工要求做好质量管理，由专业监督管理人员开展现场管控，对重点工程、隐蔽工程等环节施工质量进行监测，保证其严格依照技术标准开展。同时，还要做好现场数据的自动记录，尤其是在小型水库除险加固灌注施工时，应对开孔情况、回填料配比、回填操作中的关键参数进行实时记录追踪，从而为后续质检和管理提供有效参考依据。（3）运维管控。小型水库在使用后容易出现由积水、冲刷等导致的渗透、开裂、坍塌等问题。为此，必须要针对水库运行情况定期进行现场检查和防护。如在小型水库排水口、溢流段等均使用混凝土砌筑，在坝体表面分别设置不同类型护坡，梯级斜卧管出口处增设消力池及海漫等，利用防护装置和消力保护，增强小型水库的安全性、稳定性和可靠性，使其更好地参与到生态服务中。

3病险水库工程加固项目执行过程的有关建议

3.1帷幕灌浆技术

帷幕灌浆技术主要利用孔内循环或纯压两种方式将浆液灌入裂缝、孔隙中，形成连续的阻水帷幕，往往适用于坝基渗漏、绕坝渗漏及接触渗漏，在我国小型水库除险加固工作中应用非常普遍。为保证帷幕灌浆防渗效果和改善坝体的稳定性，施工过程中应严格依照坝体病险情况合理开展帷幕灌浆，工艺流程主要包括：（1）钻孔与测斜。一般采用小口径回转式地质钻机进行钻孔，操作时可根据开孔情况进行两点锚固，校正无问题后方可进行孔口管埋设。（2）冲洗与压水。施工过程中主要通过高压水脉动实现，控制时间在30min以上，直至压水试验结果达到1MPa后方具备灌浆条件。（3）制浆。按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的关键指标对泥浆进行配比，通过集中制浆法供浆。使用前可分别采用标准漏斗黏度计、激光粒度仪等检测，保证浓度及细度符合灌浆要求。（4）灌浆。处理过程中应控制好灌浆压力和灌浆段长。在灌浆结束后应采用1∶2的浓浆置换出孔内的稀浆，待压力表回零30min后再起管。该过程中应注意设置好全程自动记录，形成专项技术追踪。

3.2劈裂灌浆技术

劈裂灌浆技术主要通过水力劈裂原理向空隙内注浆，利用径向压力加强灌浆效果，从而有效处理坝体裂缝渗漏。劈裂灌浆施工过程中应根据坝体病险处理方案合理选用配套装置，做好施工参数和施工操作的设置，工艺流程主要包括：（1）钻孔施工。该技术中往往一次成孔，可先按照坝体渗漏状况设置孔位，然后通过锤击钻垂直开孔，安放护壁管。小型水库中选用DN100的无缝钢管即可，悬吊置入孔内后封堵夯实。（2）灌浆施工。该灌浆操作与帷幕灌浆基本一致，施工过程中按照少量多次原则，分别开展孔序灌注，逐步起管，直至全部灌浆完毕。

3.3套井回填技术

套井回填技术是水库坝体加固的一种常见技术，可通过黏土回填形成有效防护，增强坝体的安全性和稳定性。套井回填施工过程中应先使用钻机造孔，尽量控制孔口偏斜率在4%以内。确定钻孔完毕后，对内部进行清理，分层回填。上述工艺中应保证回填土黏性大、易夯实，含水率在25%左右。同时，回填操作时要逐层铺垫，每次施工厚度不超过25cm，铺设后使用夯锤重力压实，使渗透系数小于1×10-5cm/s。

3.4土工膜技术

土工膜加固技术可利用土工膜进行垂直防渗，如围堰防渗、堤坝防渗、涵闸防渗等，实用效果显著。该工艺操作过程中主要利用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔，并以泥浆护壁。然后，再将土工膜置于槽孔内，倒转轴卷，使土工膜展开，直至土工膜两侧褡裢在一起，利用填料回填，形成良好的防渗帷幕。为保证土工膜防渗加固效果，在施工时应依照《土工合成材料应用技术规范》（GB/T50290-2014）中的关键指标合理选用膜材料及回填料。回填时应逐层夯实，待土工膜出槽后与小型水库防渗系统连接，同时做好密封，从而保证整体防渗加固质量。

3.5高压喷射类泥浆灌浆技术

通常来讲，泥浆属于是高压喷射类型灌浆操作过程中一类主要材料，使用过程中，需要依据大坝工作过程中表现出来的相关问题，进行科学合理的调配和搅拌，这样才能在根本上提升泥浆物料的各项材料性能及其有效性。然后对大坝坝体除险和加固施工现场实施放线以及定位操作，挑选型号合适的钻机装备，进行钻孔操作的时候埋入合格的喷射管部件，按照自下往上的方式朝大坝坝体喷射连续的泥浆物料，这样就可以在有效排除大坝主体结构隐患的时候一并实现加固的效果，确保大坝运行过程稳定和安全，最大限度地体现水库的相应功能。

结束语

综上所述，基于现阶段国内仍然有非常多病险水库的存在，这些病险水库必须引起有关部门的高度重视，严格实施安全鉴定与核查，在最短的时间内对病险水库实施全方位且行之有效的除险加固施工作业，最大限度地确保水库周边区域安全。

参考文献

[1]刘志明，汤洪洁.病险水库主要问题及除险策略[J].水利规划与设计，2021（5）：1-4+57.

[2]王兴.北票市小型水库加固设计方案的优选研究[J].地下水，2021，43（3）：258-259.

[3]黄海波.病险水库土石坝防渗加固效果评价方法探讨[J].江淮水利科技，2021（4）：20-21+28.