水利大坝除险加固设计与施工技术分析

水利大坝除险加固设计与施工技术分析

发表时间：2016-08-01T16:20:56.190Z 来源：《基层建设》2016年9期作者：程纪虎毕鑫[导读] 做好对水库大坝的除险加固是保证水库大坝质量与延长水库大坝使用寿命的重要途径。

山东大禹工程建设有限公司山东济南 250013 摘要：做好对水库大坝的除险加固是保证水库大坝质量与延长水库大坝使用寿命的重要途径。本文主要根据水利建筑中存在的缺陷，分析水利大坝除险加固的设计方案及其施工技术，目的是为了可以进一步提高水库大坝工程的施工质量。

关键词：水利大坝；除险加固；设计和施工技术引言：水库大坝是我国水利事业当中的重要组成部分，其对于农业灌溉、水利发电以及防洪事业都有着重要意义。然而，水库大坝作为建筑工程项目，其会随着使用时间的增长而逐渐出现病害，这些病害的出现会为水库大坝的正常运行带来险情。为了保证水库大坝的正常运行，相关工作人员必须要做好对水库大坝除险加固工程设计的研究，以实现更好地延长水库大坝使用寿命，提升其在水利事业当中的效益水平。

1 水利建筑中存在的缺陷

经过长期的运作，大坝多多少少也出现了质量上的缺陷，这直接影响了水利系统的正常运营。

1.1 没有满足坝体的规范要求

主坝的壳体和墙心的填筑压实度没有达标，在过去，对水库的大坝进行过实地勘察，通过实体建筑勘察，了解坝体的填筑情况。期间，通过钻孔，探井和物探类似的主要方式，进行测试，得到结论是大坝的平均的压实度为0.86，坝壳为0.91，很显然，这两个指数都没有达到要求的平均水平。另外，坝体土的均匀性很差，有的地方还有塌方的迹象，这对水利工程的安全形成一大隐患。

1.2 坝基和坝肩

构成坝基和坝肩的岩石在随着时间的推移会受到一定程度上的腐蚀，对于产生的沙土泥渣要进行及时的清理，不然会有透水的现象，极大地破坏了大坝的安全性。

2 水利大坝除险加固的设计方案 2.1 坝顶和坝坡的设计

水库大坝的坝顶应该有排水系统，因此坝顶的排水设计可以让坝顶的坡度倾斜约二十度，并且在大坝下游铺设路缘石，与排水沟相连。大坝坝身的坡度应当与坝高、坝型、坝基和力学相结合进行定夺。同时还要依据坝身的荷载量科学的计算坝坡的渗流和稳定性，最后评定大坝是否符合稳定的标准。大坝上游的护坡可以根据实际情况建设一个戗台，依据安全稳定，节约资源，便于施工的原则进行设计，打造成预制混凝土块，预制干砌石的护坡形式。要注意的是，预制干砌石护坡要留有足够多的排水口和纵横缝，护坡底部要设有基座。坝坡厚度要依据反滤和雨水风浪冲击拍打的要求设定。

2.2 主坝采取的加固措施

在风化的岩层里钻孔是很困难的，水坝的坝基在5-20m时，可以采取帷幕灌浆的方式进行灌浆。防渗施工时必须保证墙心质量一点也不能遭到破坏。主坝进行加固，首先要修筑全长为360m塑性混凝土防渗墙。

2.3 防渗墙设计

塑性混凝土是建构防渗墙的主要材料，所以在施工时，采用膨润土浆液固定墙壁，采用两钻法进行穿凿，再用混凝土泵送浇注。另外，在施工过程中要先用冲击钻钻主孔。

2.4 帷幕灌浆设计

坝基如果出现风化岩，采取帷幕灌浆的处理方法，帷幕灌浆与混凝土连成一体，防渗墙内的钢管通过预埋产生，导致钢管底部产生了风化岩，这时最恰当的处理方式就是用帷幕灌浆的方法。在防渗墙中间预埋管径为10cm的钢管，间距与凿孔的孔距一样均为2cm，用定位安装架固定预埋的钢管，主要是在凿孔，清孔之后，混凝土浇筑之前进行即可。直径为20mm的定位架由钢管连接而成，垂直方向距离定位架10m。钢管完成之后，开始对混凝土进行浇筑，强度要达到设计的80%采用钻孔灌浆。

2.5 截渗、返滤与排水加固设计

在水库大坝除险加固工程设计当中，做好对大坝水流量的有效控制至关重要。在实际工作中，设计人员要先对坝体、坝基进行地质钻探勘测，以实际结果来对大坝的极限承受水流量与抗腐蚀程度，并在其指导下对大坝水流量进行科学的控制。在抗渗问题上，设计人员要根据钻孔注水试验资料来对水库大坝实际运行情况进行分析，来计算大坝的渗漏量，在此基础上采用高压旋喷混凝土等放在大坝上游坝脚处设置截水槽，以实现对坝基渗漏的阻截。除了截渗设计外，工作人员还应做好对反滤层厚度的科学设计，通过对大坝实际情况的掌握，计算出返滤层的基本设计厚度，然后按照施工设计方法与规定材料施工来做好对返滤层的设计。排水方面可采取贴坡排水法予以设计，通过在坡脚处设置排水沟或集渗沟，来实现对水库大坝加固的目的。

3 溢洪道加固设计 3.1 进水段

溢洪道进水渠段总长28m,宽47.6m，两侧采用直立式导墙。前段18m导流设置为下潜式，后段接控制段导墙长10m,顶部高程71.6m，两侧导墙均采用C20埋石混凝土，导墙顶宽0.8m，墙背坡比为1:0.5。进水渠底板为现浇C20钢筋混凝土，底板高程为65.1m，厚0.5m。底板设有纵横缝。

3.2 控制段

溢洪道控制段长35m，宽47.6m，溢流堰堰型为宽顶堰，宽顶堰坎高1.0m,斜坡式进口，堰顶高程66.1m。两侧边墙为C20埋石混凝土重力式挡墙，顶高程71.6m，顶宽0.8m，墙背坡比1:0.5，导墙迎水面层布钢筋网。堰底板为现浇C20混凝土钢筋混凝土，厚1.0m，底设置有纵横缝及纵横排设施。

3.3 泄水段

泄槽段采用矩形断面，长100m，宽47.6m，纵坡i=0.196，泄槽边墙为C20埋石混凝土重力式挡墙，顶宽0.8m,墙背坡比为1:0.5.泄槽中段边墙高3.5m,边墙上端接控制段边墙，下端接消力池边墙，底板为现浇C20钢筋混凝土，厚1.0m。底板设有纵横缝及纵横排设施。

4 水库大坝除险加固施工技术

4.1 坝体培厚施工技术

坝体培厚施工技术是土石坝坝体内外坡加固除险设计的重要方法，其对于保证土石坝安全性与稳定性具有重要意义。坝体培厚施工技术的主要施工流程为：先由挖掘机进行基础开挖，然后由人工进行辅助清理，之后进行堆石料、风化料的填筑，最后进行坝体返滤料的填筑等。在实际施工过程中，坝体培厚施工技术是以机械设备为主、人工配合为辅来进行施工的，在实际施工过程中，这种施工方法不仅能够保证施工质量，还能够提升施工进度，是水库大坝除险加固工程实现高效率施工的重要保障。

4.2 坝体帷幕灌浆施工技术

大坝帷幕灌浆施工技术也是水库大坝除险加固工程当中的重要施工技术类型。在实际施工过程中，由于需要大量的浆体来进行灌注，因此施工现场不仅要做好供电系统、灌浆系统的布置，还必须要布置供水系统。在供水系统布置时，为保证水利供应的充足，施工人员必须要修建一个高位水池，以潜水泵的抽水力将水输送到基础供水的水池当中。除了要注意供水系统外，设计人员还应做好供电系统设置，因为灌浆泵、搅拌机等设备都需要电力支持来实现运作。与此同时，设计人员还要配备备用柴油发电机，以备不时之需。对于包括水泥、水、骨料以及外加剂等灌浆基础材料，施工人员需要在保证基础质量的同时，做好对配合比的科学控制，为灌浆施工技术的有效性提供支持。

结语：对水库坝体采用除险加固措施，可以有效地提高坝体的坚固情况。在设计过程中，要对水库所在地的常年气候以及地理环境进行分析，并针对相应问题作出预案，从而提高水库坝体的安全性。

参考文献：

[1] 覃海龙.大中型水库大坝除险加固工程设计及施工技术[J].现代建设,2011，10(9):50-52.

[2] 卢山.水库大坝除险加固工程设计及施工技术[J].现代农业科技,2015，11：211-212.

[3] 杨仁强.税局大坝除险加固工程设计及施工技术要点分析[J].黑龙江水利科技,2014，42(6):140-142.