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水利工程中小型水库除险加固设计研究

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：李伟

[导读] 摘要：水库具有极为重要的作用，在供水、灌溉、防洪、发电等多个方面都可以发挥良好效果。

        广东省水利水电第三工程局有限公司广东省东莞市 523710
        摘要：水库具有极为重要的作用，在供水、灌溉、防洪、发电等多个方面都可以发挥良好效果。另外，水库建设也直接的关系到国计民生，需要相关人士引起高度的重视。针对目前国内水库实际发展状况进行分析，大部分的水库都是相对较为落后，一般都是在好几十年以前建造的老水库，由于时间日益推移，在长期的使用过程当中水库也逐渐的暴露出了较多的问题，对生态安全、群众生活造成重大的影响。
        关键词：水利工程；小型水库；除险加固设计
        1中小型水库除险加固处理的重要性
        1.1关系居民的经济利益
        近年来，国家越来越关注民生问题，在各种中小型水库方面的投入逐年增加。中小型水库与各种水利工程建设不仅实现了水资源的合理调配，也在农业、工业等方面发挥着重要的作用。但是，即使在中小型水库数量日益增加的情况下，一些地区依旧存在着水资源匮乏的情况及中小型水库设计问题，导致在后期的使用中难以发挥其应有的功能与作用，存在安全隐患，而中小型水库的安全问题也影响了周边居民正常的生产生活。如果中小型水库的安全问题未完全解决，其在洪水季节水库的防洪能力不足，就会使周边居民承受极大的生命财产损失。因此，中小型水库除险加固设计能够保障周边居民的安全，促进周边经济价值的创造。
        1.2能够推动我国农业经济的发展
        中小型水库在运行中的安全问题将会影响水库的正常运行与使用，除险加固设计的不合理甚至会使水库难以发挥其经济、社会与生态效益。在当前的发展形势下，中小型水库的除险加固设计已经成为水利部门的重要任务，只有提升水库的各方面性能，才能够维持水库的正常运行，保障周边人们正常的生产生活秩序，推动农业经济的发展。因此，在我国很多农村地区，中小型水库在农业生产活动中具有不可替代的作用，水库的除险加固设计能够从根本上提升农业生产水平，保持高产、稳产。
        2中小型水库除险加固设计的影响因素
        2.1水文因素
        在中小型水库加固设计过程中，设计人员需要充分考虑水文因素的影响，相关研究发现，很多区域的岩体结构在长期水流的侵蚀作用下会不断改变，技术人员不注重水文因素对岩体结构的影响，在流水作用下加固措施无法发挥应有的作用。水文因素带来的影响主要是水库的水文活动和分布情况。因此，相关人员需要深入分析水流丰富地段的径流区域、河道基本流向等资料，了解水流季节性变化、河流变化量的发生时间等，有效控制除险加固设计的各项因素。
        2.2地质因素
        地质因素是水库加固设计的主要影响因素，设计人员必须予以重视，在地质条件优越的情况下，保证水库项目建设工作能够顺利实施，但在水库运行过程中，尤其在经历地震等自然灾害后，水库周围岩体结构的完整性会受地震破坏作用的影响，使土层和岩体发生一定的变化，在水库除险加固设计准备阶段，设计人员需要重新全面地分析工程所在区域的地质条件，以保证加固效果。
        2.3技术因素
        在水库加固设计过程中，相关人员需要充分考虑技术因素的影响，如针对破碎性强的岩石区进行水库除险加固，应利用灌浆法改善岩体结构；针对工程性能相对较差的土层，可以采用混凝土结构。因此，在工程实践中，设计人员需要深入分析技术因素对加固设计的影响，实现预期的加固效果。
        3针对于水库除险加固问题主要措施
        3.1大坝裂缝
        针对于目前水库除险加固工作来讲，在实际工作过程当中还经常会遇到大坝裂缝问题。针对于大坝裂缝问题而言，其主要包括了纵向裂缝和横向裂缝两种类型，其中横向裂缝，裂缝垂直于坝轴线方向。

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水坝除险加固过程中若是发现横向裂缝问题，让水库水位得到一定程度降低之后要求工作人员针对于裂缝位置进行合理及科学的处理。处理的过程当中，要求工作人员能够采用和坝体材料相同材料实施填充。另外，工作人员在进行压力灌浆过程当中，也需要注重压强大小，避免压强过大而导致裂缝进一步扩大。纵向裂缝主要就是和轴线基本平行的裂缝，通常情况之下，针对于纵向裂缝，一般都需要技术人士采取较为合理及科学材料进行有效填充，并且在填充完毕之后还需要工作人员能够在其中铺设土工膜来实施防水处理。
        3.2坝基渗漏
        坝基渗漏同样严重的威胁着大坝的安全稳定，在实际工程中，坝基一旦发生渗漏，技术人员应及时对其进行有效的防治。对渗漏问题一般都需要采取上堵下排模式来进行处理，其中，采取上堵方式进行控制，通常都需要相关工作人员能够在上游设置防渗帷幕，还需要将溶洞进行有效的堵塞。另外，下排主要就是指采取合理措施减少扬压力或是渗透，通常相关工作人员在这个过程当中需要运用减压井、排水垫层，排水廊道以及坝体排水管等措施。
        3.3土坝滑坡
        第一，在冬季施工的过程中相关工作人员没有能够针对土坝实施保温措施，这样的情况之下就很容易造成土坝滑坡问题；
        第二，运行管理方面没有切实做到位，主要体现在放水过猛导致水位下降过快以及减压设施受到堵塞等；第三，持续性暴雨、地震问题或排水堵塞问题都很容易造成突发滑坡问题。针对滑坡来讲，其在发生之前也有一定的征兆，首先，是出现裂缝问题。其次，是出现异常变形问题。最后是其中的孔隙水压力出现异常状况。一般而言，土坝滑坡根本性是由于土体缺乏足够抗滑力以及土体滑动力过大所造成。工作人员在对于滑坡进行处置的过程当中需要充分考虑如何有效的提高土体自身抗滑力同时采取合理措施减少土体滑动力。工作人员针对于大坝的滑坡实施处理的过程当中要求采取合理及科学措施，包括下列几项：第一，在滑坡处理的过程中，要根据大坝的规模采取合适方式进行开挖，可以实现全部性开挖，也可以局部性开挖。局部性开挖过程中需要相关的工作人员针对其中松动土体进行回填。第二，在土坝滑坡处理的过程当中，若是因为坡度较陡而产生滑坡问题，可以通过利用放缓坡方式有效处理滑坡问题，让坡陡度得到降低。第三，抛石固脚，这就要求相关工作人员针对于下部位置实施加固，这样就能够提高自身稳定性和可靠性。
        3.4高压喷射灌浆加固
        高压喷射灌浆加固处理过程中，高压设备发挥着重要的作用。利用高压设备能够使浆液可以经由注浆管从喷射高压喷出，而这些浆液被喷射到砂卵石孔隙以后，射流存在切削、冲击与搅拌作用，有效实现了浆液与地基的混合，对于提高结构稳定性具有重要的意义。在实际的施工过程中，施工人员还需适当增加水库周边土体、旋喷桩的密度，及时对相关的裂缝进行封堵与修复。高压喷射灌浆加固处理过程中，由于基本上不需要对地基实施大面积的开挖作业，也就大大降低了工作难度，且不会对工程结构产生巨大的扰动，有效提升了水库结构的稳定性与安全性。但是，这种加固技术的应用过程中，工程造价相对较高，并不是最为有效的加固处理方式。
        3.5泄水建筑物的加固设计
        中小型水库的运行过程中，溢洪道设计的不合理常常会使水库面临较大的运行风险，因此，在中小型水库除险加固设计中，相关设计人员需加强对泄水建筑物的加固设计。具体来说，设计人员需结合水库周边河流的流速等具体情况，进一步提高溢洪道的泄洪能力，充分分析水流流向、流态、流速等因素，避免水流对溢洪道的冲刷，使溢洪道的泄流能力、水面线、消能设施设计等更为准确，符合水库安全运行的现实需求。
        结束语
        综上所述，在中小型水库加固除险处理过程中，相关技术人员需要深入分析中小型水库中的安全隐患，了解水库工程的实际情况，以此为基础合理地进行除险加固作业，根据相关规范要求合理地控制除险加固工程项目质量，及时地排除水库运行中的安全隐患，确保水库周边区域人民群众生活的安全性，为区域经济的快速发展提供支持，进而维护社会的稳定性。
        参考文献：
        [1]万建平.水库除险加固工程中低弹模混凝土防渗墙的应用[J].水利科学与寒区工程，2019（201）：122~124.
        [2]刘阳，侍克斌，胡洪浩.帷幕灌浆及充填灌浆对水库除险加固的影响研究[J].水利科技与经济，2019（2503）：15~21.