水利工程中的壩體建筑加固設(shè)計技術(shù)分析

屈華非

重慶市渝北水利電力建筑勘測設(shè)計院有限公司 重慶 404100

水利工程的壩體建筑質(zhì)量在很大程度上決定著壩體的使用壽命，對于水利工程蓄洪、發(fā)電等作用都會產(chǎn)生影響。由于壩體建筑長時間受到?jīng)_擊，加上外界環(huán)境的影響，其穩(wěn)固性會大大降低。因此需要做好壩體建筑的加工工作，從而提升工程的安全系數(shù)，創(chuàng)造更大的綜合效益。

1、水利壩體建筑工程概況分析

一水庫設(shè)計總?cè)萘繛?.5億m3，主要用于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)灌溉與防洪，承擔(dān)部分發(fā)電功能。整個建設(shè)過程可以分為主壩和副壩，水庫長期使用后，帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，在養(yǎng)殖、發(fā)電、防洪等方面起著重要作用。但由于各種因素的影響，水庫的壩體建筑需要進(jìn)行加固，從而延長使用壽命。

水利工程中水庫最為常見，關(guān)鍵就是如何計算庫容，也是測繪工作的主要組成內(nèi)容。受到傳統(tǒng)技術(shù)方法的限制，通常選擇人工計算方式明確庫容，但整體耗時長、工作量大，且受到人工計算影響容易出現(xiàn)錯誤，影響到最終精度?，F(xiàn)代測繪技術(shù)可以提升水庫面積的計算精準(zhǔn)度，并將等高線在地形圖上繪制出來，提升水庫庫容計算準(zhǔn)確度。利用現(xiàn)代測繪技術(shù)計算庫容更加高效，也可以推行自動化管理模式。水利工程施工測量的基本途徑之一就是點(diǎn)位測量，通過結(jié)合已知角度、長度、高程等數(shù)據(jù)，合理設(shè)置點(diǎn)位并準(zhǔn)確測量。整個過程中需要注意一個問題，要求保證地形圖測量精度與放樣緊固帶。

2、水利壩體建筑存在的主要問題

水庫壩體設(shè)計方案為砂殼土壩，壩體寬度2.5m、壩底寬26.2m。當(dāng)時建設(shè)時受到施工技術(shù)、建設(shè)成本等因素限制，造成壩體存在質(zhì)量安全隱患。水壩經(jīng)過數(shù)年運(yùn)行后，一些質(zhì)量問題逐漸顯露出來，影響到水壩的正常運(yùn)行。處于安全考慮，決定采取加固設(shè)計措施，解決質(zhì)量安全問題。具體體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 無法滿足規(guī)范要求

通過相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，水利工程心墻、殼的壓實不符合工程要求。并且壩體材料的均勻性不好，局部存在問題，有塌陷的可能。因此整個壩體的阻水性能相對較差，受到水體侵蝕出現(xiàn)變形情況。最終在不斷滲透的過程中引發(fā)了變形情況。

2.2 壩基與壩間清基不徹底

通過對壩體的材料進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，水庫壩基巖土地采用的是弱風(fēng)化的黑云長花崗巖，左壩肩頂部表面使用的是含砂黏土薄層，壩體下部為花崗巖全風(fēng)化土，風(fēng)化層較強(qiáng)?？梢?，壩基、橋臺清理不徹底。因此存在相對嚴(yán)重的滲漏問題，對于整個水庫的穩(wěn)定性和安全性。

3、水利工程的壩體建筑加固設(shè)計

在本次工程中壩體加固設(shè)計如圖1所示。

圖1 加固設(shè)計

3.1 主壩加固設(shè)計

對風(fēng)化巖層中進(jìn)行造孔處理是相對較難的過程中，通過研究發(fā)現(xiàn)可以采用帷幕灌漿的方式進(jìn)行處理，如圖2所示。具體可以使用防滲處理技術(shù)，對左壩和右壩進(jìn)行處理，并做好風(fēng)化巖層的防滲處理。

圖2 帷幕灌漿施工工藝

在具體的施工過程中，需要將孔距控制在2米左右。同時，在弱風(fēng)化巖層為5米的灌漿孔周邊應(yīng)該做好相應(yīng)的防滲措施，并將防滲墻厚度控制在1米左右。對于塑性土防滲墻的彈性模量應(yīng)該控制在800～1000MPa，從而提升壩體建筑的穩(wěn)固性。

3.2 水利工程中的壩體建筑加固設(shè)計技術(shù)

水利工程中的壩體建筑加固設(shè)計技術(shù)常用的有以下兩種方式：

3.2.1 裂縫灌漿加固技術(shù)

加固壩體裂縫的水利工程,有必要使用裂縫的灌漿技術(shù),具體包括整個孔灌漿和灌漿底部的洞,控制灌漿壓力,將壩體分為裂縫,并注意泥漿的裂縫。在使用裂縫注漿技術(shù)的過程中，需要對于裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，及時掌握壩體的應(yīng)力情況，從而做到科學(xué)布置孔的分布情況，為進(jìn)一步灌漿處理打好基礎(chǔ)，實現(xiàn)對大壩的加固。采用裂隙注漿技術(shù)主要是基于水力壓裂原理，利用水壓及時擴(kuò)大裂縫，并及時灌漿，完成加固工作。正常情況下，大壩的部分會呈現(xiàn)梯形具體的特點(diǎn)對應(yīng)力進(jìn)行分析計算，確保后續(xù)灌漿、布孔的順利進(jìn)行。另一方面還應(yīng)該借助泥漿對壩體的裂縫進(jìn)行加固處理。使用高壓泥漿填充壩體的空洞與裂縫，可以增強(qiáng)壩體的穩(wěn)固性。

3.2.2 混凝土防滲墻加固技術(shù)

對于壩體加固，還可以使用混凝土防滲墻加固技術(shù)。該技術(shù)對防止泄漏起著重要的作用?；炷练罎B墻技術(shù)具有良好的防滲效果，可減小滲流梯度，切斷滲流。此外，在采用混凝土防滲墻技術(shù)施工時，應(yīng)確保滿足抗剪、抗壓要求。同時，對于混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用，可以采用注水槽法和機(jī)械槽法進(jìn)行處理。使用射水造槽的方法有一定的優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為方法簡單、成本低廉，因此對于土質(zhì)開挖具有較大的應(yīng)用范圍。這種方式操作簡單，對施工人員的技術(shù)要求相對較低，可以大大提高施工效率。另外，這種方式的施工時間較短，鑿孔率相對較高，成孔率也非常高，可以有效避免二次施工的出現(xiàn)，在很大程度上可以起到降低施工成本的目的。

但在實際操作中，這種方式也存在一定的問題，具體如下，射水造槽法不適用于礫卵石地層，整個施工的機(jī)械相對復(fù)雜，因此施工的靈活性較差，對于施工的自動化水平而言，相對較低。對于壩體的基巖、防滲墻之間的連接施工存在較大的施工難度。還容易導(dǎo)致墻體之間出現(xiàn)泥皮，影響總體的加固效果。

4、結(jié)語

綜上所述，由于傳統(tǒng)的建筑技術(shù)和資金投入等因素的影響，水利工程施工的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)相對于預(yù)期還有一定的差距。在長時間使用之后出現(xiàn)滲漏和裂縫等問題，對于水利工程的穩(wěn)定性和安全性造成嚴(yán)重影響。因此水力工程的壩體建筑加固設(shè)計就顯得十分重要，在加固過程中具體應(yīng)該根據(jù)工程的需要以及材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析，從而充分發(fā)揮水力工程的作用。