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摘要：小型水库是我国农田灌溉的主要储水方式，满足了大部分区域农业发展对稳定水源的要求，对其展开除险加固处理符合人民的自身利益。除险加固工程的质量关系着我国农业的发展状况，还影响着我国国民经济的可持续发展。因此针对小型水库的除险加固设计不仅要尽量排除水库本身存在的安全隐患，还应注重与自然环境的协调发展，以保证经济效益、社会效益与环境效益的共赢。
关键词：小型水库；除险加固探讨
引言
我国是农业大国，对水资源的依赖性大，因此有数量庞大的水利工程，其中水库作为储水、排洪、灌溉的基础水利设施，是水利工程中的重点项目。然而因为受自然条件、资金等不利因素的限制，许多水库规模不大，存在着诸如工程质量良莠不齐、防洪标准低、年久失修等问题，针对这一现象，本文试图通过对小型水库的相关特点分析就其除险加固设计予以探讨。
1.小型水库除险加固工程的主要特点
1.1工程项目多
小型水库的规模有限，然而和许多大、中型水库建设一样，小型水库的工程项目建设也包括了大坝、溢洪道输水隧洞（涵洞）等相关设计，虽然项目总工程量不大，其除险加固工程却相对繁杂。
1.2处理困难
小型水库因为资金限制，多以土石作为坝体建筑材料，而渗漏问题是土石坝最容易出现的水库病险，主要表现在土石坝背水渗漏不均匀，在土石坝的防渗处理措施中，以高喷灌浆、机械造槽防渗等技术为主，其防渗处理措施相对困难，而且对防渗工程质量控制没有明确的标准，难以正确判断。
1.3施工条件差
小型水库的建设一般是为了满足基础的农田灌溉要求，因此多半位于穷乡僻壤，由于管理人员缺乏必要的知识培训，往往对坝体的养护不到位，这对施工造成了不利影响，工程材料、设备的运输，工程人员的出入、生活都难以保证，难以满足工程安全施工要求。
1.4工期紧、变动大
小型水库承担了一定地域范围类的防汛、灌溉任务，因此施工要求尽量减少工程对水库正常运转的影响，这就决定了加固除险措施需要在一定时间内完成，加上很多水库已经年久失修，缺乏正确的历史资料，在对工程进行设计时，需要结合实际状况作出变动，这就决定了加固工程的变更相对较大。
2.小型水库的除险加固措施
对小型水库进行除险加固处理，需要解决三个方面的问题：①资金；②勘察；③加固设计。具体包括：
2.1解决资金问题
小型水库作为基础水利设施，其社会、经济效益显著，然而对其进行除险加固处理的资金耗费较大，即便有政府资金投入，面对数量庞大的水库项目也是杯水车薪，因此，建议将水库加固工程资金的来源从国家财政逐步转移到私营投入中去。可以通过水库租赁、承包等方式获得一定的资金来源，用于水库的日常维护以及危害处理；也可以就水库的长期经营权进行拍卖，由政府设立相应的管理机构对其进行监督，落实防汛责任制度和农田灌溉措施，保证水库的正常运行。
2.2加强勘察工作
在小型水库的除险加固工程中加强工程开工前的勘察工作主要包括两个方面：①了解水庫所处的地质状况以及周边环境；②勘察水库本身的工程现状，掌握水库存在的问题。综合以上两项基础资料，根据水库运行的实际状况设计合理可行的除险加固工程实施方案。
2.3除险加固工程设计
小型水库的除险加固工程应针对水库的不同情况进行设计，具体措施如下：
2.3.1坝坡滑动破坏加固
坝坡滑动是土石坝最常见的工程危害，其原因是坝体长期受到重力以及其他作用力的不利影响，坝坡内岩土的抗剪强度不够，导致坝体随着时间的延长逐渐出现向下或者向外移动的迹象，导致土石坝体失去稳定性而发生滑坡。土石坝的稳定性取决于坝体的抗滑能力，抗滑力差异则是由于库区储水、降水产生的雨水入渗现象，同时工程项目设计、施工速度等外部条件也会对坝体的建筑材料性质产生影响。
在小型水库坝坡滑动的加固工程中，首先应进行地质勘探、了解周边环境，做好土工试验以及观测工作，通过收集资料和仔细检验确定坝体滑坡的性质及其主要原因，然后定出滑坡加固的施工方案，以此作为滑坡加固施工的质量检查标准。土石坝坝体多半是人工填筑材料建成，其中坝基与岸坡具有较高的隐蔽性，出现问题也难以察觉。
滑坡加固工程的施工设计主要包括以下内容：①对水库的坝基和岸坡进行清理，避免树根、泉眼、洞穴以及风化岩石等问题成为水库坝体的安全隐患；②可以利用抛石固脚阻止坝体移动，稳住滑坡体；③处理好滑坡裂缝；④全面培厚，使水库坝体坡度放缓。
2.3.2坝体灌注粘土浆加固
以坝体灌注粘土浆作为水库加固施工措施是目前运用广泛的方法，其工艺分为充填式和劈裂式，其中充填式是指自重灌浆，劈裂式是指劈开坝体后利用灌浆压力完成操作，两者都属于压力灌浆，区别在于所用的压力大小存在差异。这两种灌浆加固技术效果显著，是我国土石坝除险加固技术的主要内容。
2.3.3坝体和坝基的密实加固
当坝体填筑质量无法达到工程设计要求，或是对软弱坝基处理不当时，坝体和坝基的密实度就会受到影响，导致土石坝工程质量偏低，形成安全隐患。
提高坝体和坝基密度是兴建土石坝的关键技术之一。以新建坝体为例，在项目开工前一定要就坝体与坝基的密度进行严格的论证，精心设计施工图纸，选择适合的施工加固方案。填筑质量是影响坝体密度的关键，其中坝料的选取和碾压试验以及碾压施工各项参数等，均应严格按照相关的法律法规进行，以确保坝体填筑质量。
小型水库坝体可以采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的坝基往往过于软弱，对其进行加固处理，可以选择如振冲压密法、化学灌浆法、排水砂井分期填筑法、深层搅拌法，强夯法以及换填法等等。如果是已经建成的小型水库，坝体与坝基是统一的整体。假如在测验中发现坝体和坝基的密实度不够，那么应当选用同一种方法进行加固处理。 在多种除险加固工程中，振冲法的适用性较强。这种方法不仅可以处理筑坝所用的砂石、土料，还能就坝基的软弱土质进行加固处理，当坝基为粘性土地时，深层搅拌法也是可选择的加固。
2.3.4土工合成材料加固
土工合成材料是一种新颖的土工建筑材料，其主要产品包括土工织物、土工格栅、土工网、土工膜、土工席垫、土工格室等。其中土工织物由合成纤维或天然纤维制成，具备良好的透水性能，可以广泛应用于岩土和土木工程，在小型水库的加固处理中，可以用于排水、過滤以及侵蚀控制处理等方面；土工格栅是由受张力的元件连接成的网状结构，开孔面积远大于张力元件，在加固工程中，可以将其应用于加筋，以提高坝体强度；土工网是相互连接的规则致密的网状结构，可以用作液体、气体的输送，主要作用为排水；土工网相对，土工膜为相对不透水的聚合物薄片，主要用于阻截也太或者气体的输送；土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫，用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物；土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构，应用于侵蚀控制和保土。
对于小型水库的加固处理而言，土工膜具有十分显著的防渗效果，其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面：①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙；②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙；③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体；④渠道的衬砌防渗；⑤涵闸水平铺盖防渗：⑥隧道和堤坝内埋管的防渗；⑦施工围堰的防渗。
土工膜在应用于除险加固处理的显著意义是其优越的防渗性能，其中最广泛的是垂直铺塑防渗，它的基本步骤是：先在需要防渗的地方垂直开出槽孔并用泥浆护壁，然后置入深度相同的整卷土工膜并展开，使得相邻两幅之间相互搭接，最后在膜两侧填土，使其形成防渗帷幕，以防止水从下部渗透对坝体造成不利影响，回填时应取用与原筑坝材料相同的土料，待其下沉稳定后，往槽内继续填土压实：待土工膜出槽后，将其与建筑物防渗体系连接，不得外露。在与建筑物连接处，土工膜应留有足够的富裕，以防建筑物变形时拉断土工膜。
3.结语
小型水库建设是我国农田灌溉的主要储水方式，满足了大部分区域农业发展对稳定水源的要求，对其展开除险加固工程符合人民的自身利益。除险加固工程的施工质量关系着我国农业的发展状况，还影响着我国国民经济的可持续发展。因此针对小型水库的出现加固设计不仅要尽量排除水库本身存在的安全隐患，还应注重与自然环境的协调发展，以保证经济效益、社会效益与环境效益的共赢。
参考文献
[1]李国忠.对小型水库除险病害及加固措施的分析[J].科协论坛（下半月），2008（02）.
[2]孟凡宇，杨凤云，张维滨小型水库除险加固问题探讨[J].黑龙江科技信息，2009（16）.
[3]周桂春.浅谈目前小型水库建设的特点及除险加固分析[J].经营管理者，2011（09）.
[4]林清安，刘璐，冯永梅，卢立兰.对小型病险水库除险加固工作的几点认识和建议[J].中国水利，2008（14）.
收稿日期：2013-4-22
作者简介：范建昌（1978-），男，本科，工程师，主要从事水利工程设计方面的工作。
关键词：小型水库；除险加固探讨
引言
我国是农业大国，对水资源的依赖性大，因此有数量庞大的水利工程，其中水库作为储水、排洪、灌溉的基础水利设施，是水利工程中的重点项目。然而因为受自然条件、资金等不利因素的限制，许多水库规模不大，存在着诸如工程质量良莠不齐、防洪标准低、年久失修等问题，针对这一现象，本文试图通过对小型水库的相关特点分析就其除险加固设计予以探讨。
1.小型水库除险加固工程的主要特点
1.1工程项目多
小型水库的规模有限，然而和许多大、中型水库建设一样，小型水库的工程项目建设也包括了大坝、溢洪道输水隧洞（涵洞）等相关设计，虽然项目总工程量不大，其除险加固工程却相对繁杂。
1.2处理困难
小型水库因为资金限制，多以土石作为坝体建筑材料，而渗漏问题是土石坝最容易出现的水库病险，主要表现在土石坝背水渗漏不均匀，在土石坝的防渗处理措施中，以高喷灌浆、机械造槽防渗等技术为主，其防渗处理措施相对困难，而且对防渗工程质量控制没有明确的标准，难以正确判断。
1.3施工条件差
小型水库的建设一般是为了满足基础的农田灌溉要求，因此多半位于穷乡僻壤，由于管理人员缺乏必要的知识培训，往往对坝体的养护不到位，这对施工造成了不利影响，工程材料、设备的运输，工程人员的出入、生活都难以保证，难以满足工程安全施工要求。
1.4工期紧、变动大
小型水库承担了一定地域范围类的防汛、灌溉任务，因此施工要求尽量减少工程对水库正常运转的影响，这就决定了加固除险措施需要在一定时间内完成，加上很多水库已经年久失修，缺乏正确的历史资料，在对工程进行设计时，需要结合实际状况作出变动，这就决定了加固工程的变更相对较大。
2.小型水库的除险加固措施
对小型水库进行除险加固处理，需要解决三个方面的问题：①资金；②勘察；③加固设计。具体包括：
2.1解决资金问题
小型水库作为基础水利设施，其社会、经济效益显著，然而对其进行除险加固处理的资金耗费较大，即便有政府资金投入，面对数量庞大的水库项目也是杯水车薪，因此，建议将水库加固工程资金的来源从国家财政逐步转移到私营投入中去。可以通过水库租赁、承包等方式获得一定的资金来源，用于水库的日常维护以及危害处理；也可以就水库的长期经营权进行拍卖，由政府设立相应的管理机构对其进行监督，落实防汛责任制度和农田灌溉措施，保证水库的正常运行。
2.2加强勘察工作
在小型水库的除险加固工程中加强工程开工前的勘察工作主要包括两个方面：①了解水庫所处的地质状况以及周边环境；②勘察水库本身的工程现状，掌握水库存在的问题。综合以上两项基础资料，根据水库运行的实际状况设计合理可行的除险加固工程实施方案。
2.3除险加固工程设计
小型水库的除险加固工程应针对水库的不同情况进行设计，具体措施如下：
2.3.1坝坡滑动破坏加固
坝坡滑动是土石坝最常见的工程危害，其原因是坝体长期受到重力以及其他作用力的不利影响，坝坡内岩土的抗剪强度不够，导致坝体随着时间的延长逐渐出现向下或者向外移动的迹象，导致土石坝体失去稳定性而发生滑坡。土石坝的稳定性取决于坝体的抗滑能力，抗滑力差异则是由于库区储水、降水产生的雨水入渗现象，同时工程项目设计、施工速度等外部条件也会对坝体的建筑材料性质产生影响。
在小型水库坝坡滑动的加固工程中，首先应进行地质勘探、了解周边环境，做好土工试验以及观测工作，通过收集资料和仔细检验确定坝体滑坡的性质及其主要原因，然后定出滑坡加固的施工方案，以此作为滑坡加固施工的质量检查标准。土石坝坝体多半是人工填筑材料建成，其中坝基与岸坡具有较高的隐蔽性，出现问题也难以察觉。
滑坡加固工程的施工设计主要包括以下内容：①对水库的坝基和岸坡进行清理，避免树根、泉眼、洞穴以及风化岩石等问题成为水库坝体的安全隐患；②可以利用抛石固脚阻止坝体移动，稳住滑坡体；③处理好滑坡裂缝；④全面培厚，使水库坝体坡度放缓。
2.3.2坝体灌注粘土浆加固
以坝体灌注粘土浆作为水库加固施工措施是目前运用广泛的方法，其工艺分为充填式和劈裂式，其中充填式是指自重灌浆，劈裂式是指劈开坝体后利用灌浆压力完成操作，两者都属于压力灌浆，区别在于所用的压力大小存在差异。这两种灌浆加固技术效果显著，是我国土石坝除险加固技术的主要内容。
2.3.3坝体和坝基的密实加固
当坝体填筑质量无法达到工程设计要求，或是对软弱坝基处理不当时，坝体和坝基的密实度就会受到影响，导致土石坝工程质量偏低，形成安全隐患。
提高坝体和坝基密度是兴建土石坝的关键技术之一。以新建坝体为例，在项目开工前一定要就坝体与坝基的密度进行严格的论证，精心设计施工图纸，选择适合的施工加固方案。填筑质量是影响坝体密度的关键，其中坝料的选取和碾压试验以及碾压施工各项参数等，均应严格按照相关的法律法规进行，以确保坝体填筑质量。
小型水库坝体可以采用振冲压密法进行填筑施工。新建坝的坝基往往过于软弱，对其进行加固处理，可以选择如振冲压密法、化学灌浆法、排水砂井分期填筑法、深层搅拌法，强夯法以及换填法等等。如果是已经建成的小型水库，坝体与坝基是统一的整体。假如在测验中发现坝体和坝基的密实度不够，那么应当选用同一种方法进行加固处理。 在多种除险加固工程中，振冲法的适用性较强。这种方法不仅可以处理筑坝所用的砂石、土料，还能就坝基的软弱土质进行加固处理，当坝基为粘性土地时，深层搅拌法也是可选择的加固。
2.3.4土工合成材料加固
土工合成材料是一种新颖的土工建筑材料，其主要产品包括土工织物、土工格栅、土工网、土工膜、土工席垫、土工格室等。其中土工织物由合成纤维或天然纤维制成，具备良好的透水性能，可以广泛应用于岩土和土木工程，在小型水库的加固处理中，可以用于排水、過滤以及侵蚀控制处理等方面；土工格栅是由受张力的元件连接成的网状结构，开孔面积远大于张力元件，在加固工程中，可以将其应用于加筋，以提高坝体强度；土工网是相互连接的规则致密的网状结构，可以用作液体、气体的输送，主要作用为排水；土工网相对，土工膜为相对不透水的聚合物薄片，主要用于阻截也太或者气体的输送；土工席垫为单纤维粘合成三维透水的聚合物垫，用于侵蚀控制中保护土粒、底脚和微小织物；土工格室为用织物、格栅或薄膜条交叉连结成蜂窝或蜘蛛网状的三维结构，应用于侵蚀控制和保土。
对于小型水库的加固处理而言，土工膜具有十分显著的防渗效果，其在水利防渗工程中可应用于以下几个方面：①堤坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙；②透水地基上堤坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙；③混凝土坝、污工坝及碾压混凝土坝的防渗体；④渠道的衬砌防渗；⑤涵闸水平铺盖防渗：⑥隧道和堤坝内埋管的防渗；⑦施工围堰的防渗。
土工膜在应用于除险加固处理的显著意义是其优越的防渗性能，其中最广泛的是垂直铺塑防渗，它的基本步骤是：先在需要防渗的地方垂直开出槽孔并用泥浆护壁，然后置入深度相同的整卷土工膜并展开，使得相邻两幅之间相互搭接，最后在膜两侧填土，使其形成防渗帷幕，以防止水从下部渗透对坝体造成不利影响，回填时应取用与原筑坝材料相同的土料，待其下沉稳定后，往槽内继续填土压实：待土工膜出槽后，将其与建筑物防渗体系连接，不得外露。在与建筑物连接处，土工膜应留有足够的富裕，以防建筑物变形时拉断土工膜。
3.结语
小型水库建设是我国农田灌溉的主要储水方式，满足了大部分区域农业发展对稳定水源的要求，对其展开除险加固工程符合人民的自身利益。除险加固工程的施工质量关系着我国农业的发展状况，还影响着我国国民经济的可持续发展。因此针对小型水库的出现加固设计不仅要尽量排除水库本身存在的安全隐患，还应注重与自然环境的协调发展，以保证经济效益、社会效益与环境效益的共赢。
参考文献
[1]李国忠.对小型水库除险病害及加固措施的分析[J].科协论坛（下半月），2008（02）.
[2]孟凡宇，杨凤云，张维滨小型水库除险加固问题探讨[J].黑龙江科技信息，2009（16）.
[3]周桂春.浅谈目前小型水库建设的特点及除险加固分析[J].经营管理者，2011（09）.
[4]林清安，刘璐，冯永梅，卢立兰.对小型病险水库除险加固工作的几点认识和建议[J].中国水利，2008（14）.
收稿日期：2013-4-22
作者简介：范建昌（1978-），男，本科，工程师，主要从事水利工程设计方面的工作。