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摘要:水库大坝是水利工程的重要组成部分,水库大坝属于基础项目。我国水利工程建设时间比较长,水库大坝使用中出现了不同程度的病害,水库大坝中应采用除险加固措施,目的是确保水库大坝的安全性、稳定性。本文中主要探讨水库大坝除险加固的相关设计。
关键词:水库大坝;病害;除险加固
水库大坝除险加固设计的直接目的是解决病害问题,维护水库大坝的安全性。水库大坝在水利工程中有着防洪抗灾的作用,其可帮助水利工程协调洪水问题,做好水库大坝除险加固的工作,完善水库大坝的使用。水库大坝中全面落实病害除险加固,改善水库大坝的使用环境。
1水库大坝中常见的病险问题
水利工程中水库大坝的应用非常频繁,随着水库使用量增加,水库大坝中的病险问题也越来越严重。水库大坝中常见的病险问题主要有两种,一种是裂缝与渗漏问题,另一种是设计不合理,结合水库大坝的使用,列举水库大坝结构中常见的病险问题。
1.1裂缝与渗漏问题
水库大坝施工中,主体位置的材料大多是碎石、块石,经过泥胶结合起来,顶部普遍采用的是混凝土结构,整个水库大坝中各部位就出现了不连贯性,水库大坝使用时就会不可避免地出现一些裂缝和渗漏[1]。坝体结构中部和下部也存在着材料上的差异,尤其是混凝土结构和基岩结合部位,水库大坝上缺乏整体结构,直接降低了坝体的稳定性。当水库大坝结构整体性、稳定性差,就会出现裂缝、渗漏的问题,长此以往,水库大坝上的裂缝和渗漏就会越来越严重,直接影响着水库大坝的安全性。
水库大坝中的裂缝、渗漏大致可分为3种表现,分别是:(1)坝体裂缝。许多水库大坝早期修建时技术水平不高,坝体结构完善度不高,水库大坝经过长期使用以后就会出现明显的坝体裂缝;(2)坝基、坝肩裂缝。大坝水库所处的环境较为复杂,坝基、坝肩位置在多种因素的影响下容易产生裂缝,进而发生渗漏;(3)接触带裂缝。水库大坝接触位置处理不到位,使用中就容易出现接触带裂缝。
1.2结构设计不合理
结构设计不合理是水库大坝发生病险的直接因素,水库大坝结构病险分析中,结构设计不合理会造成水库大坝的建造和使用达不到规范标准,干预着水库大坝在水利枢纽工程中应发挥的功能。比如水库大坝中坝体浸润线设计不合理、背水坡设计不合理等,这些都会降低水库大坝的使用效果。水库大坝结构设计不合理,当水库清理、养护时就无法落实到位,致使一些位置无法实现彻底清理,也会增加水库大坝的使用压力。
2水库大坝除险加固中的原则
本文在水库大坝除险加固设计中提出3点原则,希望能在约束除险加固设计过程,促使水库大坝除险加固设计能顺利实施中起到些许作用。分析水库大坝除险加固设计原则,如:(1)水库大坝除险加固设计中要合理的运用原有的工程结构,落实节约型的设计方案,科学的连接原有的工程结构和新的工程结构,降低安全风险的发生机率;(2)除险加固设计中需注重不达标、不科学结构的处理,从源头上预防病险问题的发生,除险加固方案实施后,要确保所有结构数据均符合技术标准,全面解决水库大坝的病害问题[2];(3)水库大坝除险加固设计方案中尽量缩小施工用地的面积,降低除险加固对周围农田、居民区、交通的影响,衔接好资源之间的利用,降低水库大坝除险加固设计方案的影响,优化施工环境。
3水库大坝中的除险加固设计
水库大坝除险加固是一项必要的工作,水库大坝除险加固前应组织好除险加固设计,解决水库大坝出现的病险问题,完善水库大坝的结构部位,延长水库大坝使用寿命。
本文中总结了3点水库大坝除险加固的措施,具体如下:
3.1加固上游坝坡结构
水库大坝中除险加固设计中,加固上游坝坡结构是非常重要的措施,水库大坝的上游结构很容易受病险影响而存在安全风险,加固上游坝坡结构时,首先要把透水性差的土质换掉,设计换成强度高的土质,诸多上游坝坡结构中使用的是含砂砾粉质粘土,这类土质容易松散,强度低、透水性差,把这些土质换成堆石体结构,以免加重坝坡渗水的情况。水库水位急速下降就会增强渗透的作用力,这时坝坡透水性强才能提高上游坝坡结构的稳定水平,促使上游坝坡有足够的抗滑坡水平。坝坡的上游结构,除险加固设计时还要适当的控制坡度,减小坡度以后可以提高坝轴线的稳定度,保障基础稳定,设计中适度提高坝体高度,保证下游坝体有稳定的防洪能力。
3.2落实防渗加固技术
水库大坝除险加固设计时落实防渗加固技术,当发现水库大坝有病险后就立即组织防渗加固,常见的防渗加固技术主要有混凝土防渗墙、劈裂式帷幕灌浆法、高压填充灌浆法和低压速凝灌浆法[3]。本文以混凝土防渗墙为例,分析防渗加固技术在水库大坝病险中的设计和应用。防渗墙在水库大坝中具有渗透系数低、耐久性好的优势,比如混凝土防渗墙中的多头深层搅拌水泥土成墙工艺,采用一次多头的钻进方式,把水泥喷入到水库大坝的渗漏位置,水土、水泥浆液能充分融合起来,水泥浆液直接在水库大坝中固结成防渗墙,水泥是没有污染的材料,其在水库大坝除险加固中有着重要的作用,多头深层搅拌水泥桩的防渗效果非常好,不仅适用于水库大坝,也能适用于地下防渗结构中。混凝土防渗墙中,除了多头深层搅拌水泥土成墙工艺以外,还有链斗法成墙工艺、射水法成墙工艺、薄型抓斗成墙工艺等,目的就是完善水库大坝除险加固设计。
3.3组织病险预防工作
水库大坝病险预防工作也是除险加固设计中的要点,水库大坝中采用养护的方法组织病险预防工作,根据水库大坝的实际状态组织好病险预防的工作。本文中总结几点水库大坝病险预防的工作内容,如:(1)定期巡视水库大坝,检查水库大坝结构中潜在的风险,水库大坝病险预防中应设计巡视制度和检查制度,保障预防工作的严谨性,及时发现一些潜在的风险点,并且设计合适的除险加固方案,解决水库大坝中的病险问题[4];(2)水库大坝除险加固设计中,要注重划分风险,根据水库是大坝实际出现的风险来组织除险加固设计,水库大坝中病险类型比较多,必须以病险实际为根本组织除险加固设计方案,规范除险加固的过程,现如今水库大坝病险预防工作中,采用实时监控的方法,监测到病险之后就要立即分析病险的成因并预测未来走向,在此基础上实行除险加固;(3)水库大坝除险加固设计中,为了预防病险要落实一些制度措施,这样才能约束病险加固设计工作,提高水库大坝的安全水平。
4水库大坝除险加固设计建议
水库大坝除险加固工作建议中,首先要做到设计方案专业,除险加固设计方案必须要符合水库大坝的实际需求,严格执行除险加固方案,这样才能控制水库大坝的病险情况;其次除险加固设计中要有足够的资金,必须把资金落实到位才能展开除险加固工作,以免影响除险加固的效果,除险加固设计建议中也要做到成本节约,保证设计方案合理化;最后水库大坝除险加固施工中,建议聘请专业的施工人员,以此来提高除险加固的操作水平,避免除险加固后继续出现风险。
结束语:
水库大坝在整个水利工程中有着极为关键的作用,本文中总结了水库大坝中常见的病险问题,遵循除险加固的原则组织好设计工作,确保除险加固设计能满足水库大坝的需求,修复发生病险的水库大坝。水库大坝运行中应合理组织好除险加固设计,提高水库大坝的安全水平,更好的发挥效益。
参考文献:
[1]王乾银.水库大坝除险加固设计分析[J].农家参谋,2018(17):205.
[2]王琳.关于混凝土大坝除险加固设计的探讨[J].建材与装饰,2017(38):255-256.
[3]刘颖.水库大坝除险加固工程设计探讨[J].水利规划与设计,2017(08):145-147.
[4]俞秀霞.病险水库大坝除险加固设计[J].陕西水利,2017(S1):129-131.