水利工程除险加固设计技术探讨

王琳琳 王兴秋

摘要：目前，我国经济正在以人们无法想象的速度增长着，在我国各大领域之中，相关的技术水平也得到了一定程度的提高。水利工程是关系到国计民生的重大建设项目，随着社会与时俱进的发展，它给人民带来的效益稳步提高，但由于建造的历史条件以及自然原因等，很多已建工程存在着不同程度的损坏，严重影响正常运行，则加固措施势在必行。

关键词：水利工程；除险加固；设计技术

1 水利工程堤防出险种类分析

堤防隐患主要有：生物洞穴、植物腐烂形成的空隙，堤内暗沟、暗管、废井、坟墓，堤身填筑隐患等。堤防出险种类以渗透破坏为主，渗透破坏主要表现为集中渗漏、管涌、流土、接触冲刷、接触流土。由于堤身物质组成的不均匀性和填筑密实度的不均匀性造成的，或筑堤时未清基，堤身堤基接触带物质较混杂，渗透破坏也称渗透变形。由于渗流条件和土体条件的不同，渗透破坏的机理、发展过程及后果也不一样。渗透破坏在堤防工程中非常普遍，由渗透破坏造成的险情约占险情总数的75%。

2 水利工程中加固项目存在的问题

2.1 病险水库大坝安全鉴定工作存在缺陷

有些病险水库在未做安全鉴定的前提下直接进行除险加固初步设计，使初步设计缺乏依据，所采取的除险加固措施不能完全消除病险水库存在的问题和安全隐患。还有一些水库防洪标准低、淤积严重、原设计功能基本丧失、病险严重，除险加固技术上不可行，经济上不合理，完全可以用降等报废的办法保证安全，但为了争取财政资金，也作为病险加固项目上报。

2.2 水闸工程中较常出现的险情

①当水闸关闭以后还有漏水或渗水现象发生。在老化或年久失修的来水闸中，此类问题较常出现。其产生的主要原因是由于闸门门槛上存在水草、泡沫或布料等杂物，闸体渗水现象，止水橡皮出现损坏或闸口破损等因素。

②过往船只对闸室的墩墙及翼墙造成撞击，出现损坏。由于船只操作人员特别是大型动力船舶操作人员的操作不当，而造成闸室的墩墙出现破坏。当过往船只未能直行进入闸室，则会对墩墙造成撞击，严重情况下会导致墙墩内部的钢筋出现裸露，而长时间的暴露，将会导致钢筋出现生锈的现象，直接影响着墙墩的使用寿命。

2.3 不能满足主坝坝体的规范要求

（1） 主坝的壳体及心墙的填筑压实度未达到规范要求。2009年，我国对库区主坝进行了实地勘察，希望能够详细的了解主坝坝体的填筑情况，在勘查过程中我们采取了钻孔、探井以及物探等方式。得出的结论是主坝的平均压实度为0.86，坝壳为0.91，两项都未达到要求。

（2）近坝库岸十分不稳定。该水利工程近坝库的边坡采用的是花岗岩以及风化土，土层的厚度通常大于5m，在风化和水侵蚀的作用下坡度已经大大下降了，对岸坡的稳定性破坏极大。

3 除险加固的设计方案

3.1 大坝加固设计

为提高坝体、坝基防渗性能和降低坝体浸润线，沿大坝迎水面增设粘土防渗斜墙。新增粘土斜墙断面可根据大坝渗流和稳定试算结果并结合大坝坝顶结构改造综合拟定。斜墙外坡1∶2.75，内坡为1∶2.3。在斜墙底部设置粘土截水齿槽，齿槽底宽3.0m，齿槽底高程213.20m，同时保证能嵌入强风化下限0.5m，齿槽上、下游开挖边坡均为1∶1.0。上游坡坝坡表层松散土层呈阶梯状开挖至密实土层，外坡按1∶2.75的坡度整坡，内坡按1∶2.3控制，回填粘土，分层碾压，粘土斜墙施工完验收合格后，再在坡面铺设C15砼预制块护坡，砼预制块下铺设0.15m厚砂砾石垫层，砼预制块采用边长为0.3m的正六边形，厚0.10m。下游坡按1∶2.2的坡度整坡后进行草皮护坡，并结合绿化、美化要求进行布置。坝顶路面采用泥结石路面，厚20cm，下铺20cm厚砂垫层，坝顶面向下游倾斜，坡度为1%。由于原排水体在大坝下游整坡培厚时已经被掩埋，排水反滤失效。需要加固设计拆除下游挡土墙，新建排水棱体，棱体顶宽1.5m，下游边坡1∶1.5，上游边坡1∶1.0，棱体设反滤层。

3.2 灌溉发电隧洞的建筑加固设计

洞壁剥落的混凝土受到环境的影响不同程度的破坏，而周围受到疏松、侵蚀混凝土存在缺陷没有得到彻底的清除，清理的过程中要根据实际情况适当的加大；当外露的钢筋出现破损加大的实际情况时；外露钢筋的锈蚀性比较严重，因此对钢筋要进行清除，对新的钢筋进行焊接补漏，同时，防锈处理那些锈蚀不严重的钢筋；当对混凝土的清理与锈蚀钢筋进行清理之后，用环氧砂浆进行坚固处理和找平；隧洞的出口锈蚀的衬砌钢板处可采用粘贴环氧玻璃丝布的方法修补来进行加固。

3.3 对水利工程的坝坡和坝基采用振冲法加固

在振冲加固设计过程中，要充分重视加固范围的明确化，对上游振冲的影响因素主要体现在地震液化度以及施工过程中的水位上。在加固的深度方面，要和工程地质勘察报告的要求相适应，在对孔位的布置方面要注重。振冲孔的一般呈正方形布置，孔距先通过理论计算进行确定，然后在现场进行试验，确保孔距达到预期的加密效果。在具体振冲加固设计施工中，通过不加填料就地振密工艺的实施，在施工中如果出现了不易贯入的问题，就要能充分重视对造孔的速度加快方法实施，这样就能有助于施工的顺利性。

3.4 土坝渗漏现象的治理措施

治理渗漏现象应采取“上堵下排”的方式进行治理，所谓“上堵”主要是采用抛土、粘土铺盖及粘土防渗墙的设置来进行治理。对于已成型的土坝坝基出现渗漏，进行水质防渗的方法难度相对较大，特别是水层较深时，应运用粘土进行铺盖，确保施工方便及防渗效果明显。在对粘土防渗墙进行设置时，堵截坝基渗漏的有效措施主要是在坝基不透水层上设置垂直的防渗墙。而“下排”主要是指通过挖导渗沟及导渗培厚的方式来实现渗漏治理。当坝体出现严重渗漏，且散浸的面积较大，严重的对整个坝坡造成散浸时，可以看出浸润线溢出点较高，且土坝坝身单薄，通过采用导渗培厚的方式，主要是在坝坡进行铺贴砂壳的方式，再对坝身断面进行培厚，使其导渗效果得到增加，提升坝坡而定稳定性，在加固的过程中采取何种治理措施的关键应根据实际情况进行确定。

4 结语

在水利工程建设过程中，经常会遇到种种问题，而边坡稳固和水利工程堤坝防滲加固就是其中的两项重中之重的规划，在对水利工程进行建设和维护的过程中，堤坝的边坡稳固和防渗加固规划一直是水利工程人员关注的主要规划，在长期的工程实践中，这两项规划逐渐得到了很大的发展与改进。为了水利工程建设的质量和安全就必须把边坡稳固和水利工程堤坝防渗加固这两项规划措施普及。

参考文献：

[1]季钰.水利工程项目前期勘察费用的财政评审[J].水利科技与经济，2013（3）.

[2]宋树新.基于新疆木垒县地表水资源格局下的水利工程质量管理[J].水利技术监督，2013（2）.

（作者身份证号：王琳琳2102831991****4625

王兴秋2114221990****4417）