水利工程中水闸加固施工技术分析

水利工程中水闸加固施工技术分析
摘要：近年来，随着社会经济的高速发展，水利工程事业也实现了蓬勃发展，
在农田灌溉和防洪防灾中发挥着非常大的作用。

然而，在水利工程应用环节中，
由于水闸的稳定性比较差，导致水利工程整体使用性能不佳。

因此，要完善水闸
加固措施，做好病险水闸的防护工作。

关键词：水利工程；水闸加固；技术
在水利工程维护环节，维护人员应该对水闸病险进行维护，有效的解决水闸
问题。

对水闸病险情况进行细致的查看，改善加固方式，恢复水闸的性能。

一、水利工程中水闸问题
水利工程应用中，水闸常常出现一些问题，具体如表1所示。

（一）水闸防洪标准不符合要求
水闸的泄流和排涝功能不能符合相关标准，单宽流量也比下游河床图纸冲刷能力强，尤
其是在沿海地区的挡潮闸设计中，由于水闸的闸室高程非常小，导致潮水倒灌问题。

我国水
利工程水闸建设时间比较长，一般是在改革开放前建设，当时相关标准并不健全，水文资料
不丰富，在防洪规划环节，由于政策或者环境导致防洪规划发生变化，导致水闸防洪标准比
较差。

（二）闸室抗滑稳定不足
在病险水闸分析中，发现有些地区的沉降非常严重，水闸部分的沉降不均匀。

闸室的抗
滑能力比较差，安全系数不能满足要求，闸基出现严重破坏，对水利工程整体的安全性产生
不良影响。

（三）消防设施劳损
由于水闸维护中资金不足，病险水闸效消防设施也存在很严重的损毁问题，水闸的闸基
两岸出现严重的渗漏破坏，闸基与河流两岸出现基础掏空的问题。

水闸的闸门在长时间使用后，受到河水的腐蚀，生锈问题非常严重，沿海地区的闸门也非常容易被盐分腐蚀，相关的
金属结构也出现生锈和腐蚀等情况，在水利工程运行中容易导致安全事故。

（四）水闸上下游淤泥趁机导致闸室腐蚀
水闸建设中，由于地址选择不够理想，导致泥沙淤积。

如果不能定时的将淤泥清除，就
会导致水闸安装处排涝不当，导致水闸的闸室出现严重的腐蚀问题。

由于人为原因，很多水
闸的监测设备不足，管理者不能及时地掌握水闸的情况。

由于水闸的维护和保养标准不够严谨，导致水闸管理单位不能及时维修水闸。

二、水利工程中水闸加固措施
水利工程应用中，应该完善水闸加固措施，如表2所示。

（一）闸室加固
闸室在水闸是主体工程，结合了闸底板、闸门、闸墩等施工。

由于水利工程应用中，蓄
水位提升，导致其运行条件发生很大的变化，防渗和排水工作不能顺利进行。

在对河流中的
沙进行溶解度分析，以进一步检查沙中有机物的存在情况。

将沙样放在70°的烘箱中24 h，
然后，通过粉碎样品将沙子分成三部分，并测量每部分的质量。

将三部分分别浸泡在蒸馏水、盐酸溶液（ph=5）和NaOH溶液（ph=9）中48小时。

然后从溶液中取出每个样品，在室温
下干燥并称重，以检查质量损失。

样品在蒸馏水、酸、碱溶液中的质量损失率分别为0.436%、0.432%和0.356%。

少量的质量损失表明有机物不是以颗粒形式独立存在，而是与沙粒紧密结合。

由于长期的微生物活性和物理或化学作用，有机物可能会浸入孔隙或吸附在沙表面。

由
于有机质存在的特殊类型，该沙被称为“有机沙质土”，这些有机质沙土会对闸室产生腐蚀作用，因此要对闸室进行加固。

污泥水和污泥与枯叶混合，以增加有机物含量。

有机沙土的最
大干密度和最佳含水量分别为1.723_g/cm3和12.23%。

沙的最小干密度为1.570_g/cm3，而
天然干密度为1.617_g/cm3。

因此，天然状态下有机沙土的相对密度约为0.56。

沙的比重和
渗透性分别为2.621和3.257×10-3 cm/s。

河水中沙的有机质含量过大，导致排水设施不能充
分发挥作用。

排水设施不能将粒径比较大的有机质沙及时排出，使得有机质沙在排水设施中
大量堆积，由于排水设施失效，直接导致闸室整体稳定性下降。

水闸在有机质沙的腐蚀下，
出现老化和病害等情况，导致水闸的强度不能满足要求。

因此，在闸室加固中，应该采用各
类防腐蚀材料，提升闸室的承载能力和防腐蚀能力。

（二）翼墙与岸墙加固
水闸的岸墙和翼墙可以将两岸的建筑物连接起来，起到很好的防渗和引流效果。

翼墙在
设置和布置中，要合理的控制好扩散角，防止冲刷导致翼墙出现渗水情况。

在岸墙和翼墙使
用中，由于地下水位发生很大的变化，翼墙的承压能力不足。

因此，应该提升翼墙的承压能力。

强化地基与基础，确保地基可以承受更多的荷载，发挥防冲刷和防渗效果。

在翼墙和岸
墙加固中，可以采用纤维和钢加固，圆柱形钢笼由纵向主筋和笼外螺旋箍筋组成。

为了精确
定位，在圆柱形框架外部使用钢筋，沿钢笼每2–2.5 m固定一根加强筋。

这种加固方法易于
设计、操作和质量控制，加固深度要结合成本合理控制。

竹子放在柱子周围也可以起到加固
效果，竹子的直径一般在50-100 mm之间，应根据水泥土柱的直径进行设计。

水泥与土混合后，应立即将竹子插入水泥混合土中，以确保在水泥土硬化前完成该过程。

竹子的尖头应该
朝下，以便于穿透。

首先，可以手动设置竹子并将其渗透到泥浆中。

然后，可以用打桩机将
竹子完全插入柱子中。

竹子的底部比柱子的末端高1-2米。

竹子的外部被切割，柱子顶部上
方留有20-30 cm长的竹子。

然后，用钢网将所有的柱子通过竹子的顶部连接起来，并在柱子
的顶部浇筑混凝土。

（三）防护与消能工作
水闸的抗冲击能力一般比较差，而且承受水头存在局限性。

因此，在水闸设计中，应该
设计消力池，防止下游水将水跃淹没。

如果下游河床遭受很大的冲刷，那么会导致护坡被冲毁。

因此，护坡的垫层应该合理的设计，有效的预防地基沉陷、冲刷、排水不畅等问题。

在
水闸防护中，一般可以采用钢纤维提升其强度，钢纤维体积分数1.5%时，钢纤维的抗压强度
增大，说明钢纤维体积分数1.5%时，钢纤维的抗压强度结果最高。

随着钢纤维体积的增大，
高强纤维混凝土的劈拉强度增大。

钢纤维的种类对砂浆钢筋混凝土的力学性能有重要影响。

钢纤维的加入会使高强混凝土的脆性破坏模式变为更具延性。

由于不连续钢纤维具有在混合
过程中发生的连锁作用，使其能够紧密结合和嵌套，以分散混凝土混合料中分散的钢纤维，
提升钢纤维的强度，从而使水闸部门的抗冲刷能力得到保障，起到很好的加固效果。

钢纤维
混凝土的抗压强度在40MPa-85MPa范围内，高强钢纤维混凝土的抗压强度范围在60MPa～
90MPa之间。

在钢纤维应用在水闸加固中，要控制好混凝土的搅拌时间、搅拌顺序，分析钢
纤维体积与钢纤维几何尺寸之间的关系。

在湿混凝土基体中添加钢纤维可以避免纤维结块。

高强钢纤维混凝土的强度非常高，可以确保水闸抵御水力的冲刷，起到良好的加固稳定效果。

钢纤维体积在0.75%-1%的比例范围内，提高了钢纤维混凝土的延性、约束性和变形性，对混
凝土的弹性模量没有明显的影响，钢纤维的加入防止了钢筋混凝土和复合材料柱的突然破坏。

（四）其他加固工作
做好水闸的防渗措施，在水闸防渗环节，可以结合水平防渗和垂直防渗结合的方式，通
过设计板桩、尺墙、防渗墙等，提升水闸的防渗效果。

在排水设施设计中，主要是结合护坦、浆砌石海的设计。

在水闸中建筑物设计中，应该有效的防止混凝土发生碳化，提升钢筋的横
截面积。

在混凝土处理中，应该防止结构产生裂缝，采用水泥灌浆和化学灌浆结合的方式，
在表面涂抹环氧砂浆。

结语：
水利工程在城市建设中发挥的作用非常大，在农田灌溉、居民用水和防洪方面都发挥着
不可忽视的作用。

然而，水闸的稳定性差导致水利工程整体的使用效果不佳。

因此，应该完
善水闸的检修和加固工作，提升水利工程的应用效果。

参考文献：
[1]龙娟.水利工程中水闸加固施工技术的应用分析[J].科技风，2019（12）：185.。