小型水库大坝管理与事故处理
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作者: 曾明勇
我县处于福建省闽南山区，有几十座小型水库因年久失修，在岁月和风雨的洗礼中度过了几十年。这些从十万立方米到几百万立方米的水库，大都是从上世纪50至60年代农民为解决当地灌溉用肩扛手拉建成的土坝，受当时的技术条件等因素制约，水库质量参差不齐，安全难以得到保障。水库的安全，关系到社会稳定和人民群众生命财产的安全。做好水库管理，确保安全度汛，保障下游人民生命安全，是我们水利工作者义不容辞的责任。笔者根据多年来对水库管理工作实践和不断的摸索中，对水库大坝维护和事故处理总结了一些经验和方法，供参考。
1 日常维护
一座正常运行的大坝，经济效益的发挥是重要，但运行管理安全是关键，第一管理人员技术素质，第二工作责任心。
管理上要做好：①禁止在大坝上放养牧牲畜，如发现有牲畜大便及时清除，以防生白蚊。②禁止在大坝和建筑物附近炸鱼、挖坑或放炮炸石。③禁止在坝面或坝坡上堆放石料或其它重物，以免引起不均匀沉陷或产生滑坡。④定期清除坝上的杂草、杂树。⑤如发现有白蚊及时防治。⑥做好坝区排洪沟畅通排水。⑦专人负责巡测检查坝区，发现有异常情况做到有记录。⑧严格执行水库控制水位运行计划。⑨做好每年汛前的水库大坝安全鉴定工作。⑩加强技术管理，建立各种原始资料记录和各种图纸、档案管理。
2 事故处理
发生事故的原因常见有如下几种：①散浸、渗漏；②管涌、流土；③裂缝、滑坡。下面以散浸、渗漏为例：
2.1 处理方案选择
（1）土工膜防渗。
优点：施工工艺简单、施工设备少、工程进度快，效果显著。
缺点：需将库水放干，影响工程效益，工程造价偏高。
（2）充填灌浆防渗处理。
优点：施工工艺简单、技术成熟、灌浆压力较小，一般不对坝体产生劈裂，故而施工较安全。
缺点：由于孔距较密灌浆工程量较大，工程造价略高。
（3）劈裂灌浆防渗处理。
优点：施工工艺较简单、防渗效果好、工程造价较低。
缺点：灌浆压力较大，对坝体产生劈裂造成坝体的应力分布不均匀，特别是岸坡段和弯曲段应力分布复杂，难于控制劈裂方向。岸坡段的防渗效果难于控制。
2.2 选用充填式灌浆
根据《土坝坝体灌浆技术规范》SD266-88进行设计。
（1）灌浆工艺
①布孔、造孔。
采用马格公式计算的灌浆扩散半径进行布孔。沿坝轴线从左岸向右岸布设三排灌浆孔，前后排灌浆孔之间按三角形布设，即排距为1米，孔距为3米。各孔深度达到渗漏层以下2米。钻孔灌浆顺序的施工原则：采用逐渐加密法，孔距由稀至密，逐密加密至设计孔距。分三序钻孔灌浆：第一序孔距为12m，第二序为6m，第三序3m。第二排和第三排也分为三序进行。但孔位应与第一排错开，按三角形布设。
②灌浆压力。
根据《土坝坝体技术规范》规定，充填灌浆的灌浆孔口压力控制在4.9×104pa（0.5kgf/cm2），瞬时的压力控制有9.8×104pa（1kgf/cm2）。灌浆机和孔口必须安装压力表，灌浆时必须做好记录，重要孔还必须绘制过程线。
③灌浆材料的配制。
为使浆液在孔内有足够的流动性，在凝固时，体积收缩小，固结快，根据当地的取材条件选用黄粘土为灌浆材料。选用黄粘土的物理特性指标应为：粘粒含量在20~45%，粉粒含 量40~50%，砂粒含量在10%。一般塑性指数10~25%。浆液比重一般控制在1.2~1.4。先稀后浓，采用分段灌注，由下至上，段长可分为5~10m。灌浆中如遇到吃浆量较大的孔，可采用较浓的浆，必要时可掺入10%~30%水泥加快浆液的固结。若当地缺乏符合指标的黄土，也可掺入适量的膨润土，用于克服纯粘土浆无期发软的状态，改善浆液初期的稳定性和后期泥墙的强度，但目前还缺少系统的试验资料，使用时必须通过试验。
④封孔。
按设计的压力值，在完全不吃浆时间延续0.5~1.0小时后，就可以结束灌浆，经过复灌不吃浆即可封孔。
封孔方法：当坝体灌浆基本结束后，孔内泥浆不再流动时，可将0.5m浆液取出，用直径2~3cm含水量适中的粘土球，充填灌浆孔分层回填捣实，要求比坝面略高些即可。
（2）灌浆效果检查与验收
①灌浆过程中，对钻孔、灌浆压力、浆液检查、吃浆量和灌浆过程出现的问题及处理方法做记录，灌浆结束后应对这些资料进行整编分析。
②在施工过程中，聘请质检工程师对灌浆质量进行检测，同时进行阶段验收。
③灌浆工程结束后，应由主管单位领导和专家对工程进行正规的验收。
④施工注意事项。
(3)灌浆过程中可能出现的问题及处理方法
在灌浆过程中可能出现坝面开裂、钻孔串浆、坝体冒浆、坝坡隆起和塌陷等现象，同时灌浆机具也会出现故障。根据工作中的经验，发现这些情况应及时处理。
①坝顶开裂。
由于坝顶轴线附近的垂直面是主应力面，因此在坝顶钻孔灌浆，普遍存在开裂现象，有时灌浆压力较小时也会引起开裂。处理方法：停止灌浆，开挖回填作阻浆盖，即沿缝开挖，深度为0.5m，宽度0.3m，利用鲜土回填捣实后继续灌浆。
②冒浆。
在灌浆过程中也会发生坝坡冒浆现象，若发现冒浆现象必须停灌，开挖到出浆口处采用阻浆盖的方法处理。无法找到出浆口的采用“灌―停―灌”间歇灌浆法。同时提高浆液浓度，也可掺入30%水泥。
③坝坡隆起和塌陷。
如发现坝坡隆起现象，很可能是灌浆而引起的坝坡滑动，应立即停止灌浆，查明原因，若是灌浆后引起的坝坡湿陷，应填土整实后再灌。
④串孔。
灌浆时，经常会发现邻孔冒浆的现象，如果能同时灌浆应采用同时灌浆法，无法同时灌浆，应对冒浆孔进行堵塞后再灌浆。
⑤吃浆量特别大的灌浆孔处理。
在灌浆中如果发生吃浆量特别大的现象，对这种孔必须认真检查分析原因，有的可能跑浆进入库内上下部分。采用添加适量废机油灌浆，看库水位是否有油浮出水面。有的可能跑浆进涵洞，对于上述情况可采用冒浆的处理方法。对于坝体空洞大，吃浆量大的应限制吃浆量，每次灌浆应控制在每米吃浆1.0m3左右，待固结后，再补浆，否则可能会引起坝体较大范围的湿陷而影响坝体安全。
（4）施工管理
工程应采用招标形式选用工程队，施工队伍必须有施工资质并具有较好的灌浆施工经验。要求工程队提供施工计划和安全措施并保质保量按期完工。业主应指定专人负责技术指导，工程监理和质检监督。
3 结语
通过对我县几座小型病库的充填式灌浆处理，经过今年汛期的几次考验，处理效果较好。
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