基于水利大壩除險加固的設計及其施工探析

顏世兵 邵凱

摘要：由于水利大壩自身具有蓄水、引水、防洪抗澇等作用，為此，在水利工程中發揮著至關重要的作用，是水利工程建設中的關鍵環節。另外，還發揮著水資源調用、維系生態環境以及為農業生產提供充足水源的關鍵作用。但同時，水利大壩也是水利工程最容易出現安全隱患的部分，大部分水利工程的安全問題均集中表現在水利大壩工程中，對水利工程的整體性能帶來極大影響。鑒于以上內容，我們需要對以往水利工程中出現較多的安全問題進行分析，根據問題內容探討水利大壩除險加固的設計方案，最后對水利大壩除險加固施工技術進行研究，希望可以有效提升水利大壩的穩固性能，進而保證水利工程的整體性能，能夠發揮出應有的社會效益。

關鍵詞：水利大壩；除險加固工程；施工技術

我國的水利工程建設距今已有多年歷史，早期修建的水利工程在持續長時間的作業之后已經出現了性能下降的趨勢，尤其是在實際運行的過程中承擔重要作用的水利大壩，有很多因為年久失修而存在安全隱患，嚴重威脅水利工程的健康發展。同時，由于早期的施工技術相對落后，致使水利工程在運行一段時間之后水庫大壩的穩定性能降低，這對水利工程的使用性能和使用壽命帶來極大影響，此時，就突出了除險加固施工技術的作用。實際工程中，合理的除險加固施工設計可以使水利工程的使用性能得到明顯提升，同時，還可以延長工程的使用壽命，為政府方面減輕一定的負擔，對水利工程的健康發展也具有積極意義。

一、水利大壩中易出現的問題

（一）大壩主體

對以往的水利工程安全問題進行總結之后可以發現，問題最為集中的部分為大壩主體，產生這類問題的主要原因有大壩主體的坡度普遍較陡，再由于對壩體進行設計時沒有考慮到壩體的透水性問題，致使水流對大壩主體的影響偏大，最終導致大壩主體受到嚴重威脅；在壩體修建的過程中，對填土的質量缺乏重視，填土質量沒有得到有效保證，且沒有做好碾壓工作，致使中間存在軟弱層，在長時間受到水流的影響下，壩體根基受到嚴重影響，另外，由于地面下沉，壩體的拉應力過小，產生開裂，也會對整個壩體的穩定程度帶來影響；在坡體位置沒有設置合格的護坡石或者設置的護坡石質量不佳在短時間內風化破碎，另外，護坡石設置的厚度和重點均沒有達到標準要求等，均是壩體產生安全問題的主要原因；大壩主體的高度設計不合理，壩腳沒有設置對應的排水系統或者排水系統設置不當，無法滿足水利工程的運行需求；防浪墻設置不當，與防滲體緊密結合，致使出現壩體開裂和變形的現象，結構中存在老化現象，沒有得到及時維修致使壩體的安全性得不到保障。

（二）大壩的滲漏

由大壩滲漏所引發的安全問題往往會對水利工程的健康發展帶來嚴重影響，產生大壩滲漏的主要原因集中表現在水利工程的建設階段，由于施工作業不到位或者施工失誤對整體工程質量和使用性能所帶來的影響是不可忽視的。在施工作業中，大壩壩基施工之前需要先對施工地段進行全面清理，保證施工區域無雜物無塵土，一旦清理工作不到位，就代表著壩基底端會出現裂縫，致使壩基的防滲性能較差，對壩基的穩固性帶來極大影響。除此之外，對壩體的防滲設計不合理，防滲施工不到位也是影響大壩防滲性能的關鍵因素。在實際施工的過程中，如果在防滲體填筑的過程中，壓實程度不夠，不能滿足防滲設計的建設要求，則大壩的防滲性能也無法保證。

二、水利大壩除險加固工程設計分析

（一）壩頂和壩坡工程加固設計

針對水利大壩除險加固工程的設計需要從多個方面入手，對大壩穩固性能存在直接影響的關鍵部位進行重點設計，首先需要注重對壩頂和壩坡的設計工作。由于壩頂在工程中擔負著排水的任務，為此，在針對壩頂進行設計時除了要考慮壩頂的高度和寬度之外，還需要在壩頂設計合理的排水系統，確保其能夠承擔起不同情況下的排水工作。為了保證壩坡的排水溝能夠有效的與下游的排水系統相連，在進行壩坡設計時，需要做出適當的傾斜，一般是將傾斜度控制在2%左右。針對已經建成的水利大壩來說，由于以往的施工工藝和設備性能的限制，在壩體修建的過程中，很難保證壩體的壓實程度，均是采用人工堆砌的方式進行施工，雖然設置了較大的高度和寬度，在一定程度上提升了壩體的穩定性能，但是經過長時間的水流作用，壩體的主體穩定性已經很難保證。此時，便可以在上下游的壩坡位置設置適當的戧臺，戧臺的搭建使得壩體的寬度進一步提升，相對應的大壩主體的穩定性能也就得以提升。戧臺在搭建的過程中需要嚴格控制各個工序的施工質量，保證路面清理、壓實程度以及土壤的含水率，進而達到加固壩體的目的。

（二）放水洞和溢洪道加固設計

在水利工程中放水洞的主要作用為實現對水資源的合理調配，而水資源調配作為水利工程的主要功能，在實際運行的過程中應用率較大，為此，放水洞的安全問題也是水利工程大壩的常見問題。在對放水洞進行設計時需要對以往工程中放水洞的各項參數進行參考，在確保其能夠在水利工程中充分發揮自身作用的基礎上，對其展開加固設計，保證經過加固處理之后的水利工程放水洞能夠安全穩定運行。

三、水庫大壩除險加固施工技術

實施水庫大壩的加固措施中還要注意對其抗震能力的落實，將地震震級和地震的烈度進行相對應的檢測，抗震加固要在水庫大壩的壩頂進行超高的設計，放緩坡壩，從而增強上部壩坡的穩定性，由于水庫大壩上部的地震慣性較大，水庫大壩的增厚加固要采用石塊或者石塊砌體，并增設鋼筋槽籠穩定水庫大壩的建設。在進行設置鋼筋或者土石方格時，要注重對于水庫下游坡壩的加固，杜絕開閘泄洪時將下游壩坡沖毀的情況發生。

為了使已經建成的水利工程能夠發揮出最大的社會效益，需要對其運行過程中存在的問題進行全面分析，尤其是水利大壩中存在的安全問題，對水利工程的整體運行效果具有直接影響。[BT4][STFZ][WTFZ]四、結語

為此，針對水利大壩中存在的安全問題進行分析，找出易于產生問題的部位，制定合理的除險加固設計是保證水利工程健康發展的必然之舉。在設計的過程中除了需要保證加固質量，還需要在技術上進行不斷創新，從根本上解決水利大壩中存在的問題，從多個方面進行考慮，加強加固設計的合理性，進而保證水利工程的使用性能和使用壽命。

參考文獻：

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[2]任世強.大中型水庫大壩除險加固工程設計及施工技術分析[J].黑龍江水利科技，2014（8）：181182.