关键词：水库大坝；除险加固；工程设计；施工技术；运用
1水库大坝除险加固的意义
采取有效的措施对水库大坝进行除险加固，不仅保障了人们的生命财产安全，而且促进了社会的稳定和谐发展，具体表现在以下几个方面：通过对水库大坝进行除险加固，确保水库在运行过程中的安全性和稳定性，充分发挥了水库的防洪、抗旱的作用；杜绝了水库在运行过程中，出现安全事故，给下游的乡镇、企业以及人们带来巨大的安全威胁；改善了水库的交通条件和监测系统，提升了水库的运营管理水平；通过加固水库大坝，改善了周围的环境，对促进当地的经济发展具有重大的作用。
2工程概况
某水库大坝坝型为均质土坝，包括主坝段及左、右坝段，全长800m，最大坝高7m。以主坝段放水涵管闸井处做为大坝0+000桩号，主坝段（0-073～0+113）大致呈东西走向，长186m，左坝段（0-386～0-073）呈南北走向，长313m，右坝段（0+113～0+414）大致为南北走向，长301m。坝顶宽度为2.5m～4.5m，坝顶高程1249.05m～1250.00m，大坝上游坝坡1∶1.0～1∶3.0，为砌石护坡。下游坝坡1∶1.5～1∶2.0，植被稀少。
3工程除险加固设计
3.1大坝除险加固设计
3.1.1坝轴线
根据大坝现状，考虑尽量少占耕地，将大坝副坝段设置在老坝陡坎上，结合大坝削坡及填筑，使占地多在库区内。经过坝顶超高计算并结合正常蓄水位以上部分副坝不再向上延伸，水库除险加固后大坝全长875m，坝桩号0-190～0+300段坝轴线位于原坝轴线上游4.5m，坝桩号0-190～0-420和0+300～0+455段坝轴线与原坝轴线保持一致，即为新坝轴线。
3.1.2坝体轮廓设计
某水库大坝坝型为均质土坝，大坝轴线大致呈“U”型，其中坝体段长775m，两端土堤段100m。全坝段坝顶高程1251.8m，大坝最大坝高5.41m(0+000断面)。坝顶宽度4.0m，大坝上、下游坝坡分别为1∶2.5、1∶2.0，坝顶设0.2m厚砂砾石路面。大坝坝顶上下游侧设现浇砼路沿石，路沿石横断面尺寸为0.2m×0.4m，埋入坝顶以下0.25m，路沿石每隔8m设一道横缝，缝宽2cm，采用L-600高压闭孔板填充。
大坝上游面依次为砼护坡、砂砾石垫层、复合土工膜，护坡采用现浇砼板，砼板尺寸为3.0m×3.0m，护坡厚度为0.15m，坝前脚1.5m处设底宽1.5m、内边坡为1∶1.5的截水槽，截水槽开挖至高液限粘土以下0.5m。复合土工膜铺设顶高程为正常蓄水位以上0.5m，即1250m高程处、顺垫层底部从阻滑墙底铺至截水槽底，截水槽内松填原土。复合土工膜规格为300g/0.5mm/300g。正常蓄水位至死水位之间的护坡板设φ100PVC管排水孔，每块护坡板设2～4个排水孔，其中死水位以上第一排板设4个排水孔，其余设2个排水孔。护坡末端设有现浇砼倒梯形阻滑墙,阻滑墙底宽0.3m、边坡为1∶1，高度为0.7m，阻滑墙每隔8m设一道横缝，缝宽2cm。
3.1.3下游排水设计
采用坝前土工膜防渗，加高、加宽坝体方案，经渗流计算溢出点在坝基处，且溢出点处的渗透比降小于容许渗透比降，故不会发生渗透破坏，每天的渗漏量小，不需要做排水措施。
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3.1.4填筑材料设计
对原坝体表面进行削坡，削坡厚度为0.50m，对超过设计断面的坝前坡进行挖除，坝体新增部分的填筑土料从距水库0.5km的填筑料场拉运，料场土料为粘土质砾，质量均满足筑坝需要。
3.1.5坝体、坝基防渗
鉴于现状老坝体防渗不合格，土料场与老坝体是同种类型土，库区周围没有粘土做防渗土料，坝基透水层厚度只有2.5m～6m厚的工程地质特性，决定对坝体、坝基采用复合土工膜进行防渗处理。大坝一年运行中小于1.5m水深的运行期短，该部分坝体位于水库末端是最晚入库最早出库的部分，难以形成稳定渗流。根据小型水库除险加固的要求，只在水深大于1.5m的坝段对坝体坝基进行防渗处理，防渗措施为在大坝上游侧铺设复合土工膜，坝前脚1.5m处设底宽1.5m,内边坡为1∶1.5的截水槽，截水槽挖至高液限粘土以下0.5m。复合土工膜铺设顶高程为正常蓄水位以上0.5m，即1250m高程处，顺垫层底部从阻滑墙底铺至截水槽底。这样，坝体坝基构成封闭防渗体。复合土工膜规格为300g/0.5mm/300g。对于水深小于1.5m坝段只对坝体采取防渗处理，采用大坝上游面的砼板作为防渗体，板间缝均为止水的伸缩缝。
3.2放水涵洞设计
将原放水涵管拆除，在原放水涵管处（坝0+000）新建放水涵洞，涵洞底板高程1246.05m，水库死水位为1247.74m，正常蓄水位1249.50m，纵坡为0.01，设计流量为0.125m3/s。
3.3溢洪道设计
溢洪道布置在大坝桩号0-300处，轴线与坝轴线正交，溢洪道型式为开敞式无坎宽顶堰，堰顶高程1249.50m，堰宽5.0m。溢洪道全长203.5m，由进口段、控制段、泄槽段、消力池段、出水渠段组成，控制段上设交通桥，使坝顶相连。
4水库大坝除险加固施工技术的具体运用
4.1坝体培厚施工技术
在针对水库大坝进行除险加固的时候，为了保证除险加固的效果，需要采取有针对性的施工技术，这样能够为水库大坝在日常生活中的稳定使用提供有效保障。其中坝体培厚施工技术是其中比较常见的一种技术，该技术在实际应用过程中，其主要针针对土石坝坝体内外坡进行相对应的除险加固，这样有利于对土石坝本身的安全性和稳定性提供有效保障。该技术在应用时，需要按照一定的施工顺序，这样才能够保证该技术的整体应用效果。首先，通过挖掘机的使用，对其进行一系列基础开挖，其次由工作人员对开挖后的地方进行相对应的辅助清理。在完成上述这几个流程之后，需要对其进行堆石料、风化料等的有效填筑，在最后的时候，需要对其进行坝体返滤料的填筑。坝体培厚施工技术在水库大坝除险加固中科学合理的利用，能够取得良好的应用效果。该技术主要是以机械设备作为主体，工作人员的辅助配合来完成施工。
4.2大坝帷幕灌浆施工技术
在针对水库大坝进行除险加固处理的时候，大坝帷幕灌浆施工技术也是其中非常重要的技术之一。在施工过程中，由于需要大量的浆体来实现有效的灌注，所以在施工过程中，要保证施工现场的准备工作落实到实处。在施工现场当中，不仅要准备好相对应的供电系统，而且还要结合实际情况，对灌浆系统、供水系统进行科学合理的布置。在针对供水系统进行布置的时候，要保证水量在供应过程中的充足性，与此同时，施工人员还需要结合实际情况，修建一个具有高位特征的水池。在实际应用时，可以通过潜水泵本身的抽水力，将水逐渐输送到基础供水的水池当中，以备不时之需。
5结束语
总之，在水库大坝的日常使用过程中，为了保证其在运行过程中的稳定性和安全性，需要对其进行除险加固。除险加固的工程设计、施工技术科学合理的运用，不仅能够从根本上为水库大坝的运行安全提供保障，而且还能够对水库大坝的使用寿命起到良好的延长效果。设计人员需要结合实际情况，制定除险加固工程设计方案，采取有针对性的施工技术，为水库大坝除险加固的效果提供保障。
参考文献
[1]田友文,皮玉红.水库大坝除险加固设计分析[J].水利科技与经济,2016,22(1):48-49.
[2]刘星.水库大坝除险加固设计及渗流分析[J].工业b,2015,(40):48-49.
论文作者:南青云
论文发表刊物:《建筑实践》2020年1月1期
论文发表时间:2020/4/30