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摘要：随着小型病险水库除险加固工作的开展，工程中的各种问题随之而来。由于这些病险水库大多为上世纪50至80年代所建，运行时间比较长，存在的问题也比较多，有些水库的放水涵洞已无法再运行，而又没有重新修建的条件，这就需要对这些放水涵洞进行封堵。本文以蔚县芦子涧水库为例，对放水涵洞封堵方案进行比选。
关键词: 放水洞封堵
中图分类号： TV6文献标识码： A
1工程概况
芦子涧水库位于张家口市蔚县南岭庄乡芦子涧村东北黑龙湾沟内，是一座以防洪为主、兼有灌溉的小（2）型水库。控制流域面积14km2，原设计总库容161万m3。水库保护着下游2800余人及3600亩耕地。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。该水库于1958年3月动工建设，1959年7月基本建成并蓄水，建成运用时属小（1）型水库，经1997年2月普查复核，降为小（2）型水库运用。本次除险加固设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。
2原封堵设计基本情况
2.1封堵设计
芦子涧水库放水洞埋设于坝下，为浆砌石涵卧管型式，洞长90m，过水断面为0.5m×0.8m（宽×高），底坡坡降为1/90。目前放水洞进口卧管已淤堵，洞身破坏，出口洞内有渗水，出口渠道杂草丛生，不能正常运行。
原封堵设计方案为：新建扬水站以满足灌溉要求。首先从淤积高程向下开挖5m，坡比为1:1，将原放水洞进口拆除，再用粘土进行回填，逐层压实。水库蓄水时开启潜水泵用于下游灌溉，水库空库运行时，将潜水泵放置在管理房中，以防损坏。
2.2封堵设计存在的问题
工程开工后，施工单位提出封堵方案难以施工的原因：①水库放水后，将影响一年灌溉，灌区干部群众难以接受无水灌溉的现实；②水库运行50多年，经实测洞口淤积已达15m左右，洞前清淤十分困难，围堰无法施工，而且工期将延长。
3设计优化方案比选
3.1封堵方案比选
因为小型水库的放水洞大多是大坝下的预埋管道，因此经常因为放水洞的一些问题，而导致水库无法安全运行。并且由于大多小型病险水库运行时间较长，再加上修建水库的时候施工条件和材料等因素的限制，使水库的施工质量降低，从而为水库的安全运行埋下隐患。大多水库的放水洞管径小、强度低，坝下埋管不易维修加固，因此一旦放水洞坝下埋管出现问题，无法继续使用时，必须进行封堵处理。结合实际情况，芦子涧水库放水洞封堵就以下三种方案进行比选。
方案Ⅰ：放水洞内部或洞口进行局部封堵
由于芦子涧水库放水洞洞径很小，所以在进行放水洞封堵的时候，可以采用对洞口或者前半段的封堵来达到对放水洞进行封堵的效果。这种方法可以不用把放水洞进行全部添堵，而只是对一段进行封堵，在作用上可以完全达到封堵的效果，也节省了材料。但是在实际的施工中应该对放水洞进行实地考察，由于条件所限，考察出放水洞内部的具体情况比较困难。并且目前放水洞进口淤积比较严重，对放水洞进口进行封堵无法实施。
方案Ⅱ：放水洞內部进行衬砌封堵
对于过水断面稍微大些的放水涵洞，可以采用衬砌封堵的办法来对放水洞进行封堵。在对放水洞进行衬砌封堵时，应该注意在放水洞内进行砌石块或者混凝土的湿度的控制。放水洞中大多是很潮湿的环境，因此在进行衬砌封堵时，大多采用施工人员进入放水洞内进行施工，施工之后就离去，因此砌石块或者混凝土硬化之后的强度有没有保证，就要考虑放水洞内的湿度等条件。
方案Ⅲ：放水洞内部进行灌浆封堵
放水洞大多因年久失修等原因，已经面目全非，无法使用和维修加固，局部的封堵甚至也无法使用，此时可以对放水洞进行灌浆封堵处理。灌浆的过程可以在放水涵洞内或者大坝上进行，灌浆的材料可以是混凝土和水泥浆等。采用较多的方案是沿洞轴线前半段布置灌浆孔，有压灌纯水泥浆。目前的灌浆技术也比较成熟，这种方案在实际中操作容易，质量可靠。在灌浆时应注意灌浆之前对放水涵洞内的淤泥杂质等进行清扫等处理，使灌浆的效果能达到更好。
经综合比较，并结合芦子涧水库放水洞的实际情况，封堵方案选取方案Ⅲ。
3.2优化后封堵方案施工过程
芦子涧水库放水洞最终采用方案Ⅲ，在大坝上进行灌浆封堵。在上游坝坡上布置5个灌浆孔，灌浆孔间距暂定3.0m，最后一个灌浆孔距坝轴线18.0m，施工中可根据灌浆情况做适当调整。灌浆孔钻孔时应穿透放水洞顶盖至放水洞底部，钻孔直径以满足灌水泥砂浆的要求为准。
施工中对关键材料的要求：①水泥砂浆配置要求：水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥；砂子应为质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，SO3含量小于1%，含泥量不大于3%，有机物含量不大于3%。水泥砂浆液水灰比可为1:1，0.8: 1，0.5:1三个比级。开灌水灰比为1:1，初灌时掺砂量应为水泥重量的100%，根据灌浆情况再调整掺砂比列，最大掺砂量不宜大于水泥重量的150%。②准备工作：钻孔达到设计深度后下灌浆管和回浆管及排气管。从坝面向套管内穿灌浆管路系统，其上端均引出坝坡面，留出适当长度后切断，注意保护好管口，勿使杂物进入管路。③水泥砂浆灌浆：从上游向下游，逐孔从套管顶部向放水洞内灌水泥砂浆。灌浆压力使回浆管有浆液冒出时，停止灌浆。④在水泥砂浆灌浆结束3d后，进行扫孔和简易压水，根据压水结果，再确定灌注水泥浆还是水泥砂浆。⑤其它灌浆技术要求按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）相关条文执行。
放水洞灌浆封堵结束后，在封堵的中部打检查孔，进行压水试验，其渗透系数小于10-6为合格。对放水洞洞内进行灌浆封堵的同时，对放水洞原阶梯卧管进水口处采用一级配混凝土封堵，混凝土等级采用C20。
4结语
本文仅以芦子涧水库为例，浅谈了一些基本的放水洞封堵方案，并不全面。实际工程中不仅水库会遇到涵洞封堵的问题，在其它工程项目中也会遇到这样或那样的涵洞封堵问题。因此设计时，要根据封堵涵洞所处位置、具体作用、尺寸大小等因素，合理的选择封堵方案，使工程的效益最大化。
参考文献
[1] 陈建,杨祖欣,郑英. 小型水库除险加固工程中的若干问题[J]. 中国水运, 2009,(10) .
[2] 薛化斌,李梅,路辉. 病险水库除险加固问题及对策[J]. 山东水利职业学院院刊, 2009,
[3] 胡宝源,周岚辉. 混凝土防渗墙施工技术在新城水库除险加固中的应用[J]. 水利科技与经济, 2010, (04) .
[4] 张士辰,杨正华,郭存杰. 我国病险水库除险加固管理对策研究[J].水利水电技术, 2010, (04) .
[5]《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001） 中华人民共和国水利部发布
作者简介：教世涛（1982—），女（汉族），河北省石家庄人，主要从事水利水电设计工作
单位地址：河北省石家庄市中山西路中营街1号，河北省水利水电勘测设计研究院
关键词: 放水洞封堵
中图分类号： TV6文献标识码： A
1工程概况
芦子涧水库位于张家口市蔚县南岭庄乡芦子涧村东北黑龙湾沟内，是一座以防洪为主、兼有灌溉的小（2）型水库。控制流域面积14km2，原设计总库容161万m3。水库保护着下游2800余人及3600亩耕地。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。该水库于1958年3月动工建设，1959年7月基本建成并蓄水，建成运用时属小（1）型水库，经1997年2月普查复核，降为小（2）型水库运用。本次除险加固设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。
2原封堵设计基本情况
2.1封堵设计
芦子涧水库放水洞埋设于坝下，为浆砌石涵卧管型式，洞长90m，过水断面为0.5m×0.8m（宽×高），底坡坡降为1/90。目前放水洞进口卧管已淤堵，洞身破坏，出口洞内有渗水，出口渠道杂草丛生，不能正常运行。
原封堵设计方案为：新建扬水站以满足灌溉要求。首先从淤积高程向下开挖5m，坡比为1:1，将原放水洞进口拆除，再用粘土进行回填，逐层压实。水库蓄水时开启潜水泵用于下游灌溉，水库空库运行时，将潜水泵放置在管理房中，以防损坏。
2.2封堵设计存在的问题
工程开工后，施工单位提出封堵方案难以施工的原因：①水库放水后，将影响一年灌溉，灌区干部群众难以接受无水灌溉的现实；②水库运行50多年，经实测洞口淤积已达15m左右，洞前清淤十分困难，围堰无法施工，而且工期将延长。
3设计优化方案比选
3.1封堵方案比选
因为小型水库的放水洞大多是大坝下的预埋管道，因此经常因为放水洞的一些问题，而导致水库无法安全运行。并且由于大多小型病险水库运行时间较长，再加上修建水库的时候施工条件和材料等因素的限制，使水库的施工质量降低，从而为水库的安全运行埋下隐患。大多水库的放水洞管径小、强度低，坝下埋管不易维修加固，因此一旦放水洞坝下埋管出现问题，无法继续使用时，必须进行封堵处理。结合实际情况，芦子涧水库放水洞封堵就以下三种方案进行比选。
方案Ⅰ：放水洞内部或洞口进行局部封堵
由于芦子涧水库放水洞洞径很小，所以在进行放水洞封堵的时候，可以采用对洞口或者前半段的封堵来达到对放水洞进行封堵的效果。这种方法可以不用把放水洞进行全部添堵，而只是对一段进行封堵，在作用上可以完全达到封堵的效果，也节省了材料。但是在实际的施工中应该对放水洞进行实地考察，由于条件所限，考察出放水洞内部的具体情况比较困难。并且目前放水洞进口淤积比较严重，对放水洞进口进行封堵无法实施。
方案Ⅱ：放水洞內部进行衬砌封堵
对于过水断面稍微大些的放水涵洞，可以采用衬砌封堵的办法来对放水洞进行封堵。在对放水洞进行衬砌封堵时，应该注意在放水洞内进行砌石块或者混凝土的湿度的控制。放水洞中大多是很潮湿的环境，因此在进行衬砌封堵时，大多采用施工人员进入放水洞内进行施工，施工之后就离去，因此砌石块或者混凝土硬化之后的强度有没有保证，就要考虑放水洞内的湿度等条件。
方案Ⅲ：放水洞内部进行灌浆封堵
放水洞大多因年久失修等原因，已经面目全非，无法使用和维修加固，局部的封堵甚至也无法使用，此时可以对放水洞进行灌浆封堵处理。灌浆的过程可以在放水涵洞内或者大坝上进行，灌浆的材料可以是混凝土和水泥浆等。采用较多的方案是沿洞轴线前半段布置灌浆孔，有压灌纯水泥浆。目前的灌浆技术也比较成熟，这种方案在实际中操作容易，质量可靠。在灌浆时应注意灌浆之前对放水涵洞内的淤泥杂质等进行清扫等处理，使灌浆的效果能达到更好。
经综合比较，并结合芦子涧水库放水洞的实际情况，封堵方案选取方案Ⅲ。
3.2优化后封堵方案施工过程
芦子涧水库放水洞最终采用方案Ⅲ，在大坝上进行灌浆封堵。在上游坝坡上布置5个灌浆孔，灌浆孔间距暂定3.0m，最后一个灌浆孔距坝轴线18.0m，施工中可根据灌浆情况做适当调整。灌浆孔钻孔时应穿透放水洞顶盖至放水洞底部，钻孔直径以满足灌水泥砂浆的要求为准。
施工中对关键材料的要求：①水泥砂浆配置要求：水泥采用PO.42.5普通硅酸盐水泥；砂子应为质地坚硬的天然砂或人工砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不宜大于2.0，SO3含量小于1%，含泥量不大于3%，有机物含量不大于3%。水泥砂浆液水灰比可为1:1，0.8: 1，0.5:1三个比级。开灌水灰比为1:1，初灌时掺砂量应为水泥重量的100%，根据灌浆情况再调整掺砂比列，最大掺砂量不宜大于水泥重量的150%。②准备工作：钻孔达到设计深度后下灌浆管和回浆管及排气管。从坝面向套管内穿灌浆管路系统，其上端均引出坝坡面，留出适当长度后切断，注意保护好管口，勿使杂物进入管路。③水泥砂浆灌浆：从上游向下游，逐孔从套管顶部向放水洞内灌水泥砂浆。灌浆压力使回浆管有浆液冒出时，停止灌浆。④在水泥砂浆灌浆结束3d后，进行扫孔和简易压水，根据压水结果，再确定灌注水泥浆还是水泥砂浆。⑤其它灌浆技术要求按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）相关条文执行。
放水洞灌浆封堵结束后，在封堵的中部打检查孔，进行压水试验，其渗透系数小于10-6为合格。对放水洞洞内进行灌浆封堵的同时，对放水洞原阶梯卧管进水口处采用一级配混凝土封堵，混凝土等级采用C20。
4结语
本文仅以芦子涧水库为例，浅谈了一些基本的放水洞封堵方案，并不全面。实际工程中不仅水库会遇到涵洞封堵的问题，在其它工程项目中也会遇到这样或那样的涵洞封堵问题。因此设计时，要根据封堵涵洞所处位置、具体作用、尺寸大小等因素，合理的选择封堵方案，使工程的效益最大化。
参考文献
[1] 陈建,杨祖欣,郑英. 小型水库除险加固工程中的若干问题[J]. 中国水运, 2009,(10) .
[2] 薛化斌,李梅,路辉. 病险水库除险加固问题及对策[J]. 山东水利职业学院院刊, 2009,
[3] 胡宝源,周岚辉. 混凝土防渗墙施工技术在新城水库除险加固中的应用[J]. 水利科技与经济, 2010, (04) .
[4] 张士辰,杨正华,郭存杰. 我国病险水库除险加固管理对策研究[J].水利水电技术, 2010, (04) .
[5]《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001） 中华人民共和国水利部发布
作者简介：教世涛（1982—），女（汉族），河北省石家庄人，主要从事水利水电设计工作
单位地址：河北省石家庄市中山西路中营街1号，河北省水利水电勘测设计研究院