水利水電工程中的大壩加固設計技術分析

蔣賽

邯鄲市水利水電勘測設計研究院 河北邯鄲 056000

境內蓄水工程較少且河流具有坡度陡、長度短的特點，從而使得洪水退、漲水過程迅速，無法有效控制和保障用水，雨水資源無法有效利用且洪澇災害頻繁出現。在保障庫區(qū)生命財產安全和降低洪澇、旱災損失方面，水庫工程建設發(fā)揮著重要作用，可顯著提高用水效率。

1 大壩混凝土防滲墻概述

混凝土防滲墻是一種沿著大壩不斷延伸的加固墻體，對大壩起到了防滲加固的作用，這也是在地基上使用機械進行鑿孔，隨后使用泥漿將孔壁固定，向孔洞內澆筑混凝土，最終形成連續(xù)的墻型加固防滲構筑物。這種混凝土防滲墻可以和大壩的防滲設備產生聯系，將防滲墻體的結構嵌到大壩的基巖或不透水底層中，通過這種水工結構使大壩的松軟地基得到支撐，截斷地基中的水流，降低大壩的地基中的水流，使整個大壩具有相應的防洪與發(fā)電效能[1]。

2 水庫大壩除險加固工程設計

2.1 壩頂、壩坡加固設計

一般來說，水庫大壩除險加固中，對壩頂壩坡進行合理科學設計是首要環(huán)節(jié)。在水庫實際應用中，壩頂需承擔一部分的排水任務，所以必須保證其排水效果，因此，在設計階段，壩頂路面設計的合理性和有效性必須得以保障。在對路面進行具體設計和施工時，要使得壩頂路面具有一定的傾斜度，一般來說，向下游方向傾斜2%左右較為合理，這樣設計的原因是讓壩坡的橫向排水溝和排水口相連，可在下游位置鋪上路緣石，這樣可以有效增加壩頂的排水功能。除了壩頂路面的設計，設計者也應注意壩頂高程的具體設計方案，要對壩頂高程進行相關精確合理的計算，保證壩頂高度和寬度達到相應的安全標準。一般來講，水庫的大壩邊坡比是依據壩高、壩型、壩基與壩體等水壩的基本情況和物理學原理進行精確計算得來的，壩坡滲流和抗滑穩(wěn)定性是根據壩體承受的重力作用或壓力來計算的，只有這些水壩的基本物理參數得到有效可靠的保證，大壩才能充分發(fā)揮其排水功能，從而為大壩的整體除險加固確定基礎[2]。

2.2 混凝土防滲墻施工的澆筑過程

混凝土防滲墻需要在槽洞的下面進行施工與灌注，所以在工程中可以使用成熟的導管灌注法對混凝土墻體進行灌注。在灌注中要注意混凝土要在垂直方向上順著導管往下灌注，這樣可以利用導管有效的將混凝土和泥漿進行隔離，避免泥漿和混凝土接觸，防止出現泥漿將混凝土的強度降低現象。在灌注的過程中要使用導管對已經進入的混凝土進行振動搗實，并且使混凝土發(fā)生擴散和上升，使空洞內實現灌注的泥漿能夠有效地置換，保證混凝土在地下的連續(xù)性與完整性。在灌注混凝土的過程中，如果在槽孔中使用了不同的導管，需要在間距上進行合理的布置，防止兩個導管的距離超過三米五，導管在實際的澆筑中，如果防滲墻的槽底高差過大，導管需要布置到范圍內的最低處，保證混凝土能夠有效的填充到每一空隙中。在整個防滲墻澆筑結束后，澆筑可以將高度設置在標準高度五十公分以上，這樣在澆筑結束后，可以把防滲墻澆筑的高度剔除，在此基礎上完成防滲墻墻體的墻帽澆筑，墻體的墻帽使用楔形的方式澆筑。

2.3 大壩防滲優(yōu)化設計

高壓噴射灌漿、沖抓套井、劈裂灌漿和砼防滲墻等為大壩防滲加固的主要方法，其中沖抓套井一般適用于局部堵漏工程，通過再造土質防滲墻達到防滲的目的，由于壩體與防滲墻之間存在不同步的沉降，在形成防滲體后容易發(fā)生裂縫并對防滲效果產生不利影響，所以在工程實踐中其應用受到一定限制;劈裂灌漿的工程造價較低，通過將漿液灌注于壩體中線劈裂縫隙中形成一道防滲幕墻，由于幕墻較薄其防滲效果不理想;高壓噴射灌漿的防滲效果較好，通過將壩體材料與水泥漿的混合形成一道防滲體;砼防滲墻的成槽工藝比較復雜，主要是利用置換法形成一道砼防滲墻，不同成墻深度的工藝技術存在一定差異，在工程實踐中該技術的應用較為廣泛。另外，大壩防滲要堅持下排、上堵的原則。在上堵過程中要做好垂直與水平方向的防滲工作，而垂直防滲施工主要涉及混凝土防滲墻、深層攪拌樁和帷幕灌漿等工藝技術，水平防滲以黏土鋪蓋為主要工藝。以往水庫的防滲技術方案以實際工程為依托，結合具體情況選擇合適的方法。工程實踐中，通過采取除險加固措施有效解決壩腳滲漏的問題。在下排過程中主要是設置背水坡壩腳處減壓井或翻綠體，結合滲漏的具體情況設置相應的y型、w型或i型導滲溝[3]。

2.4 放水洞和溢洪道加固設計

越來越多的水庫由于多種因素綜合作用的結果，都存在著不同程度的安全問題，均需要進行除險加固，其中放水洞和溢洪道在除險加固中往往占據著重要地位。所以，結合水庫大壩工程的實際情況，堅持按照安全、節(jié)約、合理、可靠的原則進行放水洞的除險加固。除險加固技術設計過程中，主要針對一些隱患部位進行加固修補，混凝土矩形涵洞除險加固可以對洞身進行全面的補漏和加固，補抹環(huán)氧砂漿、高強砂漿、各種防水涂料等實質性意義的和作用的材料。這樣不僅能夠對涵洞縫隙缺陷進行有效修補，而且能夠對放水洞本身增加加固效果。

3 結語

綜上所述，大壩除險加固的目的是消除工程存在的隱患，使大壩滿足防洪安全和功能性要求。通過工程措施的實施，岸堤水庫達到了設計運行指標，使其在保護水庫下游人民生命財產安全及水庫自身防洪安全、促進當地經濟可持續(xù)發(fā)展、改善當地水資源環(huán)境和用水條件、促進當地工農業(yè)生產、提高居民生活水平中可發(fā)揮更大的作用。