水庫大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)探究

鄧華珍

【摘 要】為了保證大壩的安全正常運(yùn)作，對(duì)存在一定安全方面隱患問題的大壩要進(jìn)行排查與加固，確保大壩周邊人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。根據(jù)實(shí)際情況中水庫大壩存在的一些安全隱患，提出了適應(yīng)的加固除險(xiǎn)措施以及在施工過程中需要注意的問題。

【關(guān)鍵詞】水庫大壩；除險(xiǎn)加固；工程設(shè)計(jì)

隨著時(shí)間的推移，許多水庫在常年的運(yùn)作下，出現(xiàn)了許許多多或大或小的安全隱患。例如堤坡沖蝕情況較為嚴(yán)重、堤頂?shù)母叨纫褵o法滿足要求、堤身經(jīng)過多年沖刷已存在結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固。關(guān)注民生已經(jīng)成為我國的主要目標(biāo)，因此建立完善的防洪體系，對(duì)水庫大壩進(jìn)行完整細(xì)致的除險(xiǎn)加固工程以及提上了日程。水庫大壩的安全運(yùn)作，直接關(guān)系到中下游廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，是防洪抗洪工作的重中之重。

1.水庫大壩的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

1.1抗震加固

通過對(duì)大壩主體坡度進(jìn)行拔高，增強(qiáng)壩坡的抗滑穩(wěn)定性。對(duì)上游部分區(qū)段進(jìn)行開挖并且分層次的進(jìn)行填充壓實(shí)。根據(jù)我國現(xiàn)行的各方面措施標(biāo)準(zhǔn)，加固后的相對(duì)密度不得低于0.75，同時(shí)加固后的地段的滲透能力也是重要考量標(biāo)準(zhǔn)，一般不得低于1x10-4cm/s?？拐饹_樁進(jìn)行梅花形的安置，間距需控制在1.75m左右?？拐鹛盍洗蟛糠质褂盟槭M(jìn)行填充，以便提升壩體的抗震性能。

1.2防滲透粘土墻

翻修主壩，使用粘土斜墻壩對(duì)主壩進(jìn)行加固。因?yàn)檎惩辆哂泻芎玫姆罎B透能力，采用分層次的粘土碾壓手段，使之形成新的粘土斜墻壩，達(dá)到對(duì)于主壩妥善的加固作用。在粘土斜墻壩與岸堤接觸的地方采取灌漿的措施，以增強(qiáng)粘土斜墻壩的穩(wěn)定性能，保證壩體的穩(wěn)固。

1.3壩基防滲透加固

由于長期與水流接觸沖刷，壩基存在十分巨大的安全隱患，對(duì)壩基實(shí)行帷幕灌漿，保證壩基的防滲透能力。施工順序是先實(shí)施防滲墻，在對(duì)其進(jìn)行帷幕灌漿措施，可以更好的保持壩基的抗?jié)B透能力和穩(wěn)定性。帷幕灌漿主要要與壩體防滲透體系重合，保證對(duì)其的保護(hù)作用，一般自上而下對(duì)其進(jìn)行分階段帷幕灌漿措施。上層部分與混凝土防滲墻結(jié)合，下半部分延伸至不透水層。

1.4壩頂?shù)陌胃咴O(shè)計(jì)

經(jīng)過實(shí)際情況的分析，部分水庫大壩壩頂已不足以滿足現(xiàn)階段的防洪抗洪措施要求，同時(shí)對(duì)于新的防浪墻的加固與拔高也需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。因此，拆除壩頂原有的防浪墻，采用“L”的形狀重新修建?，F(xiàn)階段修建高度為1.5m，頂寬0.5m。壩頂使用碎石作基料，鋪以混凝土進(jìn)行拔高。

1.5主壩原有的放空廊道封堵設(shè)計(jì)

入口處的豎井以及放空廊道的兩側(cè)都可以通行，對(duì)廊道頂部進(jìn)行灌漿，在封堵的時(shí)候，注入混凝土進(jìn)行加固。注入位置主要選擇于豎井、廊道部分。保證主壩原本的穩(wěn)固性同時(shí)提高了主壩的安全性能。

2.上游地區(qū)護(hù)坡的加固

2.1上游壩坡部分修補(bǔ)設(shè)計(jì)

在對(duì)上游壩坡部分進(jìn)行修補(bǔ)的時(shí)候，首先需要對(duì)原本的壩面進(jìn)行刨毛，在新的土料施放在上面的時(shí)候可以更好的進(jìn)行結(jié)合，一般深度不超過0.3-0.5m最佳。接著對(duì)新的坡面進(jìn)行壓實(shí)，確保坡面的穩(wěn)固性能。最后順著壩軸線平行的方面進(jìn)行碾壓操作，保證壓實(shí)度超過96%。

2.2上游壩坡的護(hù)坡設(shè)計(jì)

經(jīng)過不斷的侵蝕，上游的砌石風(fēng)化較為嚴(yán)重，當(dāng)初建造所采用的材料也不符合現(xiàn)階段的需求。因?yàn)閷?duì)于大壩上游護(hù)坡部分的維護(hù)與重修十分重要，這樣才能減輕大壩主體的壓力，確保水庫大壩的安全。

為了更好的控制大壩上游壩坡的安全，石料直徑大小要控制在0.14m以內(nèi)，用于坡壩的加固。同時(shí)方塊石的厚度也要足夠應(yīng)付防洪抗洪要求，一般選用0.25m左右的，其平面尺寸要高于400mmx 300mm。

3.下游地區(qū)護(hù)坡的加固

3.1下游坡壩的護(hù)坡加固設(shè)計(jì)

對(duì)大壩下游坡壩的加固主要是對(duì)斷面進(jìn)行整平，因?yàn)榇髩蜗掠纹聣瓮馏w大多裸露在外，失去了草皮覆蓋，鋪設(shè)新的草皮間接的對(duì)下游壩坡進(jìn)行加固。為了保證草皮的順利適應(yīng)生長，需要對(duì)草皮下層鋪設(shè)一定厚度的土壤層，一般在0.3m左右為佳。在下游坡壩的高程地帶修建戧臺(tái)，對(duì)下游坡壩進(jìn)行穩(wěn)固。

3.2下游坡面排水設(shè)計(jì)

下游坡面的排水量將會(huì)直接影響到大壩主體泄洪能力，為了減輕水庫大壩的壓力，對(duì)原本的排水溝進(jìn)行疏通，同時(shí)新建更多的排水溝以應(yīng)付現(xiàn)階段的防洪抗洪措施，部分老化的排水溝需要進(jìn)行拆除與重建。根據(jù)排水溝的走向分為豎向排水溝與縱向排水溝。

3.2.1縱向排水溝的設(shè)計(jì)

使用混凝土砌石，沿著戧臺(tái)建立矩形的排水溝。根據(jù)國家防洪抗洪的相關(guān)指標(biāo)，對(duì)于排水溝的深度、寬度進(jìn)行測(cè)量建造。每隔一段距離設(shè)置沉降縫并在其中填充橡塑板。

3.2.2豎向排水溝的設(shè)計(jì)

使用混凝土砌石，沿著壩坡建立矩形排水溝。根據(jù)國家防洪抗洪的相關(guān)指標(biāo)，對(duì)排水溝的深度、寬度進(jìn)行測(cè)量建造。每隔一段距離設(shè)置沉降縫并在其中填充橡塑板。

4.大壩主體的穩(wěn)定分析

工程完畢后，應(yīng)對(duì)大壩新的穩(wěn)定性進(jìn)行核查與分析，確定水庫大壩實(shí)際的防洪抗洪能力。

4.1滲透能力分析

通過地質(zhì)勘探等一系列手段，對(duì)大壩上游下游的滲透類型，大壩主體的防滲透能力進(jìn)行了核查，綜合各方面數(shù)值計(jì)算，心墻壤土受到最大水力沖擊產(chǎn)生的坡降數(shù)值，確定大壩的防滲透能力是否符合要求。

4.2壩坡抗滑性能分析

通過科學(xué)的計(jì)量方法，結(jié)合上游下游的坡壩穩(wěn)定性，確定坡壩的抗滑穩(wěn)定性能是否符合要求。如果達(dá)不到預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)排水溝以及加固坡壩主體，保證坡壩的抗滑穩(wěn)定性符合現(xiàn)階段防洪抗洪相關(guān)指標(biāo)。

5.結(jié)論

對(duì)水庫大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程十分重要，可以極大程度上的保證中下游地區(qū)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。水庫大壩的加固出現(xiàn)過程比較復(fù)雜，需要經(jīng)過一系列精確的測(cè)量與計(jì)算，秉著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，保證水庫大壩的安全運(yùn)作性能，并能達(dá)到防洪抗洪的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，徹底的杜絕可能存在的安全隱患。確保設(shè)計(jì)施工的質(zhì)量，探索發(fā)現(xiàn)對(duì)大壩新的維護(hù)加固方法，保質(zhì)保量的完成水庫大壩的安全隱患排查以及加固工程的進(jìn)行，切實(shí)為水庫大壩除險(xiǎn)加固工程的竣工做好充分的準(zhǔn)備。 [科]

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