水利工程除險加固設計技術探討

王琳琳 王興秋

摘要：目前，我國經濟正在以人們無法想象的速度增長著，在我國各大領域之中，相關的技術水平也得到了一定程度的提高。水利工程是關系到國計民生的重大建設項目，隨著社會與時俱進的發展，它給人民帶來的效益穩步提高，但由于建造的歷史條件以及自然原因等，很多已建工程存在著不同程度的損壞，嚴重影響正常運行，則加固措施勢在必行。

關鍵詞：水利工程；除險加固；設計技術

1 水利工程堤防出險種類分析

堤防隱患主要有：生物洞穴、植物腐爛形成的空隙，堤內暗溝、暗管、廢井、墳墓，堤身填筑隱患等。堤防出險種類以滲透破壞為主，滲透破壞主要表現為集中滲漏、管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土。由于堤身物質組成的不均勻性和填筑密實度的不均勻性造成的，或筑堤時未清基，堤身堤基接觸帶物質較混雜，滲透破壞也稱滲透變形。由于滲流條件和土體條件的不同，滲透破壞的機理、發展過程及后果也不一樣。滲透破壞在堤防工程中非常普遍，由滲透破壞造成的險情約占險情總數的75%。

2 水利工程中加固項目存在的問題

2.1 病險水庫大壩安全鑒定工作存在缺陷

有些病險水庫在未做安全鑒定的前提下直接進行除險加固初步設計，使初步設計缺乏依據，所采取的除險加固措施不能完全消除病險水庫存在的問題和安全隱患。還有一些水庫防洪標準低、淤積嚴重、原設計功能基本喪失、病險嚴重，除險加固技術上不可行，經濟上不合理，完全可以用降等報廢的辦法保證安全，但為了爭取財政資金，也作為病險加固項目上報。

2.2 水閘工程中較常出現的險情

①當水閘關閉以后還有漏水或滲水現象發生。在老化或年久失修的來水閘中，此類問題較常出現。其產生的主要原因是由于閘門門檻上存在水草、泡沫或布料等雜物，閘體滲水現象，止水橡皮出現損壞或閘口破損等因素。

②過往船只對閘室的墩墻及翼墻造成撞擊，出現損壞。由于船只操作人員特別是大型動力船舶操作人員的操作不當，而造成閘室的墩墻出現破壞。當過往船只未能直行進入閘室，則會對墩墻造成撞擊，嚴重情況下會導致墻墩內部的鋼筋出現裸露，而長時間的暴露，將會導致鋼筋出現生銹的現象，直接影響著墻墩的使用壽命。

2.3 不能滿足主壩壩體的規范要求

（1） 主壩的殼體及心墻的填筑壓實度未達到規范要求。2009年，我國對庫區主壩進行了實地勘察，希望能夠詳細的了解主壩壩體的填筑情況，在勘查過程中我們采取了鉆孔、探井以及物探等方式。得出的結論是主壩的平均壓實度為0.86，壩殼為0.91，兩項都未達到要求。

（2）近壩庫岸十分不穩定。該水利工程近壩庫的邊坡采用的是花崗巖以及風化土，土層的厚度通常大于5m，在風化和水侵蝕的作用下坡度已經大大下降了，對岸坡的穩定性破壞極大。

3 除險加固的設計方案

3.1 大壩加固設計

為提高壩體、壩基防滲性能和降低壩體浸潤線，沿大壩迎水面增設粘土防滲斜墻。新增粘土斜墻斷面可根據大壩滲流和穩定試算結果并結合大壩壩頂結構改造綜合擬定。斜墻外坡1∶2.75，內坡為1∶2.3。在斜墻底部設置粘土截水齒槽，齒槽底寬3.0m，齒槽底高程213.20m，同時保證能嵌入強風化下限0.5m，齒槽上、下游開挖邊坡均為1∶1.0。上游坡壩坡表層松散土層呈階梯狀開挖至密實土層，外坡按1∶2.75的坡度整坡，內坡按1∶2.3控制，回填粘土，分層碾壓，粘土斜墻施工完驗收合格后，再在坡面鋪設C15砼預制塊護坡，砼預制塊下鋪設0.15m厚砂礫石墊層，砼預制塊采用邊長為0.3m的正六邊形，厚0.10m。下游坡按1∶2.2的坡度整坡后進行草皮護坡，并結合綠化、美化要求進行布置。壩頂路面采用泥結石路面，厚20cm，下鋪20cm厚砂墊層，壩頂面向下游傾斜，坡度為1%。由于原排水體在大壩下游整坡培厚時已經被掩埋，排水反濾失效。需要加固設計拆除下游擋土墻，新建排水棱體，棱體頂寬1.5m，下游邊坡1∶1.5，上游邊坡1∶1.0，棱體設反濾層。

3.2 灌溉發電隧洞的建筑加固設計

洞壁剝落的混凝土受到環境的影響不同程度的破壞，而周圍受到疏松、侵蝕混凝土存在缺陷沒有得到徹底的清除，清理的過程中要根據實際情況適當的加大；當外露的鋼筋出現破損加大的實際情況時；外露鋼筋的銹蝕性比較嚴重，因此對鋼筋要進行清除，對新的鋼筋進行焊接補漏，同時，防銹處理那些銹蝕不嚴重的鋼筋；當對混凝土的清理與銹蝕鋼筋進行清理之后，用環氧砂漿進行堅固處理和找平；隧洞的出口銹蝕的襯砌鋼板處可采用粘貼環氧玻璃絲布的方法修補來進行加固。

3.3 對水利工程的壩坡和壩基采用振沖法加固

在振沖加固設計過程中，要充分重視加固范圍的明確化，對上游振沖的影響因素主要體現在地震液化度以及施工過程中的水位上。在加固的深度方面，要和工程地質勘察報告的要求相適應，在對孔位的布置方面要注重。振沖孔的一般呈正方形布置，孔距先通過理論計算進行確定，然后在現場進行試驗，確?？拙噙_到預期的加密效果。在具體振沖加固設計施工中，通過不加填料就地振密工藝的實施，在施工中如果出現了不易貫入的問題，就要能充分重視對造孔的速度加快方法實施，這樣就能有助于施工的順利性。

3.4 土壩滲漏現象的治理措施

治理滲漏現象應采取“上堵下排”的方式進行治理，所謂“上堵”主要是采用拋土、粘土鋪蓋及粘土防滲墻的設置來進行治理。對于已成型的土壩壩基出現滲漏，進行水質防滲的方法難度相對較大，特別是水層較深時，應運用粘土進行鋪蓋，確保施工方便及防滲效果明顯。在對粘土防滲墻進行設置時，堵截壩基滲漏的有效措施主要是在壩基不透水層上設置垂直的防滲墻。而“下排”主要是指通過挖導滲溝及導滲培厚的方式來實現滲漏治理。當壩體出現嚴重滲漏，且散浸的面積較大，嚴重的對整個壩坡造成散浸時，可以看出浸潤線溢出點較高，且土壩壩身單薄，通過采用導滲培厚的方式，主要是在壩坡進行鋪貼砂殼的方式，再對壩身斷面進行培厚，使其導滲效果得到增加，提升壩坡而定穩定性，在加固的過程中采取何種治理措施的關鍵應根據實際情況進行確定。

4 結語

在水利工程建設過程中，經常會遇到種種問題，而邊坡穩固和水利工程堤壩防滲加固就是其中的兩項重中之重的規劃，在對水利工程進行建設和維護的過程中，堤壩的邊坡穩固和防滲加固規劃一直是水利工程人員關注的主要規劃，在長期的工程實踐中，這兩項規劃逐漸得到了很大的發展與改進。為了水利工程建設的質量和安全就必須把邊坡穩固和水利工程堤壩防滲加固這兩項規劃措施普及。

參考文獻：

[1]季鈺.水利工程項目前期勘察費用的財政評審[J].水利科技與經濟，2013（3）.

[2]宋樹新.基于新疆木壘縣地表水資源格局下的水利工程質量管理[J].水利技術監督，2013（2）.

（作者身份證號：王琳琳2102831991****4625

王興秋2114221990****4417）