小型水庫(kù)加固施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)小型水庫(kù)作為農(nóng)村水利體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，承擔(dān)著防洪減災(zāi)、農(nóng)業(yè)灌溉、村鎮(zhèn)供水等多元功能。但受建設(shè)年代早、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、運(yùn)維管理薄弱等因素影響，大量小型水庫(kù)存在壩體滲漏、結(jié)構(gòu)老化、防洪能力不足等病害，直接威脅工程安全與周邊群眾生命財(cái)產(chǎn)安全?？茖W(xué)開(kāi)展加固施工項(xiàng)目設(shè)計(jì)，是恢復(fù)水庫(kù)功能、提升安全等級(jí)的核心前提。本文結(jié)合工程實(shí)踐，從設(shè)計(jì)原則、病害診斷、方案優(yōu)化到施工管控，系統(tǒng)闡述小型水庫(kù)加固設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)施路徑，為同類(lèi)工程提供參考。一、設(shè)計(jì)原則與依據(jù)（一）核心設(shè)計(jì)原則1.安全優(yōu)先：以《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》為基準(zhǔn)，復(fù)核防洪、抗震等安全指標(biāo)，確保加固后工程抵御設(shè)計(jì)洪水與地震的能力達(dá)標(biāo)。2.經(jīng)濟(jì)適配：結(jié)合水庫(kù)規(guī)模與地方財(cái)政能力，優(yōu)先采用成熟可靠、造價(jià)合理的技術(shù)方案。例如，土壩滲漏處理優(yōu)先選用黏土鋪蓋或土工膜防滲，替代高成本的帷幕灌漿。3.生態(tài)協(xié)同：加固過(guò)程注重生態(tài)保護(hù)，壩坡防護(hù)采用植草磚、生態(tài)袋等透水材料，減少硬質(zhì)護(hù)坡對(duì)庫(kù)區(qū)生態(tài)的擾動(dòng)；泄洪設(shè)施改造兼顧魚(yú)類(lèi)洄游需求，設(shè)置生態(tài)魚(yú)道。4.因地制宜：根據(jù)水庫(kù)地質(zhì)條件、病害類(lèi)型差異化選擇加固技術(shù)。山區(qū)水庫(kù)邊坡加固宜采用削坡減載+格構(gòu)錨固，平原水庫(kù)則側(cè)重防滲與壩體培厚。（二）設(shè)計(jì)依據(jù)與規(guī)范設(shè)計(jì)需嚴(yán)格遵循國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》《水利水電工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》地方水利部門(mén)發(fā)布的小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固技術(shù)指南工程勘察報(bào)告（地質(zhì)、水文、病害檢測(cè)數(shù)據(jù)）二、工程勘察與病害診斷加固設(shè)計(jì)的前提是精準(zhǔn)識(shí)別工程病害。需通過(guò)地質(zhì)勘察與專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)，明確水庫(kù)“病癥”：（一）地質(zhì)勘察要點(diǎn)1.壩基勘察：采用鉆探、物探（如高密度電法）結(jié)合的方式，查明壩基覆蓋層厚度、巖性、滲透系數(shù)。例如，砂卵礫石層壩基易發(fā)生管涌，需針對(duì)性設(shè)計(jì)防滲帷幕。2.壩體勘察：對(duì)土石壩，通過(guò)鉆孔取土樣，測(cè)試干密度、含水率、抗剪強(qiáng)度；對(duì)混凝土壩，檢測(cè)碳化深度、鋼筋銹蝕程度（采用電位法）。（二）典型病害診斷1.滲漏病害：壩體滲漏：表現(xiàn)為壩后坡濕潤(rùn)、滲水點(diǎn)，多因填筑質(zhì)量差、壩體開(kāi)裂導(dǎo)致?？赏ㄟ^(guò)注水試驗(yàn)（鉆孔內(nèi)注水，觀(guān)測(cè)水位下降速率）判斷滲漏通道。壩基滲漏：庫(kù)水位驟降時(shí)，壩后出現(xiàn)涌泉、砂沸，多為壩基透水層未截?cái)唷Ｐ杞Y(jié)合地質(zhì)勘察，確定滲漏帶位置。2.結(jié)構(gòu)病害：土石壩裂縫：橫向裂縫（不均勻沉降）、縱向裂縫（滑坡前兆）、干縮裂縫（氣候干燥）。需測(cè)量裂縫寬度、深度，分析成因?；炷两Y(jié)構(gòu)破損：溢洪道底板剝蝕、閘門(mén)啟閉機(jī)銹蝕，需檢測(cè)混凝土強(qiáng)度（回彈法）、鋼筋保護(hù)層厚度。3.邊坡失穩(wěn)：壩坡出現(xiàn)滑坡體（鼓脹、裂縫、滑動(dòng)面），通過(guò)全站儀監(jiān)測(cè)位移速率，結(jié)合地質(zhì)剖面判斷滑動(dòng)面位置（淺層滑坡多為粉質(zhì)黏土坡，深層滑坡與壩基軟弱夾層有關(guān)）。三、加固設(shè)計(jì)方案優(yōu)化根據(jù)病害診斷結(jié)果，分系統(tǒng)制定加固方案，確?！皩?duì)癥下藥”：（一）壩體加固設(shè)計(jì)1.土石壩培厚與防滲：培厚設(shè)計(jì)：當(dāng)壩體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不足時(shí)，采用上游或下游培厚。新壩體與原壩體結(jié)合面需開(kāi)挖臺(tái)階（寬度≥1m，坡度≤1:3），分層碾壓（壓實(shí)度≥0.94），填料選用與原壩體兼容的黏性土。防滲處理：對(duì)壩體滲漏，可在壩體迎水面鋪設(shè)HDPE土工膜（厚度≥0.5mm，幅寬6m，焊接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度的80%），或采用黏土鋪蓋（厚度≥2m，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s）。2.混凝土壩修補(bǔ)：裂縫處理：寬度<0.3mm的裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂注漿（壓力0.3~0.5MPa）；寬度>0.3mm的裂縫采用水泥灌漿（水灰比0.5~0.6），并鑿“V”型槽嵌填膨脹止水條。碳化層處理：鑿除碳化深度>2.5cm的混凝土，采用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)，表面涂刷滲透型防護(hù)劑。（二）防滲系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.垂直防滲：帷幕灌漿：適用于壩基巖性為砂巖、花崗巖的水庫(kù)。鉆孔深度需穿透透水層（進(jìn)入相對(duì)不透水層≥3m），灌漿壓力按孔深1.5~2.0倍水頭控制，漿液采用普通硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級(jí)≥42.5），水灰比0.6~1.0?；炷练罎B墻：適用于砂卵礫石壩基。槽孔深度需嵌入基巖0.5~1.0m，墻體厚度0.6~0.8m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20~C25，采用套接一鉆法施工。2.水平防滲：壩基截水槽：在壩踵處開(kāi)挖梯形截水槽（底寬≥2m，深度至不透水層），回填黏土（壓實(shí)度≥0.96），與壩體防滲體形成封閉系統(tǒng)。庫(kù)區(qū)鋪蓋：當(dāng)庫(kù)底滲漏嚴(yán)重時(shí)，在庫(kù)底鋪設(shè)土工膜+黏土復(fù)合防滲層（土工膜上覆黏土≥0.5m），周邊與壩體防滲體連接。（三）邊坡穩(wěn)定處理1.削坡減載：對(duì)滑坡體，按1:2.5~1:3.0的坡度削坡，削坡土方可用于壩體培厚（需檢測(cè)土料質(zhì)量）。削坡后坡面采用格構(gòu)梁+植草防護(hù)，格構(gòu)梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，間距3~5m。2.反壓固腳：在壩腳設(shè)置反壓平臺(tái)，寬度≥5m，高度≥2m，填料為透水性好的砂礫石，表面鋪設(shè)土工格柵（抗拉強(qiáng)度≥50kN/m）增強(qiáng)整體性。3.錨固支護(hù)：對(duì)深層滑坡，采用預(yù)應(yīng)力錨索（拉力≥100kN）或錨桿（長(zhǎng)度≥10m），錨固段嵌入穩(wěn)定基巖≥3m，自由段采用防腐處理（涂環(huán)氧涂層+套管）。（四）泄洪與輸水設(shè)施改造1.溢洪道拓寬：當(dāng)原溢洪道泄洪能力不足時(shí)，采用“挖方+襯砌”方式拓寬。邊墻采用C25混凝土襯砌（厚度≥0.3m），底板設(shè)置排水孔（間距2~3m，深度≥1m），防止揚(yáng)壓力破壞。2.閘門(mén)與啟閉機(jī)更新：更換銹蝕的鑄鐵閘門(mén)為鋼制閘門(mén)（防腐等級(jí)C3），啟閉機(jī)選用螺桿式（小型水庫(kù)）或卷?yè)P(yáng)式（中型泄量），配套自動(dòng)化控制系統(tǒng)（遠(yuǎn)程監(jiān)控開(kāi)度、荷載）。3.輸水涵管改造：對(duì)滲漏的涵管，采用內(nèi)襯HDPE管（管徑比原涵管小1~2級(jí)，熱熔連接）或預(yù)應(yīng)力混凝土套管（頂進(jìn)法施工），進(jìn)出口設(shè)置檢修閘門(mén)。（五）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在壩體、邊坡、滲流關(guān)鍵部位布置監(jiān)測(cè)設(shè)備：位移監(jiān)測(cè)：在壩頂、滑坡體布置全站儀監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率雨季1次/周，旱季1次/月。滲流監(jiān)測(cè)：在壩基、壩體埋設(shè)滲壓計(jì)（量程0~200kPa），監(jiān)測(cè)滲透壓力；在壩后設(shè)置量水堰（三角堰、矩形堰），監(jiān)測(cè)滲流量。環(huán)境監(jiān)測(cè)：安裝雨量計(jì)（分辨率0.1mm）、水位計(jì)（精度±1cm），實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)至縣級(jí)水利平臺(tái)。四、施工工藝與質(zhì)量管控加固施工需嚴(yán)格遵循“先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工”原則，把控關(guān)鍵工序：（一）土方工程施工要點(diǎn)1.壩體培厚：土料選擇：優(yōu)先選用塑性指數(shù)15~25的黏性土，剔除草根、石塊（粒徑>5cm）。分層碾壓：鋪土厚度≤30cm，采用振動(dòng)碾（激振力≥200kN）碾壓，壓實(shí)度檢測(cè)采用灌砂法（每層檢測(cè)≥3點(diǎn)）。結(jié)合面處理：原壩體表面刨毛（深度≥5cm），灑水濕潤(rùn)（含水率控制在最優(yōu)含水率±2%），鋪設(shè)20cm厚過(guò)渡層（砂壤土）。2.截水槽開(kāi)挖：采用挖掘機(jī)分層開(kāi)挖，邊坡坡度1:1.5~1:2.0，底部預(yù)留20cm人工清基，防止擾動(dòng)原狀土。（二）防滲工程施工要點(diǎn)1.土工膜鋪設(shè)：基底處理：壓實(shí)、平整，無(wú)尖銳雜物（粒徑>5mm需清除）。焊接工藝：采用雙軌熱熔焊機(jī)，焊接溫度180~220℃，行走速度2~3m/min，焊縫寬度≥10mm，每100m2做1組拉力試驗(yàn)（抗拉強(qiáng)度≥母材的80%）。周邊錨固：土工膜與壩體防滲墻采用膨脹螺栓+不銹鋼壓條固定，壓條間距≤0.5m。2.帷幕灌漿：鉆孔：孔徑≥91mm，孔斜偏差≤1%孔深，采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)。灌漿：自下而上分段灌漿（段長(zhǎng)5~10m），采用循環(huán)式灌漿法，結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)為吸漿量<0.4L/min持續(xù)30min。質(zhì)量檢測(cè)：灌漿結(jié)束7天后，采用壓水試驗(yàn)（壓力0.3MPa），透水率≤3Lu為合格。（三）混凝土工程施工要點(diǎn)1.裂縫修補(bǔ)：鑿槽：采用電錘鑿出“V”型槽（深度≥裂縫深度，寬度2~3cm），清除浮渣，用高壓水沖洗。注漿：環(huán)氧樹(shù)脂注漿時(shí)，壓力0.3MPa，注漿管間距30~50cm；水泥灌漿時(shí)，水灰比由稀到濃（0.8:1→0.5:1），直至壓力穩(wěn)定。2.溢洪道襯砌：模板安裝：采用鋼模板（剛度≥50kN·m/m），拼縫處粘貼止水條，防止漏漿?；炷翝仓翰捎帽盟突炷粒ㄌ涠?2~16cm），插入式振搗器振搗（間距≤30cm），表面收光后覆蓋麻袋灑水養(yǎng)護(hù)（養(yǎng)護(hù)期≥14d）。（四）質(zhì)量控制措施1.原材料檢驗(yàn)：土工膜需檢測(cè)斷裂拉伸強(qiáng)度（≥15kN/m）、防滲系數(shù)（≤1×10?12cm/s）；水泥需檢測(cè)強(qiáng)度等級(jí)、安定性；鋼材需檢測(cè)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度。2.過(guò)程監(jiān)測(cè)：壓實(shí)度檢測(cè)采用環(huán)刀法（每層≥3點(diǎn)），混凝土強(qiáng)度采用回彈法（每100m3≥1組試塊），灌漿壓力、吸漿量實(shí)時(shí)記錄。3.隱蔽工程驗(yàn)收：截水槽回填、土工膜焊接、灌漿孔封孔等工序，需經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)入下一道工序。五、生態(tài)與社會(huì)效益分析小型水庫(kù)加固不僅提升工程安全，更帶來(lái)多重效益：（一）防洪減災(zāi)效益加固后水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)從“不足20年一遇”提升至“50年一遇”，可有效抵御極端洪水，保護(hù)下游村鎮(zhèn)、農(nóng)田安全。例如，某縣小型水庫(kù)加固后，下游1萬(wàn)畝農(nóng)田、2萬(wàn)人口的防洪風(fēng)險(xiǎn)降低80%。（二）灌溉供水效益修復(fù)滲漏、改造輸水設(shè)施后，水庫(kù)興利庫(kù)容恢復(fù)率達(dá)85%以上，灌溉保證率從60%提升至85%，年增灌溉水量50萬(wàn)m3，保障糧食增產(chǎn)約10%。同時(shí)，村鎮(zhèn)供水保證率從70%提升至95%，解決3000人飲水安全問(wèn)題。（三）生態(tài)效益1.水質(zhì)改善：防滲處理減少庫(kù)水滲漏，庫(kù)區(qū)水位穩(wěn)定，水體自?xún)裟芰υ鰪?qiáng)，COD、氨氮濃度下降15%~20%。2.生態(tài)修復(fù)：生態(tài)護(hù)坡（植草磚+本地草種）覆蓋度達(dá)90%，減少水