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试论病险水库加固措施 摘 要：加快病险水库除险加I古I,确保水库安全，充分发挥防洪和兴利效益， 对促进国民经济发展和人民生活水平的提高，具有重要意义捉高水库防洪标准上 要采用加高人坝、增加水库调蓄洪水能力和扩建、增建溢洪道的办法，提高水库工 程质量重点要解决好防渗问题关键词：病险水库加固措施大坝加快病险水库除险加固，确保水库安全，充分发挥防洪和兴利效益，对促进经 济与社会的发展，具有十分重要的意义一、提高水库防洪标准的工程措施提高水库防洪标准的工程措施：一是加高人坝、增加水库调蓄洪水能力，对削 减洪峰的作用较大，对卜•游淹没影响也较小；二是扩惣或增趙溢洪道，加人泄洪量, 对削减洪峰的作用不是太大，但对下游淹没影响却较人据分析，单独采用加高大 坝措施的水库，最人泄流量一般为最人入库洪峰流量的40%以卜；单独采用扩建 或增建溢洪道措施的水库，最人泄流量一般为最大入库洪峰流量的70%以上因 此，对卜•游防洪有重要要求的水库应尽可能采取以增加坝高为主，必要时再结合扩 建泄洪设施的办法进行对□建成的水库，经过一段时间运行，要进行T程安全鉴定如发现防洪标准 偏低或较人的工程质量问题，要及时进行扩建加固。

一般加周顺序，应先处理工程 质量，然厉提高防洪标准，也可结合提高防洪标准，一并进行处理1 •大坝加高适当加高大坝，可以较大地增加调蓄能力，提高防洪标准•般采取以卜措施戴帽”加高从坝顶上直接加高，而不是从背坡脚开始培厚加高加高部分，迎水面可以利 用防浪墙直立加高，背水面上部坡度加陡一些，与下游坡面相接，一般也应经过计 算，在安全的条件下进行限于坝坡稳定的耍求，加高的高度有一定限制，不能加 咼过人，蹈响坝坡稳定一般加高1〜2m,最人不宜超过3m如加咼过多，则必 须加宽坝身一般从背水坡脚加宽加厚，保证坝坡稳定如福建省的汀溪水库（中 型），在河南省“75.8”大洪水后，经复核防洪标准偏低，采取相应的工程措施，将主副坝戴帽加高50cm,即满足可能最人洪水标准的要求，核算后坝坡也是稳定 的从人坝背水坡培厚加高这一措施，比“戴帽”加高工程量要人，造价也高但为了满足人坝坝坡稳定的 要求，也只有采取这一措施加高大坝可以超过3m,根据需要來定如山西省漳 泽水库（人型），防洪标准仅有百年一遇洪水为提高水库防洪标准，从背水坡坝 脚培厚加高人坝5m,同时延长坝内输水涵洞工程，以满足规范要求的防洪标准2. 溢洪道拓宽、加深或增惣溢洪道拓宽，并增设闸门在地形、地质条件许可而且增加开挖最不人的情况K,将原溢洪道拓宽，而不 降低堰顶高程，这是增加下泄流最、提高防洪标准的一-项措施，投资也比较少，但 不应增加泄流量过多，以免加重下游河道的负担。

溢洪道加深，并安设闸门像福建省杜塘水库（中型），原有溢洪道设有6m高的溢流堰一道，堰顶自由 溢流，未设闸门，为提高防洪标准，将原有实用堰降低3.5m,并增建闸门4孑L, 加大了下泄流量，满足了防洪标准的要求溢洪道拓宽、堰顶降低并增设闸门采取这一措施提高防洪标准，如福建省活盘水库（中型），经过洪水复核，设 计洪水位超过坝顶1.25m为了提高防洪标准，将溢洪道拓宽1.5m,堰顶降低2.5 m,并安设闸门，不仅可以提高防洪标准，还可以把正常高水位提高2.5m,相应 增加库容3500万立方米.增设溢洪道在地形条件许可的情况下，开挖工程量不大，也可考虑增设溢洪道投资可能 大一些，但施工不受已建工程制约3. 大坝加高与溢洪道改建或增建相结合①人坝适为加高结合溢洪道拓宽为提高水库防洪标准，增加水库调蓄库容，加人下泄流量，可采用适当加高人 坝与改建溢洪道的综合措施如北京市官厅水库（大型），由于水库泥沙淤积严重, 防洪标准降至300年一遇洪水，水库下游有北京市，位宜重要，需要提高防洪标准 采取了大坝适当加高和溢洪道加宽的措施人坝从背水坡脚培厚加高7m,由原来 45m加高到52m,结合抗震，其坝坡也满足抗震要求。

人坝左岸溢洪道原净宽20 m,扩宽为52m,闸室4孔，每孔净宽13m汕:洪流量由原1200m3 / s ,增加 为6000m3 / s ,抗洪标准达到了可能最大洪水标准同时，增大了库容，也提高 了供水效益，加固是成功的大坝适当加高与溢洪道堰顶降低并更换闸门如福建省东圳水库（人型），为提髙防洪标准，大坝加高4m,并充分考虑了 人坝抗震要求；溢洪道过水宽50m不变，将其上2m高的堰槛拆除，更换闸门5扇， 以加大泄洪流量，满足了提高防洪标准的要求大坝加高与溢洪道增设闸门如福建省眉力水库（中型），充分利用水库有利条件，提高水库防洪标准主 坝加高4.5m,副坝加高4m,溢洪道由原來无闸宽顶堰改为有闸实用堰，宽度和 深度不变，正常水位由67.6m提高到72.8m既增加了调蓄库容，也加人了溢洪道 泄洪量，增加有效库容890万立方米，加大泄洪量445立方米/ s大坝适当加高并增设新溢洪道如福建省黄岗水库（中型），坝址两岸河谷地形狭窄，山坡其陡，无适合做开 敞式溢洪道的地址，采用汕洪洞泄洪，最大汕洪量1460立方米/ s,满足不了复 核后防洪标准的要求为了提高标准，如单纯依靠加高人坝，会带來很多问题，如 库区移民和其他建筑物改建等。

同时，加人泄洪洞也有因难通过多方案比较分析, 采用了适当加高大坝与增设新溢洪道相结合的措施，将主副坝加高2m,并在副坝 右岸开挖新溢洪道,满足了水库提高标准二、提高水库工程质量的措施关于丁程质量问题，十•石坝主要是渗漏、滑坡和裂缝，其中滑坡和裂缝的产生, 有的也与渗漏有关，所以处理土石坝质量，关键是防渗，这里主要是针对防渗提出 一些常用的工程措施一般处理防渗的原则是“上堵下排上堵的措施有水平防渗 与垂直防渗水平防渗有黏土铺盖结合下排开挖导渗沟、减压井和水平盖重压渗等;垂百防渗有混凝十-防渗墙、高压喷射灌浆防渗、劈裂灌浆防渗，冲抓套井冋填黏十. 防渗及土工合成材料防渗等在病险水库防渗加周中，有的是坝基需要防渗加周，有的是坝基和坝体都需要 防渗加固在采取工程措施时，多采取垂直防渗措施这是因为采取这一措施，一 般不需要放空水库反Z,如果采取水平防渗措施，则必须放空水库，才能彻底进 行而水库长期蓄水厉，总会有些淤积，给水平防渗处理带來一定的困难；在保持 坝基渗透稳定和截渗方面，水平防渗也不如垂直防渗彻底同吋，在我国北方地区, 水资源紧缺，放空水库i般要慎重1 •垂直防渗措施以混凝土防渗墙为例混凝土防渗墙的主要优点可以适应各种不同材料的坝体 和复杂的地基水文和工程地质条件。

如处理坝体、坝基整体防渗，可从坝顶建造防 渗墙，直达基岩，墙的两端与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部对嵌入新 鲜岩层或弱风化基岩内一定深度如仅处理坝基防渗，其防渗墙上部应与坝体的防 渗体相连接，并深入一定的深度在处理中只要严格控制质量，是可以达到彻底截 断渗透水流的目的这是病险水库防渗加周常用的一项措施混凝十•防渗墙早在20世纪50年代初意大利和法国即开始使用，随后各国相继 引进推广50年代末我国也开始对混凝土防渗墙进行研究和试用40年來，国内 外都在发展，在应用范味 墙体材料种类、墙的厚度和单位造价等方面都有了新的 进展我国于1958年首先在山东省月子口（现名崂山）水库试验成功以后，相继 在密云白河主坝、毛家村坝、铜街子等坝使用，已建成40多道坝基混凝土防渗墙 和10多道穿过坝体直达基岩的混凝土防渗墙，都取得了很好的效果在应用范用方面，开始用在新建水T建筑物基础上，后来推广到病险水库土石 坝坝体和坝基的处理，城M建筑物地下基础和海港码头等T程，使用范囤不断扩大在墙体材料种类方面，发展尤为突出，其主要原因是：①防渗墙嵌入基岩内， 与地基联合受力由于地基是分散的覆盖层或填筑料，在水库蓄水后，会产生较大 变形，防渗墙不可能抵抗这种变位，只能随着变化，而混凝土墙的弹性模量偏高， 一般在I000MP a以上，允许变形很小，彼此不相适应，促使混凝土防渗墙产生 较大应力，以致有可能引起墙体的裂缝。

在墙体内加设钢筋骨架，选用高标号混凝 十-及加厚墙体等措施，可以获得一•定的效果，但是这些措施耗用钢筋、水泥等材料, 数量很大，因而加大了工程造价，延长了工期，这就迫使在墙体材料上，研究如何 向塑性过渡，降低材料的弹性模量，使Z与地基弹性模量相接近，以提高墙的抗拉 强度，适应地基较人的变形②混凝十-防渗墙在日前使用的各种防渗措施中，单价 比较高，约达1000元/平方米，在一定程度上，限制了发展，如果使用槊性混凝 ±,掺入一定比例的粉煤灰、黏土或膨润土等，可以减少水泥用量，降低防渗墙的 成本同时，仍具有一定的强度和较好的抗渗性能，就可促使更人范围的发展基 于上述原因，槊性混凝土才被研究提出我国在“七五”期间进行了槊•性混凝十•的研究，并已将研究成果用于山西册出水 库土石坝、新疆乌拉泊水库土石坝、十三陵抽水蓄能电站以及福建省水口水电站上 下游围堰等T程防渗墙中，取得了新进展在此基础上，国外乂发展为自凝灰浆防 渗墙，类似混凝土防渗墙，在槽孔泥浆中，加入齐种固化剂和外加剂，经搅拌均匀 厉，自凝成墙体，起到防渗的作丿IJ自凝灰浆耍同时满足造孔I古I壁和成墙两方面的 要求，应具有一定的流动特性和后期成墙的强度，它类似槊性防渗墙，具有弹性模 量低、接缝质量易保证、墙体不易裂缝、抗渗性能好、造价低、工艺比较简单等优 点。

近儿年來，我国也在研究，个别工程开始应用，经进一步实践后，才能推广在墙的厚度和单位造价方面，从20世纪50年代后期开始引进原苏联的乌卡斯 钻机，成墙厚度0.8〜1.0m,从防渗角度要求，也不一定需要这样厚度但由于钻 机设备没有更新，直到70年代末，墙的耳度一直保持不变，致使单位造价居高不 下，到了 80年代后，国内水利部门研制成锯槽成墙防渗，多头小直径深层搅拌截 渗墙、液压开槽机成墙防渗墙、射水法成楷防渗墙等同时，还从徳国、意大利引 进薄抓斗成槽造墙防渗，从法国引进振动沉模造墙防渗，从日本引进柱列式地下连 续墙防渗等墙的厚度愈来愈薄，在土层、沙层或砂砾层，可减薄到Olni造价 减到100元/平方米左右在混凝十•防渗墙施丁中，必须确保施T质量，尤其应注意两槽孔混凝土墙间连 接问题，是保证防渗的关键，在连接部位，从孔口到孔底的任一•高度连接的墙厚必 须达到设计厚度，而且混凝十•墙间必须连接紧密，不能有夹泥层，以防渗透破坏 例如，北京市斋堂水库，土石坝为黏土斜墙砂砾石坝，坝基砂卵石层深48m,采 用混凝土防渗墙，在施T中，由于质量控制不严，槽孔两墙接头夹泥皮较悖，有的 被渗流冲蚀流失，造成漏水，坝面塌坑，后在接缝处钻孔，浇筑混凝土堵塞了缝隙, 水库才能正常运行。

2.水平防渗措施水平防渗分水平铺盖与排水减乐设施①水平铺盖加周加固水平防渗铺盖，必须检查地区和坝址丁程和水文地质状况，这是做好防渗 加固的先决条件通过勘察，了解坝基砂砾冇平面和空间的分布请况、层次性质和 分布规律以及地下水动态特性和渗透途径等，以便针对不同的具体条件，可能发生 的问题、性质和程度，以及已成的铺盖情况，确定加固铺盖的具体尺寸、范围，铺 盖层下是否需要增设反滤层，是否有软弱基础需要处理同吋，还要调杳加固铺盖 十•料的料源、数量、级配、最大干容重、最优含水量、渗透系数和允许坡降等在加周水平铺盖时，根据补做的详细勘探试验资料,做出覆盖冲积层的地质剖 面图，进一步查明各层颗粒级配、渗透系数和允许渗透坡降等一般来说，应满足 的条件是：①铺盖下卧冲积层内渗透坡降，不能超过冲积层土沙的允许渗透坡降， 达到地基渗透稳定；②通过铺盖的渗透坡降不能超过铺盖土的允许坡降，达到铺盖 填土渗透稳定；③下游渗流出逸处的剩余水头，不至于产生渗透破坏，达到渗流出 口渗透稳定；④渗流量小于允许损失景，。