关键词：水利工程；大坝加固；设计技术
1 工程概况
某水库的任务是以人畜饮水、灌溉为主，同时兼防洪、养殖、发电等综合利用效益。该水库总库容为2090万m3，调节库容为1450万m3，工程等别为Ⅲ等中型。水库枢纽工程现状由大坝、溢洪道、灌溉发电取水隧洞、放空洞4部分组成。该工程大坝为钢筋混凝土面板堆石坝，其坝轴线长131.00m，坝顶高程892.00m，大坝建基面的高程在834.00m，坝顶宽度8.00m，最大坝高58m，底宽94m；在坝顶的上游侧设有厚度0.4m，高度1.0m的防浪墙。
溢洪道位于大坝左岸，距大坝左坝肩约300m，出口位于左岸小冲沟，距离大坝直线约400m。溢洪道由控制段、收缩段、泄槽段（隧洞、明渠）、消能段4部分组成。灌溉发电取水隧洞位于库内右岸，距右坝肩约50m，采用隧洞取水，进口设置拦污栅，栅后设置检修闸门，在隧洞出口采用管道输水，并在管道上设置工作闸阀控制。放空洞位于库内右岸，距右坝肩约100m，由进口段、控制段、消能段、城门洞型段、出口段组成，隧洞全长200m，孔口尺寸均为1.0m×1.0m，设计水头35m。
2 水利工程大坝加固施工概述
大坝工程是重要的水工水利大坝物，利用闸门来调节水位和控制流量以实现排洪蓄水的功能，不仅是蓄水灌溉和泄洪防汛的重要保证，还关系着人民的财产及生命安全。在进行大坝工程的施工过程中一定要严格的按照相关规程标准执行，控制好施工工程质量。随着我国对于水利建设愈发重视，再加之水资源短缺，因此不断加大对于水利项目建设以及改造工作的投入，进一步强化病险大坝的加固工作。目前，我国水利大坝正在快速地发展，地基施工变得越来越重要。在水利大坝中，地基单位面积所承受的荷载很大，因此地基施工质量就一定要达到设计的要求。大坝加固施工是水利工程建设中的一个关键点，对大坝加固施工采取的管理方法关系着水利工程的使用年限。在水利施工中，对大坝加固施工进行有效管理和实施就能合理开发利用水资源。
在水利大坝施工中，地基的质量是整个工程的关键，因为其施工的工作量比较大并且施工的时间也很长，施工的技术非常的繁琐，很多的水利大坝还有着很高的施工要求，所以施工单位就需要保证地基的施工质量，从而来提高整个水利大坝工程的质量。在水利大坝地基施工时，要依据相关规定，并且要从实际出发，对地基处理做到因地制宜。
3 水利工程的建筑加固设计
3.1 主要内容
（1）对大坝上游防渗面板、趾板裂缝进行处理，新浇筑0.2m厚的防渗面板、趾板防渗层。
（2）改造坝顶路面及安全护栏。
（3）拆除原下游坝坡表面干砌条石后，培厚加固坝坡。
（4）对溢洪道进行重新设计，新建后满足下泄校核洪水泄量220m3/s的需求。
（5）更换灌溉发电取水口拦污栅，修建管理道路。
3.2 裂缝灌浆
水库经过多年的使用，坝体出现裂缝，技术人员通常情况下对坝体裂缝进行加固处理，这就需运用裂缝灌浆技术，灌浆材料采用超细水泥。裂缝灌浆时控制灌浆压力，匀速将浆液灌注到裂缝中，灌浆前考虑坝体裂缝的实际情况，同时科学分析坝体的受力情况，根据裂缝位置进行布孔，然后进行灌浆作业。
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因坝体的形状呈梯形，根据坝体的结构特征计算大坝随高程的应力分布，为后期的布孔和灌浆施工提供依据。通过确定的灌浆压力，采用高压装置将浆液灌注到裂缝处，实现加固工程的顺利实施。在进行灌浆作业的过程中，水库中的水位降低至裂缝以下，以实时观察灌浆效果，确保灌浆质量。
3.3 主坝加固
由于大坝坝坡较陡，下游坝坡稳定不满足规范要求，为保证大坝安全，增加坝体结构稳定性，采用对下游坝坡进行放缓坝坡处理，培厚采用的石料选用中硬性的砂岩。下游坝坡坡度调整为1∶1.6，下游坝体从坝坡表面至坝体内依次为C15砼预制六棱块（厚0.10m）、碎石垫层（厚0.3m）、碾压块石。
马道由原有的3级调整为2级，马道高程为870m、850m，马道宽度均为1.5m。马道内测设置排水沟，排水沟尺寸为0.3m×0.3m，排水沟由中部向两坝肩引排，排水沟底坡1/1000，排水沟在两侧岸坡与岸坡排水沟连接排入下游坝脚后，为利用现有下游坝坡所拆除的条石，下游坝脚排水体采用条石砌筑，坡比按1∶1.6控制。经主坝加固，后期坝坡稳定满足规范的要求。
3.4 重建溢洪道
重建的溢洪道进口位于库内左岸边，距大坝左坝肩约320m，出口位于水库东侧冲沟，距离大坝直线约500m。溢洪道由控制段、收缩段、泄槽段（隧洞、明渠）、消能段4部分组成。
溢洪道采用开敞式正槽无闸实用堰，总长820m。溢洪道底板采用钢筋砼衬护，堰高9m，溢流净宽15m；渲泄校核洪水时，最大下泄流量为2203m3/s。控制段长12m，溢流堰采用实用堰，布置成单孔，溢流净宽15m，控制堰底板厚度为0.5m，采用C25钢筋混凝土。边墙采用顶宽1.5m的矩形断面，边墙高5.6~7.0m，采用C20混凝土。
收缩段长20m，采用喇叭型，底宽由15m收缩6m，底坡坡比1∶100；边墙高7.0~8.0m，边墙采用矩形断面，顶宽1.5m，边墙采用C20砼；底板厚0.4cm，底板采用C25钢筋砼。
泄槽段水平长800m，泄槽段由泄洪隧洞及明渠组成，边墙为重力式挡墙，顶宽1.3m，背坡为1∶0.4，边墙采用C20砼。底板厚度为0.4m，采用C25钢筋砼。边坡开挖后采用C20钢筋砼网格护坡，网格间距3m。
消能段位于主河道河床，河床上覆1m的砂卵石层，因下伏基岩为厚层灰岩，其抗冲性强，不影响岸坡稳定，仅将河道覆盖层清除即可，故可不对消段尾端河底采用防冲措施。
3.5 灌溉发电引水隧道加固设计
因受环境影响，灌溉发电引水隧道洞壁出现不同程度的剥落，侵蚀到混凝土。而外露的钢筋也受到一定程度的侵蚀，破损情况严重。所以必须对出现锈蚀的钢筋进行清理，并进行焊接补漏处理，以此延长钢筋的使用寿命。而灌溉发电取水口位置的拦污栅必须进行及时的更换，以增强灌溉发电引水隧道的加固。
3.6 隧洞加固设计
由于水库经过多年的使用，隧洞内墙体不可避免会出现脱落现象，这就导致了混凝土受到侵蚀，但是在进行加固施工之前需要对其进行评估，要根据隧洞内壁的实际情况进行清理。例如隧洞内钢筋出现裸露，首先清理被腐蚀的钢筋，将其全部替换，然后再进行抗氧化处理。在清理钢筋和混凝土的过程中，通过使用环氧砂浆对混凝土进行加固，同时进行找平。隧洞的前端如果出现腐蚀现象，需要对钢板进行防腐蚀处理，进而对隧洞进行加固。
结束语：
只有正确地运用水利工程地基技术，才能够保障日后水利的安全。大坝工程在施工的过程中，必须严格的按照相关规程标准施工，加大对工程施工质量监督管理的力度，以避免质量问题的发生，造成不必要的经济损失。
参考文献：
[1]丁立彬.水利工程中大坝加固施工技术与管理[J].民营科技，2014（4）：23-24.
[2]张文强.水利工程施工中的地基处理技术探析.[J].工程技术研究，2014（08）：89-95.
论文作者:凌金德
论文发表刊物:《城镇建设》2020年3期
论文发表时间:2020/4/3
标签：大坝论文; 隧洞论文; 溢洪道论文; 水利工程论文; 裂缝论文; 地基论文; 钢筋论文; 《城镇建设》2020年3期论文;