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摘要：水库大坝在抵御洪涝灾害以及灌溉生产方面发挥着举足轻重的作用，为推动我国的经济发展，促进农业生产做出了巨大的贡献。但是由于受到经济和技术等客观因素的制约影响，我国现阶段大部分水库大坝都出现了一定的病险问题，为此，本文首先分析了水库大坝除险加固中常见的质量问题，并针对具体的除险加固处理技术及防渗技术等措施进行了探讨。
关键词：水库大坝；除险加固技术；防渗措施
引言
我国水库大坝绝大多数修建于20世纪50～70年代，由于土石坝可以就地取材、施工方便、对坝址地形条件要求相对不高等特点，大量中、小型水库大坝都采用土石坝。再加之当时的经济技术水平制约，水库大坝在建设过程中遗留诸多的安全隐患和质量缺陷，造成了水库大坝渗漏，从而危及到大坝的结构安全等危险。因此，水库大坝的除险加固及防渗处理是水利工程的重中之重。
1.水库大坝除险加固中常见的质量问题
1.1坝体裂缝
坝体裂缝是水库大坝加固施工中最为常见的质量问题，也是导致坝体整体稳定性下降的重要影响因素。大部分水库大坝施工多在冬、春两季枯水季节进行，由于处于低水位运行，施工完成初期坝体基本可以保证通过质量检验。但到了蓄水期，由于受到水流的推动作用，使处于不稳定的护坡块石运动加剧，形成隆起、堆积等现象，经过1-2个汛期蓄水后，水库上游坝坡遭到破坏，进而出现不同程度的裂缝问题。
1.2水库坝基渗漏
目前，根据行业规范，在水库大坝加固施工前，必须进行专业的地质勘探工作，并且根据勘探结果制定施工方案和验收标准。但在实际施工中，很多修筑于石灰岩地区或隔水岩层的大坝存在清基不彻底的问题，并且存在粘土防治层厚度过薄的现象，进而导致坝基的渗漏处理难以达到理想的效果。
1.3坝体滑坡
在水库大坝的加固施工中，通过有效的技术措施提高坝体的稳定性是极为重要的。因为当水库水位整体上升时，上游坝坡滑动面的有效应力会随之减小，同时水流的浮力作用也使滑体抗剪阻力降低，但水面以上岩土体的滑动没有发生变化，从而降低整个滑坡体的稳定性并引起滑坡。
2.水库大坝的除险加固处理技术分析
2.1对于土石坝体护壁滑坡加固
多水库坝体堤围是由人工填筑土石材料夯实筑成，坝基与岸坡是发挥其工程性能的重要结构。由于水库坝体在重力及地表径流水渗润冻涨侵蚀作用下引起坝体内孔隙水压力及抗剪强度发生改变而形成松散或游移病害，导致坡壁滑动力增加与抗滑力不足造成土石护坡滑动坍塌现象。及时处理封堵坝基岸坡隐含孔洞、缝隙等病害，采用抛落石块加固坝基底部抗滑性能稳住滑坡体并在其基础上处理滑坡裂缝，放缓和加厚水库坝体护坡，实施堆石压载下游坝坡，做贴坡式反滤层等措施针对土石坝体进行滑坡勘探、土工试验及实时观测，确定坝体滑坡性质原因，设计滑坡加固方案进行加固施工。
2.2对土石坝体钻孔灌浆加固
针对开裂严重有很多缝隙的水库坝体，采用钻孔灌浆加固技术能够有效增强坝体坝基的强度，加强其稳固性效果。水库坝体灌浆技术通常采用压力注浆原理进行充填式或劈裂式两种技术形式，充填式注浆是采用适合性浆液利用自重原理进行坝体缝隙灌浆；劈裂式注浆是采用钻孔技术在坝体上钻取适当孔洞，利用灌浆压力劈开坝体结构，形成一道接近于垂直的连续性浆体帷幕，以便于阻隔水库坝体内部水体沿缝隙向外渗漏。能够有效处理和加固病险型土石坝体。
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2.3新建水库坝体坝基密实加固
提高坝体和坝基的夯实密度是防护水库坝体的关键技术，对于土石结构的水库坝体来说，其最大的安全隐患在于坝体或坝基填筑质量不到位或者对软弱坝基处理不当。对于新建水库坝体与坝基采用碾压填筑施工时必须严格其密实度控制，通过优化施工方案、强化施工材料性能、严格坝基或坝体的碾压施工技术参数等以确保坝体填筑质量，也可以采用振冲压密法、深层搅拌法，强夯法，换填法以及化学灌浆法等施工技术针对新建坝体软弱坝基进行填筑和加固施工，增强坝体、坝基的整体结构性，加强筑坝砂石、土料以及坝基软弱土质的密实性处理。
2.4利用相关土工合成材料加固
土工膜具有明显的防渗性能，采用土工膜垂直铺塑防渗技术进行各种水库大坝和江河、湖泊大堤的防渗加固施工，效果明显。首先用水冲、链斗或往复式锯槽机在需要防渗的土体中垂直开出槽孔，并以泥浆护壁，然后将与槽深相当的整卷土工膜下入槽内，倒转轴卷，使土工膜展开，相邻两幅之间用搭接的方式连接，最后进行膜两侧的填土，形成防渗帷幕。
3.水库大坝的防渗技术措施
3.1混凝土防渗墙
混凝土防渗墙是一种垂直防渗处理措施，主要针对处于松散透水地基中的闸坝等水工建筑，同时也是应用较早的一种防渗技术。这种技术的施工流程比较复杂，需要利用专门的造槽设备，在大坝的渗漏位置造槽，之后进行清孔换浆，然后再进行混凝土的浇筑。在施工过程中，首先必须对槽孔进行严格控制，孔内的泥浆面必须保持在导墙顶面以下30-50cm，孔位偏差在3cm以下，倾斜率小于等于0.4%。同时，槽孔嵌入基岩的深度必须满足设计要求。此外，该技术对于混凝土的质量、配合比、拌合时间、拌合速度等都有着严格的要求，需要按照相应的标准进行。从目前来看，该技术相对成熟，工艺流程得到了完善，但是施工中形成的墙体无法实现与地基的紧密连接，而且不适用于小型大坝。
3.2复合土工膜防渗
复合土工膜主要由土工织物和土工膜组成，具有良好的防渗效果，其施工也比较简单，一般是对渗漏位置进行处理后，铺设复合土工膜，然后在土工膜上铺设砂垫层及混凝土，与堤顶的封顶混凝土连接在一起，形成一个整体完全封闭的防渗体系。需要注意的是，在对复合土工膜进行铺设时，要力求平顺，松紧适度，避免绷拉过紧导致土工膜的破裂。同时，要保证复合土工膜与坝体紧密连接，不留空隙。为了便于施工，要尽量选择宽度较大的复合土工膜，减少现场拼接量，选择干燥温暖的天气进行施工。在施工中，如果发现土工膜破裂或者损坏，要及时进行修补或更换。该技术的缺点在于，对于工艺要求严格，而且土工膜强度较小，容易出现损坏，还会受到天气的影响。
3.3振动沉模防渗板墙技术
该技术属于新兴工艺，主要是利用大功率、高频率的振动器，将特制的空腹钢模板振动沉入地层中，并在振动提拔模板的同时，进行水下混凝土或砂浆的浇筑，从而形成单元防渗墙，实现防渗的目的。该技术的优点在于施工工艺简单，施工进度快，形成的防渗墙垂直连续，墙面平整且无接缝、断板等缺陷，板墙厚度较小。而其缺点也比较明显，就是对于大的卵石、块石地层，模板的沉入相对困难，深度也会受限制。同时当前许多坝体坡度较陡，土斜墙质量差，在施工过程中可能会对大坝造成二次伤害，在应用范围较小。
结束语
水库大坝与人民安全和防洪减灾工作紧密联系，我国近些年来的水库大坝建设和管理成效相当显著。但是，随着社会发展和环境变化，水库大坝的加固和防渗也成为水库大坝管理中的重点内容。在实施水库大坝加固防渗的过程中，应确保各项施工工艺流程科学，施工效果显著，以确保水库除险加固工程的顺利完成，为大坝安全运行发挥应有作用。
参考文献
[1]苏兴海.浅谈水坝防渗加固技术[J].黑龙江科技信息.2011.
[2]杨守佳，邵杰，陈玲.大坝防渗技术在水库除险加固工程中的应用[J].科技风.2012.
[3]廖文兵，关于水库大坝防渗加固技术重要性的探讨[J].中华民居.2012.
论文作者:毛廷轩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：水库论文; 大坝论文; 坝基论文; 防渗论文; 技术论文; 土石论文; 土工膜论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;