广东某地山区小型水库放水洞除险加固措施

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【摘 要】广东省山区小型水库大多建于二十世纪五六十年代，存在较多隐患，特别是放水涵洞都已老化退、洞身漏水严重，危及土坝安全。通过对多座小型水库放水洞的勘察分析归类，把其中一水库作为典型，并拟设了几个方案进行比较。采用内衬钢管灌浆充填的加固方法，经济合理、技术可行、施工期短、管理方便灵活。在6座小型水库的应用中效益显著，为其它小水库加固提供了经验。

【关键词】放水洞 内村钢管 灌浆 坝后闸

1基本情况

广东省某市山区，属低山丘陵地区，现有中小型水库2l座，总库容约2180万m3，灌溉面积1940hm2，其中中型水库1座，小（1）型水库3座，小（2）型水库17座。另外还有89宗小塘坝，总塘容约380万m3。灌溉面积226.67hm2。这些水库塘坝工程的建设对山区农业生产和国民经济的持续稳定发展发挥了巨大的作用。但由于大多数建于上世纪五六十年代，属于典型的“三边工程”。受技术、资金、施工条件等各方面的制约，普遍存在防洪标准偏低、工程质量差，隐患较多，特别是水库的放水涵洞，存在闸门及启闭设施老化退化严重、浆砌石洞身勾缝剥落漏水严重。有的外侧填土不实，长期漏水带走泥土，危及土坝安全等，如不尽快采取除险加固措施，将会威胁到人民生命和财产的安全。极大地限制了山区经济建设的发展步伐，尤其对农业现代化发展的制约更为明显。

2放水洞存在的问题

山区小型水库的放水洞大都为浆砌石拱形涵洞，兴建时边设计边施工，工程标准低，施工质量差，又经过几十年的运行，都不同程度的存在毁坏漏水。以某水库为例，该水库兴建于1959年，为小（1）型水库，最大坝高11m，总库容103万m3，兴利库容45.9万m3，调洪库容51万m3，死库容6.1万m3；放水洞为浆砌石拱形有压涵洞，高lm，宽0.65m。而进口为深1.5m圆形竖井式，内径0.3m，最大流量为0.6m3/s；闸门为锅盖式，采用5t提升式螺杆启闭机启闭。从现状看原设计就比较落后，工程先天不足，且当时水文资料短缺，水文计算往往偏小，相应工程标准偏低。通过走访调查及现场勘察，工程兴建时由当地公社抽调的各村劳力组织施工的，基础清理不彻底，放水洞衬砌质量差，回填土不密实。洞身已有漏水渗水现象，进出口护坡有坍塌现象，除险加固已刻不容缓。

3除险加固方案选择

放水洞加固方案应结合整个大坝的除险情况综合选定，对于坝体压实度达不到标准需重新翻压的，优选新建现浇钢筋混凝土涵洞为宜：对于不需重新翻压的大坝，应根据投资、工期、工程难易程度、施工条件等综合因素确定，以大坝压实度达标的峪子水库为典型。拟定了三个方案进行比较（见表1）。

表1 放水洞除险加固方案比较图

方案一，能从根本上彻底解除工程隐患。坚固耐用，泄水能力强，运行管理方便。缺点是：需要破坝重新回填碾压，土方量大。一次性投资大，施工期长。

方案二，能够充分利用现有工程，投资较省，施工期短：结合原放水洞周围灌浆处理，能从根本上解除工程隐患。缺点是：斜拉拍门启闭力大。维修不方便。

方案三，充分利用原有放水洞，工程投资小工期短。施工技术简单。灌浆处理后能够解除工程隐患。缺点是：坝后闸阀型式一般适用于管径小于600mm的钢管，且需要两组（一用一备）；同时为预防坝前淤积，需定期放水冲淤。

经综合比较，按照经济合理、技术可行、施工简单、运行可靠、管理方便的原则.确定选用方案二的加固方法。

4放水洞加固处理方法

山区共20座小型水库，其中与上述水库放水洞相似的有16座，都是浆砌石涵洞、锅盖式闸门。工程设计都采用了内衬钢管灌浆充填的处理方法。对于小（1）水库采用坝前斜拉拍门型式，小（2）水库采用了坝后闸阀型式。

4.1内村钢管直径选择

主要取决于原涵洞的尺寸，宜使新套钢管与原涵洞之间最小有30～50mm的间隙。同时应考虑设计过水流量、施工方便等因素。钢管壁厚需经计算确定，而且考虑加厚2mm的锈蚀和磨损的安全量。

4.2内衬钢管的制作及安装

对于管径较小的可直接购置，较大的应到正规工厂分节卷焊加工.每节管长根据方便运输和安装决定。

新购置（制作）的钢管运到工地后，要经检查和校正，然后在原涵洞口用一部特制的小型滑轮车分节导入原放水洞内，经调直校正锚固后才能进行焊接。

4.3钢管与旧涵之间充填灌浆

充填灌浆有两种方法。一是放水洞空隙较大的可直接采用高压砼泵灌浆；二是在坝顶（坡）上钻孔灌浆。

高压砼泵灌浆适用于钢管较短的情况.施工工艺简单。

沿放水洞自上游向下游灌注。坝顶（坡）上钻孔灌浆方法技术要求高，特别是定位要准确，具体方法如下：沿放水洞轴线每隔l0～15m布置一个断面，每个断面开l～3个灌浆孔，另外在进出口各布置排气孔和排水孔各一个。灌浆应首先自上游进水口处进行，逐步向下游出口灌注。灌浆采用孔口封闭式循环灌浆法.每孔要求复灌3次。灌浆后一般可以用锤击敲管听响声来判别灌浆的密实程度.如发现脱空较大部位。要重新开孔进行补灌，以确保钢管与涵洞的整体结合。

4.4放水洞充填灌浆

由于过去原放水洞建成后两侧回填土不密实，或水库蓄水后在洞外周边形成渗漏通道.为了充填洞外周边空隙，使坝体与放水洞接合紧密。确保坝体安全。

可采用充填灌浆处理。根据具体情况在迎水坡开始沿放水洞左右外侧（距边0.5―1.0m）布置灌浆孔：各边孔水平距离约4m。孔深至涵底以下lm，灌浆压力要求0.1MPa。为确保灌浆效果，要求每孔复灌3次。

5注意的问题

（1）一般小型水库除险加固处理要求工期短，所以要积极做好施工前准备.选择技术力量强队伍素质高的企业进行施工。

（2）施工时间要选定在年末枯水期进行。为了减轻筑围堰的工作量，可以选定在春耕放水完成后。

（3）在内衬钢管前一定要将在放水洞青苔污垢等清洗干净，以使钢管与涵洞之间灌浆结合紧密。

6结语

在该山区6座小型水库的除险加固中，放水洞工程皆采用了内衬钢管灌浆充填的方法。节省了投资，缩短了工期。解除了工程隐患，确保水库安全度汛。发挥了其应有的防洪、交通、养殖、旅游、灌溉等综合效益，为其它小型水库加固提供了经验。

参考文献：

[1]牛运光，土坝安全与加固，中国水利水电出版社，1996，

[2]黄正涛，王宁伟，等，水库放水洞钢衬的防腐技术研究，大坝与安全，2006，