水庫大壩防滲加固設計分析

【摘要】水庫在社會的發展過程中的作用非常的重要，因為不僅發電、灌溉、防洪等工程與水庫息息相關，而且人們的日常生活如飲水等也與水庫有密切的聯系，因此，對于社會的正常運行以及人民生活水平的提高來說，水庫的數量及其質量都具有非常重要的影響。但是，因為在設計施工的時候，許多水庫沒有嚴格按照規范的標準進行操作，而且在使用水庫的過程中，也沒有對水庫定期及時地進行安全檢測和維修，從而使得許多水庫大壩出現老化的現象，有的水庫大壩甚至有一定的安全隱患存在著，而且現在有一個不爭的事實就是水庫大壩存在病險的數量非常的大。因此，相關部門和工作人員必須要面對和解決的一個問題就是加固水庫大壩除險的工作。

【關鍵詞】水庫；大壩；除險加固；防滲；設計；處理

引文

一直以來，大壩是國計民生的重點項目之一，而且水庫大壩能否安全、穩定、持續的運行與人們的生活有著直接的關系，并且是重中之重。因此，通過本文研究對了水庫大壩的防滲加固工程，并且分析研究了出現滲漏的問題，希望通過這種的設計方案，能夠進一步加固水庫大壩，避免再次出現滲漏問題，使人身財產的安全保證。

1、水庫大壩除險加固的防滲設計具體處理方式

1.1 提高大壩壩體結構的穩定性

1.1.1 具體水庫大壩的結構分類

水庫大壩防滲加固時，所采取的措施必須遵循遵守上堵中截下排的原則，需借助天然粘土以及人工填筑粘土的方式進行整體水平鋪蓋。此外，水庫大壩除險加固還可采用垂直防滲的方式，具體方法有：高壓噴射灌漿防滲、混凝土防滲墻、倒掛井防滲墻以及劈裂灌漿防滲等。大壩的壩體需要根據上下游坡度的陡緩度采取相對應系數放緩對策進行實際施工。

1.1.2 加強大壩其他建設項目的結構維護

要想穩定大壩結構，還需要加強護坡工作，做好涵洞危險災情處理、排水棱體處理，從而提高泄洪道排水的能力，實現大壩改造除險加固的目的。滑坡對于水庫大壩有著直接的影響，因此需要結合滑坡作用特點、自身性質、形成原因、滑坡范圍、規模、滑坡的邊界條件等，做好力學參考工作，從而實現滑坡有效處理，保證其安全穩定性。

1.2 提高水庫的除險加固能力

1.2.1 水庫的防滲技術

水庫一旦產生滲水問題，由于水庫大壩的內部基本結構在強大的水壓作用會出現松動或部位的變化，所以需要采用有效的水庫防滲技術，從而達到壩體防滲的目的。一般采用混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿、帷幕灌漿、深層攪拌連續墻等措施進行防滲，從而有效的提升水庫大壩整體施工的質量。

1.2.2 壩體的加固滲漏處理技術

大壩壩體加固主要是為了加強壩坡的整體結構堅固性，通過堅固壩坡的內部結構以提升工程整體的抗剪強度。其加固滲漏處理技術一般采用高壓旋噴防滲墻技術，通過設計、質量檢查保證施工質量，同時借助開挖回填、增設防滑體以及放緩壩坡等方式采取有效的防滑措施并摻合土料以達到防滲的目的，從而實現壩體加固，以確保水庫大壩整體的質量及穩定性。

2、結合實例分析水庫大壩除險加固防滲處理設計

本工程為新疆某水庫大壩工程，大壩壩址以上的集雨面積約為0.85km2，最大壩高為13.2m，水庫的總庫容面積約為20.7m3。本大壩為均值土壩，壩頂高程為900m，壩底的開挖高程約886.8m，壩體的平均建基面高程約886.8m，壩頂長度為54.1m，壩頂的厚度約4.4m。上游壩坡為單坡，以塊石砌護施工，坡比為1：2.2；下游壩坡種草，高程893.4m，且設置馬道，馬道的上坡比約為1：1.65，下坡比約1：2.27。壩趾處則設置堆石棱體以達到防滲的目的，棱體頂寬2.9m，內坡比為1：0.5，外坡比則為1：2.41。本水庫主要功能以灌溉為主，是結合養殖、防洪的綜合利用小（2）型水庫。該水庫大壩屬于5級建筑物，正常水位高約897.0m。對本大壩土體進行分析，其土工顆粒中粘粒含量約24～47%，粘粒含量較大，塑性約7.2～13.5，土料總體質量一般。

目前水庫大壩壩體出現滲流，經過調查分析其主要原因為：①壩身填筑的質量較差，造成壩體內部出現滲流通道。②壩體、壩基以及基礎接觸部位未做好防滲處理。所以需要及時進行壩體防滲高壓噴漿施工，進行壩基與接觸段帷幕灌漿施工，以減少滲流量。進行壩體的單管高壓旋噴防滲設計，制定相應方案。選擇旋噴防滲墻的軸線，按照大壩的地形特點以及應力條件，在土壩軸線的上游設置高壓旋噴防滲墻，采取平行原壩軸線的方式進行旋噴加固。

加固后需分析及評價滲流安全性，首先需要進行斷面計算。大壩屬于均質土壩，選擇大壩的最大斷面實施斷面計算，大壩滲流計算采用AutoBANKV6.1軟件進行計算分析。具體計算結果如下：（1）上游水設計正常蓄水位，高度為897.8m，下游無水時分析滲流穩定性。通過相關計算壩體的單寬總滲流量計算公式為q=9.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.12，出現于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為897.8m。（2）上游庫設計洪水位，高度為898.59m，下游無水時分析滲流穩定性。通過相關計算壩體的單寬總滲流量計算公式為q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.13，出現于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為898.59m。（3）上游庫、校核洪水位，高度為899.07m，下游無水時分析滲流穩定性。通過相關計算壩體的單寬總滲流量計算公式為q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.14，出現于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為890.07m。

對所得結果進行分析，按照大壩填土顆粒進行分析實驗，確定大壩填土的滲透變形為流土類型。采用單管高壓旋噴防滲墻技術進行處理后，各部位滲流情況得以有效處理，達到了壩體除險加固防滲的效果，滿足水庫的使用要求。

3、結束語

總的來說，水庫工程的作用非常重要，尤其在防御洪水災害以及確保國民經濟建設等方面有著重要地位。所以，一定要將水庫大壩安全管理工作做好，從而將除險加固防滲設計與處理加強，完善水庫的鑒定制度，對工程的動態及時的掌握，從而確保大壩工程安全的運行。

參考文獻：

[1]謝瓊，彭有義.防滲墻處理技術在水庫除險加固中的應用研究[J].科技傳播，2011（15）：113～114.

作者簡介：鄭旭（1989— ），性別：男，籍貫：新疆烏魯木齊，所在單位：中工武大設計研究有限公司新疆分公司，職稱：助理工程師，學歷：大學本科，主要從事水利水電工程勘察、設計工作 。