水库大坝除险加固技术研究

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1、水库大坝除险加固技术研究（桦川县悦来灌区管理站154300）摘要：本文通过分析我国病险水库及其加固的基本情况，针对水库大坝的防渗处理、除险施工、主体加固过程中的关键技术及实施方案进行比较，以期通过本文的阐述提髙水库大坝的安全度和灵活性。关键字：水库大坝；加固；防渗；除险我国目前很多水库抗震标准低。地震液化是饱和砂土在地震作用下。由于严重丧失抗剪强度而由固体状态向液体状态的转化现象，其实质上是由于土体中孔隙水压力上升，使土骨架的有效应力降低以致完全消失所造成的。地震液化严重影响土石坝的安全。对土石坝造成最严重的破坏。大多数的水库由于历史原因，在原来的设计中对这

2、一方面的要求没有给予高度重视。对于地震有可能造成坝体的变形破坏，以及沙土液化等问题没有采取必要的防范措施。加之原勘探工作深度不够、设计不合理或施工不严格及材料或结构老化等，都可能引起坝体、坝基或坝肩渗透压力增大、浸润线偏高或渗漏量增大等渗流问题。一、对水库大坝实施防渗处理的劈裂灌浆法（1）基本原理。利用水力劈裂原理，沿着坝体小主应力的方向布孔，施加一定灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的防渗压力泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗墙，解决坝体渗漏问题。(2)施

3、工方法及程序。劈裂灌浆应先灌河槽段，后灌岸坡段，采用孔底注浆全孔灌注的方法。在灌浆中，应先对第一序孔轮灌，采用“少灌多复”的方法，等第一序孔灌浆结束后，再进行第二序孔。具体施工程序如下：设施工平台一一钻孔一一制浆一一灌浆一一进行下一孔的施工。当开启灌浆后几分钟时间，坝顶表面裂缝即冒浆，这时在无压情况下反复轮灌，坝顶连续3次冒浆，缝内浆面基本不下降即可结束灌浆。(3)优缺点及适用范围。劈裂灌浆具有机理明确、工艺合理、效果好、工期短、经济效益显著等优点。缺点是需进行多次灌浆。适用于处理存在压实质量差、有裂缝、洞穴、水平夹砂层等隐患的土坝及结构性强粉细砂及土砂夹层

4、透水地基。二、对水库大坝进行除险施工的方案比较1、加高大坝对质量较好，坝身不长，淹没不大的水库优越性较大，加高后滞洪库容或淹没损失增大的水库，须经测算和经济比较；对较长的大坝，一般不够经济合理。选择方案前,对库区校核洪水位下优质土的分布和数量，取土对水库渗漏的影响等问题，要作认真的调查和分析。2、拓宽溢洪道要详细分析此方案的利弊，研究扩宽后的泄流流态。(1)扩宽进口段，设相应加固出口段，使出E1段单宽流量加大，超过护砌材料的允许流速而导致水毁。(2)为减少工程量，改变进、出口段扩宽部分的坡降，使泄洪不匀、冲击翼墙，导致墙开裂。（3）溢洪道扩宽后，下泄流量大，

5、因下游河道泄洪能力低，导致泄洪扫坝脚、漫农田等问题。3、增建非常溢洪道利用有利地形、增建非常溢洪道，提高水库防洪标准。优点是溢洪道不护砌或少护砌，行洪年份少，能有效地减轻非常洪水对正常溢洪道的泄洪压力，但要注意以下几点：（1）启用标准。由于小型水库来水面积小，洪峰来去快，洪量小,非常溢洪道泄洪时间短。一般选用10〜20年一遇的非常泄洪标准较好。（2）护砌问题。非常溢洪道底部一般为微风化、弱风化岩石或板结的沙岩粘土、砾质土，可不护砌。（3）排洪道。应满足一般大水年的泄洪要求，并做到挖掘田地最少。建议采用50年一遇非常溢洪的泄洪流量设计。4、组合方案依据各水库的

6、具体情况、可考虑加高大坝同拓宽溢洪道相结合，加高大坝同非常溢洪道相结合等方案，工程规模可通过调洪演算来确定。三、对水库大坝进行主体加固的方案比较对水库大坝除险加固，要在确保安全运行的前提下进行，为此应首先对水库主体工程进行加固处理，并采取以下措施：1、大坝护坡对山区的水库，可因地制宜采用当地大风化石修建护坡；对丘陵区水库的上游护坡可采用块石或混凝土护砌与生物护坡相结合，护砌高度可至兴利水位以上50cm,同时栽种芭根草等植物，可节省工程费用25%。2、土坝内老鼠的防治对大坝和取土区均要进行检查，用挖巢、药杀，或修建坝体的毒土心墙进行防治；对大坝已渗漏的部位，可

7、采取挖巢与粘土灌浆相结合或采用药物粘土浆的方法堵漏。3、溢洪道消能工程(1)溢洪道陡坡与砂、土质河道衔接的，宜采用底流消能，消力池的长度和深度按多种水力学公式计算。(2)溢洪道陡坡段出口的河床为岩石或砂砾石覆盖层较浅的，采用挑流消能较好。建议小型水库挑流采用整体式鼻坝，采用混凝土结构。在承受高速水流的鼻坝混凝土面层布置钢筋网。挑流消能下游受两岸地形或河床基岩控制，能保持挑坝下游有一定水深，条件许可时，增加下游控制工程，使挑流消能改为面流消能，减少冲刷，保持挑坝的稳定。(3)有的山区水库，溢洪道下游地形复杂，流程长，给消能和护砌带来困难，对此要因地制宜采用多级

8、跌水消能，效果较好。参考文献［1］李雷，王仁钟，盛金