水庫大壩防滲加固設(shè)計(jì)分析

【摘要】水庫在社會(huì)的發(fā)展過程中的作用非常的重要，因?yàn)椴粌H發(fā)電、灌溉、防洪等工程與水庫息息相關(guān)，而且人們的日常生活如飲水等也與水庫有密切的聯(lián)系，因此，對(duì)于社會(huì)的正常運(yùn)行以及人民生活水平的提高來說，水庫的數(shù)量及其質(zhì)量都具有非常重要的影響。但是，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)施工的時(shí)候，許多水庫沒有嚴(yán)格按照規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，而且在使用水庫的過程中，也沒有對(duì)水庫定期及時(shí)地進(jìn)行安全檢測(cè)和維修，從而使得許多水庫大壩出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，有的水庫大壩甚至有一定的安全隱患存在著，而且現(xiàn)在有一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)就是水庫大壩存在病險(xiǎn)的數(shù)量非常的大。因此，相關(guān)部門和工作人員必須要面對(duì)和解決的一個(gè)問題就是加固水庫大壩除險(xiǎn)的工作。

【關(guān)鍵詞】水庫；大壩；除險(xiǎn)加固；防滲；設(shè)計(jì)；處理

引文

一直以來，大壩是國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，而且水庫大壩能否安全、穩(wěn)定、持續(xù)的運(yùn)行與人們的生活有著直接的關(guān)系，并且是重中之重。因此，通過本文研究對(duì)了水庫大壩的防滲加固工程，并且分析研究了出現(xiàn)滲漏的問題，希望通過這種的設(shè)計(jì)方案，能夠進(jìn)一步加固水庫大壩，避免再次出現(xiàn)滲漏問題，使人身財(cái)產(chǎn)的安全保證。

1、水庫大壩除險(xiǎn)加固的防滲設(shè)計(jì)具體處理方式

1.1 提高大壩壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

1.1.1 具體水庫大壩的結(jié)構(gòu)分類

水庫大壩防滲加固時(shí)，所采取的措施必須遵循遵守上堵中截下排的原則，需借助天然粘土以及人工填筑粘土的方式進(jìn)行整體水平鋪蓋。此外，水庫大壩除險(xiǎn)加固還可采用垂直防滲的方式，具體方法有：高壓噴射灌漿防滲、混凝土防滲墻、倒掛井防滲墻以及劈裂灌漿防滲等。大壩的壩體需要根據(jù)上下游坡度的陡緩度采取相對(duì)應(yīng)系數(shù)放緩對(duì)策進(jìn)行實(shí)際施工。

1.1.2 加強(qiáng)大壩其他建設(shè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)維護(hù)

要想穩(wěn)定大壩結(jié)構(gòu)，還需要加強(qiáng)護(hù)坡工作，做好涵洞危險(xiǎn)災(zāi)情處理、排水棱體處理，從而提高泄洪道排水的能力，實(shí)現(xiàn)大壩改造除險(xiǎn)加固的目的?；聦?duì)于水庫大壩有著直接的影響，因此需要結(jié)合滑坡作用特點(diǎn)、自身性質(zhì)、形成原因、滑坡范圍、規(guī)模、滑坡的邊界條件等，做好力學(xué)參考工作，從而實(shí)現(xiàn)滑坡有效處理，保證其安全穩(wěn)定性。

1.2 提高水庫的除險(xiǎn)加固能力

1.2.1 水庫的防滲技術(shù)

水庫一旦產(chǎn)生滲水問題，由于水庫大壩的內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)在強(qiáng)大的水壓作用會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)或部位的變化，所以需要采用有效的水庫防滲技術(shù)，從而達(dá)到壩體防滲的目的。一般采用混凝土防滲墻、高壓噴射灌漿、帷幕灌漿、深層攪拌連續(xù)墻等措施進(jìn)行防滲，從而有效的提升水庫大壩整體施工的質(zhì)量。

1.2.2 壩體的加固滲漏處理技術(shù)

大壩壩體加固主要是為了加強(qiáng)壩坡的整體結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性，通過堅(jiān)固壩坡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以提升工程整體的抗剪強(qiáng)度。其加固滲漏處理技術(shù)一般采用高壓旋噴防滲墻技術(shù)，通過設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢查保證施工質(zhì)量，同時(shí)借助開挖回填、增設(shè)防滑體以及放緩壩坡等方式采取有效的防滑措施并摻合土料以達(dá)到防滲的目的，從而實(shí)現(xiàn)壩體加固，以確保水庫大壩整體的質(zhì)量及穩(wěn)定性。

2、結(jié)合實(shí)例分析水庫大壩除險(xiǎn)加固防滲處理設(shè)計(jì)

本工程為新疆某水庫大壩工程，大壩壩址以上的集雨面積約為0.85km2，最大壩高為13.2m，水庫的總庫容面積約為20.7m3。本大壩為均值土壩，壩頂高程為900m，壩底的開挖高程約886.8m，壩體的平均建基面高程約886.8m，壩頂長(zhǎng)度為54.1m，壩頂?shù)暮穸燃s4.4m。上游壩坡為單坡，以塊石砌護(hù)施工，坡比為1：2.2；下游壩坡種草，高程893.4m，且設(shè)置馬道，馬道的上坡比約為1：1.65，下坡比約1：2.27。壩趾處則設(shè)置堆石棱體以達(dá)到防滲的目的，棱體頂寬2.9m，內(nèi)坡比為1：0.5，外坡比則為1：2.41。本水庫主要功能以灌溉為主，是結(jié)合養(yǎng)殖、防洪的綜合利用小（2）型水庫。該水庫大壩屬于5級(jí)建筑物，正常水位高約897.0m。對(duì)本大壩土體進(jìn)行分析，其土工顆粒中粘粒含量約24～47%，粘粒含量較大，塑性約7.2～13.5，土料總體質(zhì)量一般。

目前水庫大壩壩體出現(xiàn)滲流，經(jīng)過調(diào)查分析其主要原因?yàn)椋孩賶紊硖钪馁|(zhì)量較差，造成壩體內(nèi)部出現(xiàn)滲流通道。②壩體、壩基以及基礎(chǔ)接觸部位未做好防滲處理。所以需要及時(shí)進(jìn)行壩體防滲高壓噴漿施工，進(jìn)行壩基與接觸段帷幕灌漿施工，以減少滲流量。進(jìn)行壩體的單管高壓旋噴防滲設(shè)計(jì)，制定相應(yīng)方案。選擇旋噴防滲墻的軸線，按照大壩的地形特點(diǎn)以及應(yīng)力條件，在土壩軸線的上游設(shè)置高壓旋噴防滲墻，采取平行原壩軸線的方式進(jìn)行旋噴加固。

加固后需分析及評(píng)價(jià)滲流安全性，首先需要進(jìn)行斷面計(jì)算。大壩屬于均質(zhì)土壩，選擇大壩的最大斷面實(shí)施斷面計(jì)算，大壩滲流計(jì)算采用AutoBANKV6.1軟件進(jìn)行計(jì)算分析。具體計(jì)算結(jié)果如下：（1）上游水設(shè)計(jì)正常蓄水位，高度為897.8m，下游無水時(shí)分析滲流穩(wěn)定性。通過相關(guān)計(jì)算壩體的單寬總滲流量計(jì)算公式為q=9.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.12，出現(xiàn)于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為897.8m。（2）上游庫設(shè)計(jì)洪水位，高度為898.59m，下游無水時(shí)分析滲流穩(wěn)定性。通過相關(guān)計(jì)算壩體的單寬總滲流量計(jì)算公式為q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.13，出現(xiàn)于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為898.59m。（3）上游庫、校核洪水位，高度為899.07m，下游無水時(shí)分析滲流穩(wěn)定性。通過相關(guān)計(jì)算壩體的單寬總滲流量計(jì)算公式為q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.14，出現(xiàn)于大壩的上游面高程滲流口位置，高度為890.07m。

對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行分析，按照大壩填土顆粒進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，確定大壩填土的滲透變形為流土類型。采用單管高壓旋噴防滲墻技術(shù)進(jìn)行處理后，各部位滲流情況得以有效處理，達(dá)到了壩體除險(xiǎn)加固防滲的效果，滿足水庫的使用要求。

3、結(jié)束語

總的來說，水庫工程的作用非常重要，尤其在防御洪水災(zāi)害以及確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面有著重要地位。所以，一定要將水庫大壩安全管理工作做好，從而將除險(xiǎn)加固防滲設(shè)計(jì)與處理加強(qiáng)，完善水庫的鑒定制度，對(duì)工程的動(dòng)態(tài)及時(shí)的掌握，從而確保大壩工程安全的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝瓊，彭有義.防滲墻處理技術(shù)在水庫除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用研究[J].科技傳播，2011（15）：113～114.

作者簡(jiǎn)介：鄭旭（1989— ），性別：男，籍貫：新疆烏魯木齊，所在單位：中工武大設(shè)計(jì)研究有限公司新疆分公司，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，主要從事水利水電工程勘察、設(shè)計(jì)工作 。