基于水利大壩除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)及其施工探析

顏世兵 邵凱

摘要：由于水利大壩自身具有蓄水、引水、防洪抗?jié)车茸饔茫瑸榇耍谒こ讨邪l(fā)揮著至關(guān)重要的作用，是水利工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。另外，還發(fā)揮著水資源調(diào)用、維系生態(tài)環(huán)境以及為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足水源的關(guān)鍵作用。但同時(shí)，水利大壩也是水利工程最容易出現(xiàn)安全隱患的部分，大部分水利工程的安全問題均集中表現(xiàn)在水利大壩工程中，對(duì)水利工程的整體性能帶來極大影響。鑒于以上內(nèi)容，我們需要對(duì)以往水利工程中出現(xiàn)較多的安全問題進(jìn)行分析，根據(jù)問題內(nèi)容探討水利大壩除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)方案，最后對(duì)水利大壩除險(xiǎn)加固施工技術(shù)進(jìn)行研究，希望可以有效提升水利大壩的穩(wěn)固性能，進(jìn)而保證水利工程的整體性能，能夠發(fā)揮出應(yīng)有的社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：水利大壩；除險(xiǎn)加固工程；施工技術(shù)

我國(guó)的水利工程建設(shè)距今已有多年歷史，早期修建的水利工程在持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)之后已經(jīng)出現(xiàn)了性能下降的趨勢(shì)，尤其是在實(shí)際運(yùn)行的過程中承擔(dān)重要作用的水利大壩，有很多因?yàn)槟昃檬薅嬖诎踩[患，嚴(yán)重威脅水利工程的健康發(fā)展。同時(shí)，由于早期的施工技術(shù)相對(duì)落后，致使水利工程在運(yùn)行一段時(shí)間之后水庫大壩的穩(wěn)定性能降低，這對(duì)水利工程的使用性能和使用壽命帶來極大影響，此時(shí)，就突出了除險(xiǎn)加固施工技術(shù)的作用。實(shí)際工程中，合理的除險(xiǎn)加固施工設(shè)計(jì)可以使水利工程的使用性能得到明顯提升，同時(shí)，還可以延長(zhǎng)工程的使用壽命，為政府方面減輕一定的負(fù)擔(dān)，對(duì)水利工程的健康發(fā)展也具有積極意義。

一、水利大壩中易出現(xiàn)的問題

（一）大壩主體

對(duì)以往的水利工程安全問題進(jìn)行總結(jié)之后可以發(fā)現(xiàn)，問題最為集中的部分為大壩主體，產(chǎn)生這類問題的主要原因有大壩主體的坡度普遍較陡，再由于對(duì)壩體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮到壩體的透水性問題，致使水流對(duì)大壩主體的影響偏大，最終導(dǎo)致大壩主體受到嚴(yán)重威脅；在壩體修建的過程中，對(duì)填土的質(zhì)量缺乏重視，填土質(zhì)量沒有得到有效保證，且沒有做好碾壓工作，致使中間存在軟弱層，在長(zhǎng)時(shí)間受到水流的影響下，壩體根基受到嚴(yán)重影響，另外，由于地面下沉，壩體的拉應(yīng)力過小，產(chǎn)生開裂，也會(huì)對(duì)整個(gè)壩體的穩(wěn)定程度帶來影響；在坡體位置沒有設(shè)置合格的護(hù)坡石或者設(shè)置的護(hù)坡石質(zhì)量不佳在短時(shí)間內(nèi)風(fēng)化破碎，另外，護(hù)坡石設(shè)置的厚度和重點(diǎn)均沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求等，均是壩體產(chǎn)生安全問題的主要原因；大壩主體的高度設(shè)計(jì)不合理，壩腳沒有設(shè)置對(duì)應(yīng)的排水系統(tǒng)或者排水系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)，無法滿足水利工程的運(yùn)行需求；防浪墻設(shè)置不當(dāng)，與防滲體緊密結(jié)合，致使出現(xiàn)壩體開裂和變形的現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)中存在老化現(xiàn)象，沒有得到及時(shí)維修致使壩體的安全性得不到保障。

（二）大壩的滲漏

由大壩滲漏所引發(fā)的安全問題往往會(huì)對(duì)水利工程的健康發(fā)展帶來嚴(yán)重影響，產(chǎn)生大壩滲漏的主要原因集中表現(xiàn)在水利工程的建設(shè)階段，由于施工作業(yè)不到位或者施工失誤對(duì)整體工程質(zhì)量和使用性能所帶來的影響是不可忽視的。在施工作業(yè)中，大壩壩基施工之前需要先對(duì)施工地段進(jìn)行全面清理，保證施工區(qū)域無雜物無塵土，一旦清理工作不到位，就代表著壩基底端會(huì)出現(xiàn)裂縫，致使壩基的防滲性能較差，對(duì)壩基的穩(wěn)固性帶來極大影響。除此之外，對(duì)壩體的防滲設(shè)計(jì)不合理，防滲施工不到位也是影響大壩防滲性能的關(guān)鍵因素。在實(shí)際施工的過程中，如果在防滲體填筑的過程中，壓實(shí)程度不夠，不能滿足防滲設(shè)計(jì)的建設(shè)要求，則大壩的防滲性能也無法保證。

二、水利大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)分析

（一）壩頂和壩坡工程加固設(shè)計(jì)

針對(duì)水利大壩除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)需要從多個(gè)方面入手，對(duì)大壩穩(wěn)固性能存在直接影響的關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，首先需要注重對(duì)壩頂和壩坡的設(shè)計(jì)工作。由于壩頂在工程中擔(dān)負(fù)著排水的任務(wù)，為此，在針對(duì)壩頂進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮壩頂?shù)母叨群蛯挾戎猓€需要在壩頂設(shè)計(jì)合理的排水系統(tǒng)，確保其能夠承擔(dān)起不同情況下的排水工作。為了保證壩坡的排水溝能夠有效的與下游的排水系統(tǒng)相連，在進(jìn)行壩坡設(shè)計(jì)時(shí)，需要做出適當(dāng)?shù)膬A斜，一般是將傾斜度控制在2%左右。針對(duì)已經(jīng)建成的水利大壩來說，由于以往的施工工藝和設(shè)備性能的限制，在壩體修建的過程中，很難保證壩體的壓實(shí)程度，均是采用人工堆砌的方式進(jìn)行施工，雖然設(shè)置了較大的高度和寬度，在一定程度上提升了壩體的穩(wěn)定性能，但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的水流作用，壩體的主體穩(wěn)定性已經(jīng)很難保證。此時(shí)，便可以在上下游的壩坡位置設(shè)置適當(dāng)?shù)膽昱_(tái)，戧臺(tái)的搭建使得壩體的寬度進(jìn)一步提升，相對(duì)應(yīng)的大壩主體的穩(wěn)定性能也就得以提升。戧臺(tái)在搭建的過程中需要嚴(yán)格控制各個(gè)工序的施工質(zhì)量，保證路面清理、壓實(shí)程度以及土壤的含水率，進(jìn)而達(dá)到加固壩體的目的。

（二）放水洞和溢洪道加固設(shè)計(jì)

在水利工程中放水洞的主要作用為實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的合理調(diào)配，而水資源調(diào)配作為水利工程的主要功能，在實(shí)際運(yùn)行的過程中應(yīng)用率較大，為此，放水洞的安全問題也是水利工程大壩的常見問題。在對(duì)放水洞進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)以往工程中放水洞的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行參考，在確保其能夠在水利工程中充分發(fā)揮自身作用的基礎(chǔ)上，對(duì)其展開加固設(shè)計(jì)，保證經(jīng)過加固處理之后的水利工程放水洞能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。

三、水庫大壩除險(xiǎn)加固施工技術(shù)

實(shí)施水庫大壩的加固措施中還要注意對(duì)其抗震能力的落實(shí)，將地震震級(jí)和地震的烈度進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)，抗震加固要在水庫大壩的壩頂進(jìn)行超高的設(shè)計(jì)，放緩坡壩，從而增強(qiáng)上部壩坡的穩(wěn)定性，由于水庫大壩上部的地震慣性較大，水庫大壩的增厚加固要采用石塊或者石塊砌體，并增設(shè)鋼筋槽籠穩(wěn)定水庫大壩的建設(shè)。在進(jìn)行設(shè)置鋼筋或者土石方格時(shí)，要注重對(duì)于水庫下游坡壩的加固，杜絕開閘泄洪時(shí)將下游壩坡沖毀的情況發(fā)生。

為了使已經(jīng)建成的水利工程能夠發(fā)揮出最大的社會(huì)效益，需要對(duì)其運(yùn)行過程中存在的問題進(jìn)行全面分析，尤其是水利大壩中存在的安全問題，對(duì)水利工程的整體運(yùn)行效果具有直接影響。[BT4][STFZ][WTFZ]四、結(jié)語

為此，針對(duì)水利大壩中存在的安全問題進(jìn)行分析，找出易于產(chǎn)生問題的部位，制定合理的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)是保證水利工程健康發(fā)展的必然之舉。在設(shè)計(jì)的過程中除了需要保證加固質(zhì)量，還需要在技術(shù)上進(jìn)行不斷創(chuàng)新，從根本上解決水利大壩中存在的問題，從多個(gè)方面進(jìn)行考慮，加強(qiáng)加固設(shè)計(jì)的合理性，進(jìn)而保證水利工程的使用性能和使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

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