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摘要：长期以来，我国中小型水库时间规划不规范，建设周期较短，一些水库甚至是一边设计一边施工，这就造成了部分中小型水库出现不稳定因素，一旦出现险情就会给周围居民的生产生活带来不可估量的破坏，因此，对中小型水库除险加固工程设计尤为重要。
关键词：中小型病险水库；除险加固设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、中小型病险水庫存在的问题分析
1、大坝主体
大坝坝坡坡比偏陡、坝体透水性较强，浸润线较高，导致坝坡不稳；填土质量较差，碾压不实，或存在软弱层等。上游坝坡沉陷变形大，凹凸不平；护坡石风化破碎严重，或无护坡石，或厚度薄，块径小，重量轻等不满足规范要求等。下游坝坡陡，沉陷变形大，凹凸不平；无排水设施，坝坡水流侵蚀较重；坝脚无排水体，或排水体不满足规范要求等。坝顶高程达不到设计要求；坝顶宽度狭窄，无排水设施，冲沟较多等；防浪墙墙底未与防渗体紧密结合；防浪墙高度不足，墙身裂缝、断裂或变形；结构老化不符合规范要求等。
2、大坝的渗漏
大坝坝基渗漏:由于施工时大坝清基不彻底，坝基坐落在裂隙发育、透水性较大、未进行防渗处理或处理不完善的基岩上造成的。坝体及防渗体渗漏:由于施工时坝体或防渗体填筑质量差，压实度及渗透系数不满足规范要求，或防渗体设计的厚度不足等原因。
3、放水洞与溢洪道
放水洞洞身裂缝、剥蚀、漏水严重；洞身周边产生接触冲刷破坏，形成渗漏通道；进口、洞身结构强度不满足规范要求；闸门及启闭机老化、锈蚀、变形、磨损严重，需淘汰更新设备；启闭机房破损、漏水，不能正常使用等。溢洪道普遍标准低，出口泄流没有通道；溢洪道的泄量不足；溢洪道控制段不规则，基岩风化，冲刷严重，无衬砌；无消能防冲设施；溢洪道无岸墙或标准低，砌石质量差，强度低，不满足抗冲耐磨要求。
4、基础资料收集存在不足
由于小型病险水库的资料先天性不足，前期的零星资料根本不可能较全面地反映工程性状。设计时间又紧，设计人员根本来不及去作全面、深入的调查访问工作，对大坝基础开挖、坝体材料、修建过程等情况仅做主观推断，甚至有的推断根本不符工程的实际情况，使得一些病险水库加固设计缺乏针对性。
二、对中小型病险水库加固设计的要点建议
1、思想上应重视中小型病险水库的设计工作
应安排工作责任心强、技术水平较高的技术人员担任设计负责人，要充分认识到设计中存在的各种困难及风险，如水库由于长期未蓄水，除险加固设计时应防止出现加固完成后蓄水即出现渗漏，甚至溃坝的危险。
2、基本资料的收集及分析整理
基本资料的收集及分析整理，是中小型病险水库除险加固的基本依据。中小型水库由于受当时各方面条件的限制，大多属“三边”(边设计、边勘探、边施工)工程，无基本资料。中小型病险水库加固设计数量多，工作量大，勘测设计人员少，前期工作经费不足，给水库的加固设计带来很大困难。基础资料质量的好坏直接关系着设计质量的高低。因此应高度重视设计资料的收集、整理工作。
3、坝顶工程加固设计
坝顶宽度一般情况下小(1)型水库可取5m，小（2）型水库可取3～4m。坝顶路面应充分考虑坝顶排水，下游侧设置路缘石，并设置排水口与坝坡横向排水沟相连接，坝顶路面可向下游倾斜2%～3%。根据坝顶高程的实测结果，若现状坝顶高程高于设计坝顶高程，而宽度不满足规范要求，可通过削低坝顶，满足坝顶高程和宽度的要求。
3、坝坡工程加固设计
大坝边坡比的确定要根据坝型和坝高、坝体和坝基的物理力学特性、坝体所承受的荷载来进行坝坡渗流及抗滑稳定计算，确定坝坡是否满足稳定要求。上下游坝坡可根据需要确定是否设置戗台，小型水库下游一般只设一个戗台。大坝上游坡护坡加固设计应按照就地取材、节约投资、安全可靠、方便施工的原则，可采用干砌石、预制砼块等护坡形式；下游坝坡采用草皮护坡。上游护坡和反滤层的厚度应根据抵御风浪冲击和反滤要求来确定。预制砼块护坡应设置纵横缝和足够的排水孔，上游坝坡护坡坡脚应设置基座。
4、坝基和坝体截渗加固设计
坝基截渗一般可采用在上游坝脚处做截水槽，也可采用砼截渗板墙、高压旋喷砼墙等方法处理。岩基采用帷幕灌浆处理。坝基截渗处理方法要与坝体截渗相结合考虑，经方案比较后择优确定。坝体（防渗体）应满足将渗流量控制在允许范围以内，并满足渗流稳定要求。防渗体与坝基、岸坡或砼建筑物的连接应满足抗渗要求。
5、坝体反滤与排水体加固设计
在坝下埋管末端周边等渗流出逸处，宜设置反滤层或过渡层。反滤层厚度应根据材料的用途及施工方法等情况确定。在渗流出逸的范围，均需设置排水体。排水体可采用贴坡排水，贴坡排水的顶部应高出浸润线出逸点，超出高度应使坝体浸润线在冻土深度以下，且不小于0.50m。坡脚处应设置集渗沟、排水沟。
6、坝面排水设计
下游坝坡常用草皮护坡；除干砌石或堆石护坡外，均必须设坝面排水。应包括坝顶、坝坡、坝头及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。除堆石坝与基岩交坡处外，坝坡与岸坡连接处均必须设排水沟，其集水面积应包括岸坡集水面积在内。排水沟结构可采用浆砌石、预制砼等，但应注意防渗及不透水性。
7、放水洞加固设计
放水洞加固方案的选取，应结合工程现状存在的问题，按照经济、安全、实用、可靠的原则，同时还要考虑到易施工，质量易控制、易保障要求，综合选定加固方案。
7.1洞身拆除重建方案
洞身宜按无压明流设计，可常用砼矩形涵、圆涵等型式。断面尺寸除满足用水要求，还应考虑到检修维护方便。洞身应满足强度、刚度、稳定、变形、抗裂或裂缝宽度等要求。
7.2砼矩形涵洞身加固方案
一是洞身补强、补漏方案，常对隐患部位进行剔凿，补摸高强砂浆、环氧砂浆、树脂、各种防水涂料，或贴高强布等；二是洞内内衬钢管、玻璃钢管、PE管等，对内衬管与原放水洞间的空隙，利用砼填筑。
7.3洞身周围渗漏处理方案
常用回填灌浆，放水洞进口处坝体挖除重新用粘性土回填，坝后做反滤护坡等方案。
7.4进口控制段
可采用加固、拆除重建或砂浆回填等方法。
8、溢洪道加固设计
8.1溢洪道宜优先采用开敞式，且不宜设置闸门，堰顶高程宜与正常蓄水位齐平。溢洪道宜选择在岩石地基上，建筑物的护砌长度取决于地形、地质条件、水流条件和防冲要求。软基溢洪道应修建在密实土层上，做好进出口、泄槽的防护和消能设施，以及建筑物的防渗排水。
8.2溢洪道轴线宜取直线，如需转弯，宜在进水渠或出水渠段内设置弯道；在土石坝枢纽中，当溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。
9、作好除险加固设计经验总结和交流
在一项除险加固工程完成并通过水库重新投人蓄水检验后，应对工程安全隐患是否消除、水库的效益能否正常发挥、加固设计方案是否合理等方面进行认真总结和交流，好的经验可用于同一地区其他水库的除险加固设计，欠缺的地方要分析原因，在以后的水库除险加固设计中尽量避免使用。通过除险加固设计经验的总结与交流，有利于提高水库除险加固的设计水平。
结束语
中小型水库数量众多，占病险水库的比重较大，存在的病险问题多，出事后的后果较为严重。设计工作是作好水库除险加固的前提条件，一定要充分认识到设计工作中的困难和风险，结合中小型病险水库的自身特点，重视设计工作质量和后期服务工作，提出合理、实用、可靠的加固处理方案，才能使除险加固工作真正达到消除工程安全隐患、保证工程长治久安、发挥水库效益的目的。
参考文献
[1]王萍，夏仲平.病险水库除险加固设计方法[J].人民长江，2013，37（8）：87-88.
[2]钮新强.水库病害特点及除险加固设计浅谈[J].岩土工程学报，2010，32（1）：153-157.
关键词：中小型病险水库；除险加固设计
中图分类号：S611文献标识码： A
一、中小型病险水庫存在的问题分析
1、大坝主体
大坝坝坡坡比偏陡、坝体透水性较强，浸润线较高，导致坝坡不稳；填土质量较差，碾压不实，或存在软弱层等。上游坝坡沉陷变形大，凹凸不平；护坡石风化破碎严重，或无护坡石，或厚度薄，块径小，重量轻等不满足规范要求等。下游坝坡陡，沉陷变形大，凹凸不平；无排水设施，坝坡水流侵蚀较重；坝脚无排水体，或排水体不满足规范要求等。坝顶高程达不到设计要求；坝顶宽度狭窄，无排水设施，冲沟较多等；防浪墙墙底未与防渗体紧密结合；防浪墙高度不足，墙身裂缝、断裂或变形；结构老化不符合规范要求等。
2、大坝的渗漏
大坝坝基渗漏:由于施工时大坝清基不彻底，坝基坐落在裂隙发育、透水性较大、未进行防渗处理或处理不完善的基岩上造成的。坝体及防渗体渗漏:由于施工时坝体或防渗体填筑质量差，压实度及渗透系数不满足规范要求，或防渗体设计的厚度不足等原因。
3、放水洞与溢洪道
放水洞洞身裂缝、剥蚀、漏水严重；洞身周边产生接触冲刷破坏，形成渗漏通道；进口、洞身结构强度不满足规范要求；闸门及启闭机老化、锈蚀、变形、磨损严重，需淘汰更新设备；启闭机房破损、漏水，不能正常使用等。溢洪道普遍标准低，出口泄流没有通道；溢洪道的泄量不足；溢洪道控制段不规则，基岩风化，冲刷严重，无衬砌；无消能防冲设施；溢洪道无岸墙或标准低，砌石质量差，强度低，不满足抗冲耐磨要求。
4、基础资料收集存在不足
由于小型病险水库的资料先天性不足，前期的零星资料根本不可能较全面地反映工程性状。设计时间又紧，设计人员根本来不及去作全面、深入的调查访问工作，对大坝基础开挖、坝体材料、修建过程等情况仅做主观推断，甚至有的推断根本不符工程的实际情况，使得一些病险水库加固设计缺乏针对性。
二、对中小型病险水库加固设计的要点建议
1、思想上应重视中小型病险水库的设计工作
应安排工作责任心强、技术水平较高的技术人员担任设计负责人，要充分认识到设计中存在的各种困难及风险，如水库由于长期未蓄水，除险加固设计时应防止出现加固完成后蓄水即出现渗漏，甚至溃坝的危险。
2、基本资料的收集及分析整理
基本资料的收集及分析整理，是中小型病险水库除险加固的基本依据。中小型水库由于受当时各方面条件的限制，大多属“三边”(边设计、边勘探、边施工)工程，无基本资料。中小型病险水库加固设计数量多，工作量大，勘测设计人员少，前期工作经费不足，给水库的加固设计带来很大困难。基础资料质量的好坏直接关系着设计质量的高低。因此应高度重视设计资料的收集、整理工作。
3、坝顶工程加固设计
坝顶宽度一般情况下小(1)型水库可取5m，小（2）型水库可取3～4m。坝顶路面应充分考虑坝顶排水，下游侧设置路缘石，并设置排水口与坝坡横向排水沟相连接，坝顶路面可向下游倾斜2%～3%。根据坝顶高程的实测结果，若现状坝顶高程高于设计坝顶高程，而宽度不满足规范要求，可通过削低坝顶，满足坝顶高程和宽度的要求。
3、坝坡工程加固设计
大坝边坡比的确定要根据坝型和坝高、坝体和坝基的物理力学特性、坝体所承受的荷载来进行坝坡渗流及抗滑稳定计算，确定坝坡是否满足稳定要求。上下游坝坡可根据需要确定是否设置戗台，小型水库下游一般只设一个戗台。大坝上游坡护坡加固设计应按照就地取材、节约投资、安全可靠、方便施工的原则，可采用干砌石、预制砼块等护坡形式；下游坝坡采用草皮护坡。上游护坡和反滤层的厚度应根据抵御风浪冲击和反滤要求来确定。预制砼块护坡应设置纵横缝和足够的排水孔，上游坝坡护坡坡脚应设置基座。
4、坝基和坝体截渗加固设计
坝基截渗一般可采用在上游坝脚处做截水槽，也可采用砼截渗板墙、高压旋喷砼墙等方法处理。岩基采用帷幕灌浆处理。坝基截渗处理方法要与坝体截渗相结合考虑，经方案比较后择优确定。坝体（防渗体）应满足将渗流量控制在允许范围以内，并满足渗流稳定要求。防渗体与坝基、岸坡或砼建筑物的连接应满足抗渗要求。
5、坝体反滤与排水体加固设计
在坝下埋管末端周边等渗流出逸处，宜设置反滤层或过渡层。反滤层厚度应根据材料的用途及施工方法等情况确定。在渗流出逸的范围，均需设置排水体。排水体可采用贴坡排水，贴坡排水的顶部应高出浸润线出逸点，超出高度应使坝体浸润线在冻土深度以下，且不小于0.50m。坡脚处应设置集渗沟、排水沟。
6、坝面排水设计
下游坝坡常用草皮护坡；除干砌石或堆石护坡外，均必须设坝面排水。应包括坝顶、坝坡、坝头及坝下游等部位的集水、截水和排水措施。除堆石坝与基岩交坡处外，坝坡与岸坡连接处均必须设排水沟，其集水面积应包括岸坡集水面积在内。排水沟结构可采用浆砌石、预制砼等，但应注意防渗及不透水性。
7、放水洞加固设计
放水洞加固方案的选取，应结合工程现状存在的问题，按照经济、安全、实用、可靠的原则，同时还要考虑到易施工，质量易控制、易保障要求，综合选定加固方案。
7.1洞身拆除重建方案
洞身宜按无压明流设计，可常用砼矩形涵、圆涵等型式。断面尺寸除满足用水要求，还应考虑到检修维护方便。洞身应满足强度、刚度、稳定、变形、抗裂或裂缝宽度等要求。
7.2砼矩形涵洞身加固方案
一是洞身补强、补漏方案，常对隐患部位进行剔凿，补摸高强砂浆、环氧砂浆、树脂、各种防水涂料，或贴高强布等；二是洞内内衬钢管、玻璃钢管、PE管等，对内衬管与原放水洞间的空隙，利用砼填筑。
7.3洞身周围渗漏处理方案
常用回填灌浆，放水洞进口处坝体挖除重新用粘性土回填，坝后做反滤护坡等方案。
7.4进口控制段
可采用加固、拆除重建或砂浆回填等方法。
8、溢洪道加固设计
8.1溢洪道宜优先采用开敞式，且不宜设置闸门，堰顶高程宜与正常蓄水位齐平。溢洪道宜选择在岩石地基上，建筑物的护砌长度取决于地形、地质条件、水流条件和防冲要求。软基溢洪道应修建在密实土层上，做好进出口、泄槽的防护和消能设施，以及建筑物的防渗排水。
8.2溢洪道轴线宜取直线，如需转弯，宜在进水渠或出水渠段内设置弯道；在土石坝枢纽中，当溢洪道靠近坝肩时，与大坝连接的接头、导墙、泄槽边墙等必须安全可靠。
9、作好除险加固设计经验总结和交流
在一项除险加固工程完成并通过水库重新投人蓄水检验后，应对工程安全隐患是否消除、水库的效益能否正常发挥、加固设计方案是否合理等方面进行认真总结和交流，好的经验可用于同一地区其他水库的除险加固设计，欠缺的地方要分析原因，在以后的水库除险加固设计中尽量避免使用。通过除险加固设计经验的总结与交流，有利于提高水库除险加固的设计水平。
结束语
中小型水库数量众多，占病险水库的比重较大，存在的病险问题多，出事后的后果较为严重。设计工作是作好水库除险加固的前提条件，一定要充分认识到设计工作中的困难和风险，结合中小型病险水库的自身特点，重视设计工作质量和后期服务工作，提出合理、实用、可靠的加固处理方案，才能使除险加固工作真正达到消除工程安全隐患、保证工程长治久安、发挥水库效益的目的。
参考文献
[1]王萍，夏仲平.病险水库除险加固设计方法[J].人民长江，2013，37（8）：87-88.
[2]钮新强.水库病害特点及除险加固设计浅谈[J].岩土工程学报，2010，32（1）：153-157.