水利工程中病险水库加固工程技术研究

刘晓敏

（山东省潍坊市临朐县沂山水库运行维护中心，山东潍坊 262613）

1 病险水库的特点

根据相关数据显示，截至目前，在我国的水利系统中，40%左右的水库拥有一定程度的病险和安全问题，无法发挥实际作用，造成这种情况的原因有以下几点：第一，在水库建设的初级阶段，受诸多因素限制，负责设计工作的工程师设计出的图纸和数据与现阶段工程的要求相背离；第二，堤坝过低。当洪涝灾害来临时，如果水位的高度高出堤坝，水流便会在最高处迅速降落，进而导致决堤问题的发生；第三，没有足够的备用泄洪渠道，水库中通道的宽度不足以帮助其完成泄洪任务[1]。另外，某些早期的病险水库出现渗漏现象。出现这种情况的主要位置在堤坝主体和地基，具体体现在以下几方面：首先，水库堤坝的下游水域存在流沙问题，导致坝尾位置发生涌流现象，不仅不利于水库的正常运转，还会严重侵蚀堤坝的主体；其次，堤坝的主体结构深度不达标，工人在建造过程中应用的材料具备极强的渗透力，下游区域的排水系统失去作用，导致下游堤坝水位线持续走高，严重超出限度，堤坝的主体发生渗透现象；再次，受水流影响，堤坝主体发生变化，加重了坝体的断裂程度，使水流灌入断裂处，严重威胁水库的安全；最后，在水库工程修建的过程中，受到技术限制。在建设初期阶段，对作业地区的考察工作落实不到位，没有全方位获取第一手资料和信息；施工技术和相关的处理方式存在严重问题，水流极其容易渗进坝体的裂缝位置，极大程度加剧了安全问题发生的可能性。

2 水利工程除险加固技术应用的现状

在水利系统中，针对水库中存在的病险因素进行评定工作，部分负责管理工作的技术人员并没有依靠鉴定部门的技术支持。在水库病险和风险因素的检查过程中，只是浅显地勘测堤坝表层的状态，过度盲目地为相关问题下定论，进而导致在水库风险问题的处理中，不能针对性地落实相关工作，在一定程度上提升了一线工作人员的任务量和处理事故的难度，不利于解决存在的病险问题。另外，在应用水库内部资源时，技术人员并没有制定合理的措施，更不能保证水库坝体的加固工程与周边地区的保护工作同步进行。我国国内的部分水库建设的时间较早，在修建的过程中没有应用先进的工艺，水库内部的承载量也相对较小，无法完成防洪降灾工作。在病险因素水库加固时，技术人员需要全面的考量关于水库主体修缮工程的任务，确保加固工作更快地完成，进而减少重复操作的可能性。

现阶段，针对存在病险因素的水利工程，在开展堤坝的加固工作时，有关部门需要投入大量的资金。值得注意的是，相关工作的开展需要花费较长时间。在工程的加固过程中，投入的款项是否落到实处，加固处理是否能够稳步进行，是影响加固效果的重要因素[2]。在一般情况下，机关部门会将中央政府划拨的款项分配给负责修缮工作的建筑团队，但是受自身条件限制，基层政府极有可能将这笔资金分配给其他的项目。这也导致专项资金无法在第一时间投入相关工作，阻碍了水库加固工程的正常进行，使加固工程不能在工期内顺利完成。

在水利工程的建设初期，基层技术人员并没有全方位研究水库出现病险问题的主要原因，更没有在第一时间制定与之对应的解决措施，未能实现加固方案和配套工艺的有机结合，从而导致在水库坝体加固时，受技术条件限制，使加固工作没有起到应有作用，水库的加固质量也未达到国家制定的标准。

3 水利工程中病险水库加固工程技术

3.1 加固设计

在水库堤坝加固流程的设计时，工作人员可以从以下几方面着手：（1）堤坝下游坡面的幅度。开掘坝体表面，依据1:1.9 的比例，在具有保护作用的陡坡上覆盖一定厚度的建筑材料。数据显示，实现表层放水和滤水功能的有机融合，可以从根源处降低渗漏事故发生的可能性，降低相关隐患和风险问题发生的可能性。所以，新修建的排水管道的宽边应在1m 以上，并在坝体底部铺设至少两层可以起到过滤作用的防护网[3]。在防护材料的选择时，可以应用宽度为25cm、厚度在20mm 以内的防护网。此外，在边缘位置的顶端可以挖掘长宽均为30cm、厚度在8m以内的沟壑，新修建的排水通道顶部铺设长宽均为65cm的沟壑。（2）堤坝顶端。堤坝的顶部结构主要承担农村地区的运输工作。因此，在加固过程中需要做好相应的清洁工作，保证堤坝主体的平稳程度符合标准。与此同时，增设一条厚度约为30cm 的混凝土路面结构。在堤坝顶部增设厚度低于1m 的防辐射墙，坝体保持0.2 幅度的倾斜角，并保证堤坝呈向下的倾斜趋势。其中混凝土路面的实际宽度应保持在3m 以上，总体的高度在2km 左右，防辐射墙的顶端高度也应在2km 左右。（3）堤坝上游的边缘坡度留存最初的马道结构，马道上游位置的实际坡度应依据1:3 的比例，下一段的比例在1:4 左右。完成表面的拆装工作后，搭建厚度约为10cm 的路段，材料可以以砾石为主，再应用混凝土材料浇筑约为10cm 厚的陡坡。

3.2 严格把关

在体量相对较小的病险水库中，因为受台风、汛期等环境因素的影响，可供给加固工作的时间相对较短。因此，基层建筑单位可以在上一级领导部门的带动下，在年终完成相应的准备工作，特别是针对建设初期准备工作落实不到位的水库堤坝，技术人员需要严格把控水库的安全风险和实际质量，尽可能保证检测结果和数据稳定高效、图纸和方案合理、所需经费在正常范围之内。

3.3 注入经费

为保证水利工程的正常运转，政府部门在水库的风险测评时，需要将注入的资金预算划分至二级类目中。针对存在问题的工程，二级类目的经费大多属于自主筹措资金和投入的范围内，部分解决方案也仅仅存在书面范围内[4]。因此，除了为其增设相应的投资项目外，体量相对较小的保险机构还可以在国家的领导下，依据制定好的方案完成经费的合理配置。梳理部门可以催促建筑单位在施工前开展当地水土的保护工作。另外，工作人员也可以将水利系统的保护工作和风险调控处理有效融合，将水利工程所需的投入资金直接并入政府主要建设项目的投资中，与相关项目合并后面向社会招标，确保水库加固工作得以顺利开展。

传统意义上讲，水库的除险加固工作在水利工程项目中是体量相对较大的工作，因此需要大量的资金支持，负责水库加固工程的工作人员为了最大程度地保证该工程的正常开展，可以利用各类渠道和手段向社会各界筹集资金，从根本上避免受资金限制致使整个工程在施工过程中无法正常开展，或导致水库的除险加固工作质量不符合国家出台的相关标准，降低进行二次操作的可能性[5]。除了依靠国家的政策和资金扶持外，病险水库的除险加固工作还可以利用不同渠道完成融资，尽可能在相对较短的时间内筹集到更多的资金。具体的操作内容如下：对外承揽、项目出租、合作互利等。利用不同方式完成融资，可以在有限的时间内为病险水库筹集大量的资金。另外，我国负责病险水库管理的技术人员需要主动将国家划拨的款项投入水库除险加固工程中，杜绝将其转移至其余需要大量资金的项目中，确保专款专用。

3.4 加固坝体

在坝体加固的工作中，可以从以下方面着手：在多次的勘验工作中，面对没有防浪墙结构的水坝，当坝体的主要结构可以保障相关工作正常运行时，可以在堤坝顶端增设一定厚度的墙体，起到有效的防浪作用，还可以在一定范围能完成堤坝的加高处理，防浪墙的高度通常保持在1m以内。利用大坝的加固工艺可以在增加下游堤坝主体的厚度时，凸显一定程度的适应能力。

3.5 加强控制

截至目前，在我国不同地区的水利工程建筑中，或多或少存在诸多风险因素。出现这一现象的主要原因为，当地有关部门在水库加固工作中，监管力度存在严重不足[6]。所以，在开展除险加固工作时，相关部门必须实行严格的责任制，将具体的责任落实到具体的人身上，确保工程的质量能够得到保障。在具体的施工时，一旦除险加固工作出现风险时，需要在第一时间追究该工作人员的责任，从根本上提升相关工作的时效性。

3.6 实况监测

近年来，随着我国的城市建设和经济发展不断加快，水利工程的建造技艺在一定范围内得到了实质性的提升，我国的水利系统已经全面进入信息化阶段，传统的技术和经验早已无法满足我国的水利工程建设[7]。政府部门需要不断引进国外发达的技术和手段，利用互联网技术实现对水利系统的管理，并对实际的工作开展全天候的监管。

3.7 落实监管

第一，提升除险加固工作的操作速度。在有风险问题的水库内部，一旦施工速度无法得到保证，就会严重威胁生活在水库周边人民群众的生命财产安全。第二，负责监管工作的部门必须落实相应的监督和管理。在实际的施工过程中，针对各项操作步骤和流程进行严格把关。需要注意的是，在监督时，如果发现隐患，必须在第一时间内向上级领导汇报，并予以解决。完成上述操作后，还要找出负责该工作的责任人，追究其责任，确保监管工作落到实处。第三，负责监督的工作人员也需要对其进行监督，需要在第一时间组织掌握专业知识的技术人员开展水库的除险加固工作。有关部门的工作人员需要重点关注存在病险问题的水库，并对其进行加固处理，保证除险加固工作在工期内高质量完成。

3.8 加快保护

在水库除险加固工程的施工过程中，势必会对周围的环境产生一定程度的破坏。为保证相关工作的正常开展，需要针对环境的保护工作增设相应的管理部门，并出台环境相关的监管措施，将环境的保护落到实处。在作业区域内为施工工人搭建生活区域，对周围的水质和地质开展实时的检测工作，检测作业区域内的工业废水处理情况和水库内原本的水质。在施工初期，可以完成一次水质检测。在施工过程中，可每三个月检测一次。对大气条件、作业区域内环境、空气质量的检测，可以保证每一季度检测一次，认真分析相关参数。此外，还需要重视周围地区的水土资源流失情况[5]。在开展加固工作的过程中，因为对土壤结构的挖掘及施工车辆的反复碾压，势必会加剧当地的水土流失，从而引发一系列的次生灾害，威胁当地的自然景观和水质结构。

3.9 防渗处理

技术人员在开展相关工作前，需要对作业区域内的土壤结构和岩石层进行检测，在数据的支持下开展钻探作业，确保孔洞的深度满足国家制定的标准，钻孔的深度尽量保证在1m 以上。另外，在灌注工作开始之前，需要进一步确定机械设备的摆放位置和高度，在机器触碰到钻孔底部后，可以进行灌浆处理，并保证冷凝物质和岩石层中衔接点的厚度保持在0.5m 以内，将灌注的速度尽可能控制在7cm/min 左右。

4 结论

伴随着我国水利系统的高速发展，关于病险水库的加固技术应用范围越来越广泛，建设出的水库安全系数也越来越高。但是现阶段造成病险的原因多种多样，病险的种类也更加纷乱。在处理部分病险和事故方面还存在一定问题，在面对相关问题时，不仅要重视对施工人员的管理，还要不断应用先进的技术，严格检测水库的建设质量，为全面展现水利工程的作用做出不懈努力。