水利水电工程中的大坝加固设计技术分析

蒋赛

邯郸市水利水电勘测设计研究院 河北邯郸 056000

境内蓄水工程较少且河流具有坡度陡、长度短的特点，从而使得洪水退、涨水过程迅速，无法有效控制和保障用水，雨水资源无法有效利用且洪涝灾害频繁出现。在保障库区生命财产安全和降低洪涝、旱灾损失方面，水库工程建设发挥着重要作用，可显著提高用水效率。

1 大坝混凝土防渗墙概述

混凝土防渗墙是一种沿着大坝不断延伸的加固墙体，对大坝起到了防渗加固的作用，这也是在地基上使用机械进行凿孔，随后使用泥浆将孔壁固定，向孔洞内浇筑混凝土，最终形成连续的墙型加固防渗构筑物。这种混凝土防渗墙可以和大坝的防渗设备产生联系，将防渗墙体的结构嵌到大坝的基岩或不透水底层中，通过这种水工结构使大坝的松软地基得到支撑，截断地基中的水流，降低大坝的地基中的水流，使整个大坝具有相应的防洪与发电效能[1]。

2 水库大坝除险加固工程设计

2.1 坝顶、坝坡加固设计

一般来说，水库大坝除险加固中，对坝顶坝坡进行合理科学设计是首要环节。在水库实际应用中，坝顶需承担一部分的排水任务，所以必须保证其排水效果，因此，在设计阶段，坝顶路面设计的合理性和有效性必须得以保障。在对路面进行具体设计和施工时，要使得坝顶路面具有一定的倾斜度，一般来说，向下游方向倾斜2%左右较为合理，这样设计的原因是让坝坡的横向排水沟和排水口相连，可在下游位置铺上路缘石，这样可以有效增加坝顶的排水功能。除了坝顶路面的设计，设计者也应注意坝顶高程的具体设计方案，要对坝顶高程进行相关精确合理的计算，保证坝顶高度和宽度达到相应的安全标准。一般来讲，水库的大坝边坡比是依据坝高、坝型、坝基与坝体等水坝的基本情况和物理学原理进行精确计算得来的，坝坡渗流和抗滑稳定性是根据坝体承受的重力作用或压力来计算的，只有这些水坝的基本物理参数得到有效可靠的保证，大坝才能充分发挥其排水功能，从而为大坝的整体除险加固确定基础[2]。

2.2 混凝土防渗墙施工的浇筑过程

混凝土防渗墙需要在槽洞的下面进行施工与灌注，所以在工程中可以使用成熟的导管灌注法对混凝土墙体进行灌注。在灌注中要注意混凝土要在垂直方向上顺着导管往下灌注，这样可以利用导管有效的将混凝土和泥浆进行隔离，避免泥浆和混凝土接触，防止出现泥浆将混凝土的强度降低现象。在灌注的过程中要使用导管对已经进入的混凝土进行振动捣实，并且使混凝土发生扩散和上升，使空洞内实现灌注的泥浆能够有效地置换，保证混凝土在地下的连续性与完整性。在灌注混凝土的过程中，如果在槽孔中使用了不同的导管，需要在间距上进行合理的布置，防止两个导管的距离超过三米五，导管在实际的浇筑中，如果防渗墙的槽底高差过大，导管需要布置到范围内的最低处，保证混凝土能够有效的填充到每一空隙中。在整个防渗墙浇筑结束后，浇筑可以将高度设置在标准高度五十公分以上，这样在浇筑结束后，可以把防渗墙浇筑的高度剔除，在此基础上完成防渗墙墙体的墙帽浇筑，墙体的墙帽使用楔形的方式浇筑。

2.3 大坝防渗优化设计

高压喷射灌浆、冲抓套井、劈裂灌浆和砼防渗墙等为大坝防渗加固的主要方法，其中冲抓套井一般适用于局部堵漏工程，通过再造土质防渗墙达到防渗的目的，由于坝体与防渗墙之间存在不同步的沉降，在形成防渗体后容易发生裂缝并对防渗效果产生不利影响，所以在工程实践中其应用受到一定限制;劈裂灌浆的工程造价较低，通过将浆液灌注于坝体中线劈裂缝隙中形成一道防渗幕墙，由于幕墙较薄其防渗效果不理想;高压喷射灌浆的防渗效果较好，通过将坝体材料与水泥浆的混合形成一道防渗体;砼防渗墙的成槽工艺比较复杂，主要是利用置换法形成一道砼防渗墙，不同成墙深度的工艺技术存在一定差异，在工程实践中该技术的应用较为广泛。另外，大坝防渗要坚持下排、上堵的原则。在上堵过程中要做好垂直与水平方向的防渗工作，而垂直防渗施工主要涉及混凝土防渗墙、深层搅拌桩和帷幕灌浆等工艺技术，水平防渗以黏土铺盖为主要工艺。以往水库的防渗技术方案以实际工程为依托，结合具体情况选择合适的方法。工程实践中，通过采取除险加固措施有效解决坝脚渗漏的问题。在下排过程中主要是设置背水坡坝脚处减压井或翻绿体，结合渗漏的具体情况设置相应的y型、w型或i型导渗沟[3]。

2.4 放水洞和溢洪道加固设计

越来越多的水库由于多种因素综合作用的结果，都存在着不同程度的安全问题，均需要进行除险加固，其中放水洞和溢洪道在除险加固中往往占据着重要地位。所以，结合水库大坝工程的实际情况，坚持按照安全、节约、合理、可靠的原则进行放水洞的除险加固。除险加固技术设计过程中，主要针对一些隐患部位进行加固修补，混凝土矩形涵洞除险加固可以对洞身进行全面的补漏和加固，补抹环氧砂浆、高强砂浆、各种防水涂料等实质性意义的和作用的材料。这样不仅能够对涵洞缝隙缺陷进行有效修补，而且能够对放水洞本身增加加固效果。

3 结语

综上所述，大坝除险加固的目的是消除工程存在的隐患，使大坝满足防洪安全和功能性要求。通过工程措施的实施，岸堤水库达到了设计运行指标，使其在保护水库下游人民生命财产安全及水库自身防洪安全、促进当地经济可持续发展、改善当地水资源环境和用水条件、促进当地工农业生产、提高居民生活水平中可发挥更大的作用。