山丘区小型水库除险加固工程技术措施.pdf

2 0 1 4年第 8 期 ( 第 4 2卷) 黑龙江水利科技 H e il o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 8 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 8 0 0 5 5 0 3 山丘 区小型水 库除险加 固工程技术措 施 黄光锐 ( 惠州市水电建筑工程有限公司， 广东 惠州 5 1 6 0 0 0 ) 摘要： 现在许多小型水库存在着病险问题， 这使得水库常发生渗漏、 抗洪功能减弱、 储水能力 下降等现象。文章就惠州市山丘区的小型水库存在的病险进行研究 ， 提出除险加 固的技术措 施 ， 对提高山丘区小型水库综合治理工作具有指导意义。通过不断努力的探究分析， 惠州市山 丘区小型水库的储水功能和挤满能力等都有了显著提高 ， 为人们 的生命财产安全提供了有力 保障。 关键词 ： 山丘区； 小型水库 ； 除险加固； 技术措施 中图分类号 ： T V 6 9 7 3 文献标识码 ： B 1 概述 惠州市位于广东 省 中南部东江之滨 ， 珠江三角 洲东端 ， 地 域面积1 1 2 0 0 k m ， 惠州市北部以山地居 多 ， 东部和南部为丘陵台地 。 解放后 ， 惠 州大 兴水 利 ， 至今 已拥 有 水 库 4 6 2 座， 其中大型水库 3 座， 中型水库 2 2座， 蓄水总库容 为2 6亿 i n ； 江海堤 围 1 8 0条 ， 总长8 4 0 k m； 建有水电 站 1 7 0多座 ， 装机容量1 4 5万 k W， 年发 电量约 9亿 度 ； 排 劳工 程 1 8 0 0 多宗 ， 总装 机 8万 k W； 引水 ( 灌 溉) 工程 2 0 2 0多宗 ， 引水流量5 6 i n s 。 改革开放以来 ， 特别是“ 9 8 6 ” 洪水及长江 、 嫩江 流域洪水发生后的近年来 ， 惠州市委 、 市府和全市人 民真正认识到“ 水利是 国民经济的第 一基础产业” ， 在总书记 的“ 众志成城 ， 不怕困难 ， 顽强拼搏 ， 坚忍不 拔 ， 敢于胜利 ” 的伟大抗洪精神指引下 ， 先后 上马了 惠州大堤一 、 二期加 固工程 、 惠东县考 洲海堤 、 蟹洲 海堤加固工程 、 平 山大堤加 固工 程、 马安 围加 固工 程 、 大坑水库除险加固工程 、 黄沙湖水库 除险加 固工 程 、 径子头水库等一批重点水利建设工程 J 。 2 技术措施 技术措施包括 了 5个方面 ： 帷幕灌浆技术 ； 复合 土工膜防渗技术； 黏土截渗墙防渗技术； 消除溢洪道 病险隐患 的常用加 固措施和放水洞及启闭设施损坏 的加 固措施。 2 1 帷幕灌浆技术 大坑水库位于惠州市惠阳区的角美镇福井村石 门。原建 1 9 6 8年 1 2月至 1 9 6 9年 9月。扩建 1 9 7 6 年 6 1 2月。集雨 面积1 9 k m ， 均质 土坝高3 0 i n ， 库容量2 0 8 8万 IT I ， 灌溉面积1 1 6 6 7 h m 。配套左 干渠6 k m， 右干渠7 5 k m。总投 资 3 9 3万元 ， 其 中 国家补助 1 0 5万元。 由于大坑水库建 设年代较久 ， 近些年也没有对 其进行全面的检查修复， 使得水库大坝的坝基、 坝肩 等处出现了严重 的渗漏 问题 ， 很 大程 度上影响 了大 坝稳定安全的运行 j 。 2 1 1 施工方案 通过对大坑水库存在 的具体问题及所处环境条 件 ， 选择最佳施工方案 ， 即对大坑水库 的坝基、 坝肩 进行防渗灌浆处理。 总共设置灌 浆孔 2 3 4个 ， 各个孔之 间的距离定 为4 0 I l l ， 孔径7 6 mm， 帷幕灌浆孔向上游偏离坝轴线 2 0 m布置 ， 采 用 自上 而下 、 分 段孔 内循 环 的灌 浆 方式。 坝土段采用1 ： 2 ( 水泥： 黏土) 混合浆灌注， 结合 部采用1 ： 1 ( 水泥： 黏土) 混合浆灌注 。 收稿 日期 2 0 1 4 0 21 8 作者简介 黄光锐 ( 1 9 7 0一) ， 男， 广 东阳江人 ， 工程师 一 5 5 2 0 1 4年第 8期 ( 第4 2卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 8 2 01 4 ( T o t a l N o 4 2 ) 2 1 2 质量评定 对大坑水库共设 置 2 3 4个灌浆孔 ， 经过仔 细的 检定 ， 灌浆前后坝身渗透现象明显好转。 根据分部工程验 收的标 准， 所有灌浆孔 和单元 工程都达到要求 ， 且大部分单元工程还达 到了优 良 等级 。 2 2 复合土工膜防渗技术 黄 沙 湖 水 库 位 于 惠 州 市 惠 阳 区， 总 库 容 2 1 5万 m 。 ， 坝长2 7 8 i n 。背水坡为灌木丛 护坡 ， 坡 比 为1 ： 1 7 51 ： 2 3 5 。 此坝 的背水坡缺 乏排水 系统 ， 且坝脚处没有设 置排水沟。由于建设之初 条件 有限 ， 没有及 时对水 库坝基采取防渗措施， 坝体夯填不密实， 使得坝后发 生严重的渗漏现象 。 2 2 1 加 固方案 根据黄沙湖水库现存在的问题 以及水库本身的 工程特点 ， 设计选定两布一膜型复合土工膜处理 土 坝渗漏的加固方案 。 结合水库坝体材料及施工条件， 防渗层 自下而 上依次设置支持层 、 下垫层 、 防渗层 、 保护层、 上垫层 和防护层 支持层的设计厚度为3 5 c m， 应密实、 平整 ， 表面不得有树根 、 碎石等突出物 。 2 2 2 工程施工 由于要对黄沙湖水库进行较 为彻底 的加 固， 水 库的水位要达到设计 的要求才能进 行施工 ， 因此要 对水库进行强排水 ， 将水库 的水位降到设计要求值。 对水库的上游将要施 工的库底要 清理干净 ， 在坡脚 处选定合适位置开挖固定土工膜的沟槽， 依照设计 标准 ， 依次铺设细砂下垫层 、 复合 土工膜防渗层 、 细 粒土保护层、 砂砾石上垫层和块石防护层 ， 各个层面 施工要细致 ， 以防止水库在没有水的情况下遭 到人 为的破坏 J 。 2 2 3 加固效果 对黄沙湖水 库采取 复合 土工膜 防渗加 固措施 后 ， 坝后的渗流现象得到有效根治 。 2 3 黏土截渗墙 防渗技术 径 子 头 水 库 也 位 于 惠 州 市 惠 阳 区， 总库 容 1 0 2 0万 m 。水库建设之初 也受到各 方面条件 的限制 ， 导致大坝基础不牢 固、 迎水坡局部无块石护 坡等安全隐患。 后期虽对径子头水库进行过几 次加 固， 险情稍 有好转 ， 但施工还是不彻底 ， 渗漏 问题不但没有根除 一 5 6 一 反而逐年加重。 2 3 1 加 固方案 径子头水库 的大坝为壤 土心墙坝 ， 通 过对径子 头水库进行全面调查检测 ， 结合相关 资料 ， 综合分析 后确定对该水库采取黏土防渗墙防渗截漏 、 迎水坡 花岗岩块石护坡等措施进行除险加固 J 。 2 3 2 施工建设 首先在迎水 坡坡脚 处 开挖截 渗槽 至基岩 以下 0 5 IT I ， 平均深约为3 0 I T I ， 防渗墙的厚度为1 5 m。然 后 回填黏土 ， 并逐层夯实 ， 使防渗墙与原壤土心墙结 为一体 ， 结合厚度为1 2 i n 。 针对迎水坡局部无块 石护坡的 问题 ， 采取全部 拆除迎水坡原护坡乱石 ， 局部 培厚 、 整平 、 翻压后干 砌花岗岩块石护坡 的方法进行加固 。 2 3 3 加 固效果 对径子头水 库采 取黏 土防渗 墙除 险加 固措 施 后 ， 水库渗压水头大 幅减少 ， 坝基渗漏完全 消失 ， 改 善了坝体运行条件 ， 大坝安全得到有效保障。 2 4 消除溢洪道病险隐患的常用加固措施 山丘区小 型水 库的溢洪道大多为岸边 开敞式 ， 由于当时的经济条件和科学技术还不够发 达 ， 在水 库建设时缺乏相应的防护措施 ， 加 上多年来水库使 用疲劳， 致使许多水库出现了岸石被风化甚至坍塌， 溢洪能力减弱而达不到规范标准等问题 。 对于溢洪道存在 的病 险问题 ， 必 须及 时采取有 效措施 ， 如重新建立导 流墙 、 增建溢洪道通行 桥梁 、 扩展溢洪道 、 清除河道下游 的堆积物等措施 ， 达到消 除病险巩固水库功能的 目的 卜 J 。 2 5 放水洞及启闭设施损坏的加 固措施 由于建设资金有 限， 以及施工技术 和条件不够 完善等因素 的制约 ， 在加之大部分 的山丘区的小型 水库是浆砌 的石涵洞 ， 使得水库 的启 闭装 置容易 出 现老化 、 渗漏 和填 土松软等问题。对此 提出相应 的 加固施工方案 ： 2 5 1 施 工方 案 内衬钢管直径 的选择 取决于原涵洞 的尺寸 ， 应 使新套钢管与原涵洞之间最小留有 3 05 0 m m 的间 隙， 同时考虑设计过水 流量 、 施工方便等 因素， 钢管 壁厚要经计算确定 ， 并加厚2 m m的锈蚀和磨损 的安 全量 。 钢管与原涵洞之间的充填灌浆有两种方法 ： 1 ) 在放水洞空隙较大 、 钢管较短的情况下 ， 可以 黄光锐 ： 山丘区小型水库除险加固工程技术措施 第 8期 直接使用高压混凝土泵灌浆 ， 施工工艺简单易行 。 2 ) 在坝顶上钻孔灌浆 ， 但技术要求高 ， 定位要准 确。一般是沿放水洞轴线每隔 1 0 1 5 m布置 1个 断面 ， 每个断面开 13个灌浆孔 ， 在进 出 口布置排 气孔和排水孔各 1个 ， 灌 浆时从上游进水 口逐步 向 下游出水 口灌注。 2 5 2 加固效果 惠州市已经对 1 7 8座小型水库放水洞进行 的加 固措施， 其中9 6 的水库采用了内衬钢管灌浆充填 的方法 ， 这种方法不仅为小型水库 的坚 固建设节省 了一大笔资金 ， 而且其简单可靠 的特点缩 短 了建设 工期 。 最重要的是使水库 消除 了病 险隐患 ， 为 除险加 固工作带来了良好 的成效 。 3 组织 实施 组织实施包括 了 3个方面 ： 落实工作责任 ； 加强 建设管理和控制资金管理 。 3 1 落实工作责任 为了更好 的进 行对小 型水 库 的建 设及 管理 工 作 ， 惠州市建立了以水务局为首的建设管理指挥部 ， 在局长的带领下 ， 针对加 强小型水库除险加 固的工 程建设， 制定了一系列措施， 并将各项工作落实到相 关部门和管理人员， 实行责任制， 签订责任书， 确保 此项工作能全面落实 。 3 2 加强建设管理 在对小型水库除险加 固的建设 管理 中， 要遵循 各项管理制度， 依据国家规定的标准进行建设和 管理。 项 目负责人要带领全体项 目的工作人员对 自己 施工的项 目进行检查 ， 在社会的监督 、 专业部 门的把 关以及政府管理人员 的监理 下 ， 严格控制建 设管理 质量， 消 除病 险， 提高小型水库工程项 目的各项 功能 。 3 3 控制资金管理 资金是整个工程运行 的命 脉 ， 对 资金 的把控要 严格按照建设资金的相关规定来执行 。 国家拨给地方用于小型水库 除险加 固的补助资 金， 要全部用于工程建设中， 地方政府要落实资金的 流 向， 并安排专 门人员进行跟踪监督 ， 根据施工 的真 实情况对 建设 资金 进 行合 理 调配 ， 真正 做 到专 款 专用 。 4 结语 针对惠州市山丘区小型水库存在的病 险问题的 具体情况， 进行病险分类， 对不同的病险类别采取最 佳处理措施 。 在排除病险 的同时 ， 对 出现 问题 的地 方采取加 强巩固措施 ， 并及 时有效 的实施。通过不 断努力 的 探究分析 ， 惠州市 山丘 区小型水库 的储水 功能和抗 洪能力等都 有了显著提高 ， 为人们 的生命 财产安全 提供了有力保障 。 参考文献 ： 1 谭界雄， 任翔 我国小型病险水库病害特点及除险加固 技术 J 中国水利 ， 2 0 1 1 ( 1 4 ) ： 3 1 3 3 2 张紫燕 小型水库除险加固设计刍议 J 水利技术监 督， 2 0 0 9 ( 0 4 ) ： 5 96 O 3 吕清华 小型水库除险加固问题与对策分析 J 科技致 富向导 ， 2 0 0 9 ( 1 8 ) ： 5 35 5 4 刘武 ， 李晓强 小型水库除险加 固处理方案与水库利用 探讨 J 陕西水利， 2 0 0 9 ( 0 1 ) ： 8 5 8 6 5 叶建国小型水库除险加固处理方案与经验探讨 J 中 国新技术新产 品 ， 2 0 1 1 ( O 1 ) ： 5 3 6 郑光云小型水库除险加固工程的几点措施 J 山东水 利 ， 2 0 1 1 ( Z I ) ： 3 9 4 1 7 刘杏芝 水库除险加固工程防渗墙技术及管理措施分析 J 科技传播 ， 2 0 1 1 ( 1 8 ) ： 5 4， 5 7 8 张宏冰， 崔海洋 水库的安全隐患及对策分析