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桂林市水利局 541001
摘要：水库在水利建设中占有重要的地位，是我国防御江河洪水、发展农业的关键性基础设施，同时它还担负着为城市提供生活用水的重要职责。然而水库的加固状况却不容乐观，存在很多病险，所以对其进行除险加固就尤为重要。本文就当前水库存在问题及加固方法做简单分析。
关键词：水库；存在问题；加固方法
前言
据相关资料显示，我国现有水库堤坝约9.7万座，其中60年代末至80年代末修建的小坝约8万座。由于历史方面的原因，这些水库堤坝在设计、勘测、施工以及管理等方面存在诸多问题，这就使得它們成为了病库险库。80年代以来，虽然加强了对这些小型堤坝的除险加固工作，然而由于种种原因并没有达到预期的效果。
一、当前水库存在问题
1、水库设计质量差
建国以来在党和政府的领导下，各地农村纷纷通过兴水利除水害，修建了大大小小面积不等的水库，这些水库在建设时没有专业的设计人员，也没有在设计前做过地质勘测及土工实验等前期工作。所以，设计出的水库没有完全符合当地地理条件，出现了后续的一系列问题。
2、施工质量差
受特殊的历史条件影响，当时的水库施工全部是由政府组织民工群众完成的，没有任何一个工程是由具有施工资质的正规施工企业承建。没有哪一座水库工程在施工过程中取样检测过干容重、含水量、砂浆标号等指标。这一点，在近年大坝维修时，挖开大坝，发现坝体填土十分松散时足以见得。
3、管理不到位
目前中小型水库的管理基本停留在上世纪70年代的水平上，管理的硬件设施亦基本未能得到改善。工程的内在变化未能被管理者所掌握，没有为水库配套任何观测设施，更没有预警预报系统。坝体内部结构发生了变化，浸润线发生了变化，大坝发生了位移，坝体内应力发生变化几乎用肉眼不可能看出来，也只能是大坝明显开裂，滑坡或已发生管涌等严重的问题才有可能被发现。但那时的处理难度已经较大，且很不经济，未能防患于未然，达到工程管理的目的。
4、坝体渗漏
坝体渗漏一般分为正常渗漏和异常渗漏，正常渗漏渗流量小且稳定，一般不会产生渗透破坏，异常渗漏往往渗流量大或比较集中，使坝体、坝基或坝肩发生管涌、流土和接触渗漏等渗透破坏，从而影响大坝安全。水库坝体异常渗漏的主要原因有：①坝体填筑料质量不符合要求，施工质量差，白蚁、鼠等在坝身打洞，以及设计考虑不周等原因。②坝基底部和两岸山坡清理不彻底，涵管和导墙与坝体结合处未设截水环、刺墙等止水措施，部分水库大坝后期加高时新老防渗体之间处理不完善。③坝址处地勘工作不足，地层结构摸得不够清楚，设计时未采取有效的防渗措施，水平防渗的长度不够或厚度不足，垂直防渗施工未开挖至相对不透水层或未全部截断等。
5、坝体单薄
坝体单薄主要表现为坝体整体断面单薄和防渗体单薄，坝体整体断面单薄现象情况较少，防渗体单薄现象较为普遍，两者均对大坝的安全影响极大，严重时将导致坝体的滑坡或溃坝。水库存在坝体整体断面单薄的原因为：①因经济条件限制和施工质量使坝身整体断面尺寸和防渗体结构不能满足规范要求。②运行期间大坝坝身和保护范围内开挖取土，坝面和坝脚未设有效的防护，坝面受暴雨冲刷，波浪冻融等作用，坝脚尾水淘刷等原因使坝坡变陡、尺寸变小，造成坝体整体断面单薄。③原防渗体系设计标准低，以及水库大坝后期加高时未对防渗体进行重新设计，而是直接加高坝体，因防渗体厚度不足造成防渗体单薄。
6、坝体裂缝
坝体裂缝按成因主要有干缩冻融裂缝、沉降裂缝和震动裂缝。一般来说，纵向沉降裂缝问题明显，而其它类型裂缝不明显，主要原因是：①大坝含粘量和含水量过高，施工期间工序衔接不好，遇到恶劣天气，产生干缩冻融裂缝。②坝基处理完全，岸坡开挖较陡，填筑土料不符要求，含水量控制不严等引起沉降裂缝。③坝坡单薄且未有效防护，暴雨时排水不畅出现滑坡，引起裂缝。
二、水库堤坝除险加固的主要方法
1、坝体灌注粘土浆加固
渗漏问题是病险土石坝主要病害之一，我国在这方面的处理方法有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、劈裂灌浆、膏状稳定浆液灌浆、土工膜防渗等。用灌浆的方法处理堤坝坝体的渗漏，已有几十年的历史。目前，坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种，前者是指自重灌浆（孔口压力为零），后者是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。两种灌浆方法都是压力灌浆，只是所用的压力大小不同而已。
2、坝体抗地震液化加固
密实性差的砂土在地震作用下可能产生液化破坏。砂土抗地震液化加固方法基本可分为置换法、加密法和压重法等。①置换法的加固方法是将液化区砂土挖去，重新填筑石渣料等抗液化性能较好材料。②加密法的加固方法是采用振冲加密方法，提高砂土的密实度，使砂土达到抗地震液化能力。③压重法的方法是在液化区砂土表面加压重，提高砂土的有效应力，从而使砂土达到抵抗地震液化的能力。
3、土合成材料加固
土合成材料是一种比较新型的建筑材料，由于其施工简易、质量轻、资源丰富、运输方便等优点，自问世以来，发展迅速。尤其是最近十几年来在世界范围内得到了广泛的应用和迅速的发展，取得了较好的社会、经济以及环境效益。目前土合成材料主要分为四类：土工膜、土工织物、土工特种材料以及土工复合材料。其原材料主要是聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物。最近几年来，土合成材料中在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的是土工膜、土工织物以及土工复合材料。其中，土工膜的防渗性较好，自身的垂直渗透系数较小，价格低廉，由于其强度较低，一般只用于堤基的垂直防渗，对于防渗要求较高的堤坝部位则不宜采用。土工织物则主要无纺土工织物以及有纺土工织物两种。其中，在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的是针刺无纺土工织物，主要是基于其良好的排水性能、渗透性大以及孔隙率高的特点。土工复合材料则是将两种或者两种以上的材料组合到一起的产品，由于其功能各异、品种繁多，目前在水库堤坝的除险加固中已被广泛采用，应用于防渗护面方面。
4、减压井和减压沟加固
国内水库的堤坝的坝基多为双层或者多层结构，减压井或者减压沟是一种十分有效地除险加固措施。
对于坝基为双层或者多层的结构的情况，其下面的透水层一般库里的水相通，在较高水位的时候，坝基的不透水层的底部承受着有透水层传递而来的承压水头。尽管承压水头会随着距离河道的远近而有所不同，越远越小，但是减小的很慢，这就使得当距离堤段较远而不透水层的厚度有所减小的情况下，会出现渗透的现象。虽然可以通过堤内垂直铺膜的方法来防止渗漏，但这需要沿河延伸相当的一段距离才有意义，经济上极为浪费。那么就可以采用减压井或者减压沟的方法，即在堤坝的背水坡不远处挖沟截断表面的不透水层，通过沟底达到透水层，从而形成一个减压沟或者减压井，让透水层中渗流比较集中的从减压沟或者减压井中排除，降低不透水层底部的承压水头，达到出险加固的目的。
结束语：
目前，我国水库堤坝的除险加固新技术的研究已经成为我国坝工程的重要课题，这些水库的病变机理会因其自身条件的不同而有所不同，因此，这就需要我们在研究其除险加固技术的过程当中能够考虑到各个方面的实际情况，进一步了解和研究这些水库的堤坝的病变机理，从而为这些水库的除险加固提供源头技术支持。达到最终护堤的目的。
参考文献：
[1]吴传友.水库除险加固措施分析[J]建筑工程，2011（03）.
[2]严祖文，魏迎奇，唐春海.病险水库除险加固技术研究综述[J]中国科技信息，2009，（16）.
[3]吴丽霜，王明.病险水库的除险加固措施[J]吉林农业，2011，（03）.
摘要：水库在水利建设中占有重要的地位，是我国防御江河洪水、发展农业的关键性基础设施，同时它还担负着为城市提供生活用水的重要职责。然而水库的加固状况却不容乐观，存在很多病险，所以对其进行除险加固就尤为重要。本文就当前水库存在问题及加固方法做简单分析。
关键词：水库；存在问题；加固方法
前言
据相关资料显示，我国现有水库堤坝约9.7万座，其中60年代末至80年代末修建的小坝约8万座。由于历史方面的原因，这些水库堤坝在设计、勘测、施工以及管理等方面存在诸多问题，这就使得它們成为了病库险库。80年代以来，虽然加强了对这些小型堤坝的除险加固工作，然而由于种种原因并没有达到预期的效果。
一、当前水库存在问题
1、水库设计质量差
建国以来在党和政府的领导下，各地农村纷纷通过兴水利除水害，修建了大大小小面积不等的水库，这些水库在建设时没有专业的设计人员，也没有在设计前做过地质勘测及土工实验等前期工作。所以，设计出的水库没有完全符合当地地理条件，出现了后续的一系列问题。
2、施工质量差
受特殊的历史条件影响，当时的水库施工全部是由政府组织民工群众完成的，没有任何一个工程是由具有施工资质的正规施工企业承建。没有哪一座水库工程在施工过程中取样检测过干容重、含水量、砂浆标号等指标。这一点，在近年大坝维修时，挖开大坝，发现坝体填土十分松散时足以见得。
3、管理不到位
目前中小型水库的管理基本停留在上世纪70年代的水平上，管理的硬件设施亦基本未能得到改善。工程的内在变化未能被管理者所掌握，没有为水库配套任何观测设施，更没有预警预报系统。坝体内部结构发生了变化，浸润线发生了变化，大坝发生了位移，坝体内应力发生变化几乎用肉眼不可能看出来，也只能是大坝明显开裂，滑坡或已发生管涌等严重的问题才有可能被发现。但那时的处理难度已经较大，且很不经济，未能防患于未然，达到工程管理的目的。
4、坝体渗漏
坝体渗漏一般分为正常渗漏和异常渗漏，正常渗漏渗流量小且稳定，一般不会产生渗透破坏，异常渗漏往往渗流量大或比较集中，使坝体、坝基或坝肩发生管涌、流土和接触渗漏等渗透破坏，从而影响大坝安全。水库坝体异常渗漏的主要原因有：①坝体填筑料质量不符合要求，施工质量差，白蚁、鼠等在坝身打洞，以及设计考虑不周等原因。②坝基底部和两岸山坡清理不彻底，涵管和导墙与坝体结合处未设截水环、刺墙等止水措施，部分水库大坝后期加高时新老防渗体之间处理不完善。③坝址处地勘工作不足，地层结构摸得不够清楚，设计时未采取有效的防渗措施，水平防渗的长度不够或厚度不足，垂直防渗施工未开挖至相对不透水层或未全部截断等。
5、坝体单薄
坝体单薄主要表现为坝体整体断面单薄和防渗体单薄，坝体整体断面单薄现象情况较少，防渗体单薄现象较为普遍，两者均对大坝的安全影响极大，严重时将导致坝体的滑坡或溃坝。水库存在坝体整体断面单薄的原因为：①因经济条件限制和施工质量使坝身整体断面尺寸和防渗体结构不能满足规范要求。②运行期间大坝坝身和保护范围内开挖取土，坝面和坝脚未设有效的防护，坝面受暴雨冲刷，波浪冻融等作用，坝脚尾水淘刷等原因使坝坡变陡、尺寸变小，造成坝体整体断面单薄。③原防渗体系设计标准低，以及水库大坝后期加高时未对防渗体进行重新设计，而是直接加高坝体，因防渗体厚度不足造成防渗体单薄。
6、坝体裂缝
坝体裂缝按成因主要有干缩冻融裂缝、沉降裂缝和震动裂缝。一般来说，纵向沉降裂缝问题明显，而其它类型裂缝不明显，主要原因是：①大坝含粘量和含水量过高，施工期间工序衔接不好，遇到恶劣天气，产生干缩冻融裂缝。②坝基处理完全，岸坡开挖较陡，填筑土料不符要求，含水量控制不严等引起沉降裂缝。③坝坡单薄且未有效防护，暴雨时排水不畅出现滑坡，引起裂缝。
二、水库堤坝除险加固的主要方法
1、坝体灌注粘土浆加固
渗漏问题是病险土石坝主要病害之一，我国在这方面的处理方法有混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、劈裂灌浆、膏状稳定浆液灌浆、土工膜防渗等。用灌浆的方法处理堤坝坝体的渗漏，已有几十年的历史。目前，坝体灌浆的方法可分为充填式和劈裂式两种，前者是指自重灌浆（孔口压力为零），后者是指利用灌浆压力劈开坝体，形成一道近于垂直并连续的浆体帷幕。两种灌浆方法都是压力灌浆，只是所用的压力大小不同而已。
2、坝体抗地震液化加固
密实性差的砂土在地震作用下可能产生液化破坏。砂土抗地震液化加固方法基本可分为置换法、加密法和压重法等。①置换法的加固方法是将液化区砂土挖去，重新填筑石渣料等抗液化性能较好材料。②加密法的加固方法是采用振冲加密方法，提高砂土的密实度，使砂土达到抗地震液化能力。③压重法的方法是在液化区砂土表面加压重，提高砂土的有效应力，从而使砂土达到抵抗地震液化的能力。
3、土合成材料加固
土合成材料是一种比较新型的建筑材料，由于其施工简易、质量轻、资源丰富、运输方便等优点，自问世以来，发展迅速。尤其是最近十几年来在世界范围内得到了广泛的应用和迅速的发展，取得了较好的社会、经济以及环境效益。目前土合成材料主要分为四类：土工膜、土工织物、土工特种材料以及土工复合材料。其原材料主要是聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物。最近几年来，土合成材料中在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的是土工膜、土工织物以及土工复合材料。其中，土工膜的防渗性较好，自身的垂直渗透系数较小，价格低廉，由于其强度较低，一般只用于堤基的垂直防渗，对于防渗要求较高的堤坝部位则不宜采用。土工织物则主要无纺土工织物以及有纺土工织物两种。其中，在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的是针刺无纺土工织物，主要是基于其良好的排水性能、渗透性大以及孔隙率高的特点。土工复合材料则是将两种或者两种以上的材料组合到一起的产品，由于其功能各异、品种繁多，目前在水库堤坝的除险加固中已被广泛采用，应用于防渗护面方面。
4、减压井和减压沟加固
国内水库的堤坝的坝基多为双层或者多层结构，减压井或者减压沟是一种十分有效地除险加固措施。
对于坝基为双层或者多层的结构的情况，其下面的透水层一般库里的水相通，在较高水位的时候，坝基的不透水层的底部承受着有透水层传递而来的承压水头。尽管承压水头会随着距离河道的远近而有所不同，越远越小，但是减小的很慢，这就使得当距离堤段较远而不透水层的厚度有所减小的情况下，会出现渗透的现象。虽然可以通过堤内垂直铺膜的方法来防止渗漏，但这需要沿河延伸相当的一段距离才有意义，经济上极为浪费。那么就可以采用减压井或者减压沟的方法，即在堤坝的背水坡不远处挖沟截断表面的不透水层，通过沟底达到透水层，从而形成一个减压沟或者减压井，让透水层中渗流比较集中的从减压沟或者减压井中排除，降低不透水层底部的承压水头，达到出险加固的目的。
结束语：
目前，我国水库堤坝的除险加固新技术的研究已经成为我国坝工程的重要课题，这些水库的病变机理会因其自身条件的不同而有所不同，因此，这就需要我们在研究其除险加固技术的过程当中能够考虑到各个方面的实际情况，进一步了解和研究这些水库的堤坝的病变机理，从而为这些水库的除险加固提供源头技术支持。达到最终护堤的目的。
参考文献：
[1]吴传友.水库除险加固措施分析[J]建筑工程，2011（03）.
[2]严祖文，魏迎奇，唐春海.病险水库除险加固技术研究综述[J]中国科技信息，2009，（16）.
[3]吴丽霜，王明.病险水库的除险加固措施[J]吉林农业，2011，（03）.