摘要:新时期,随着我国生产力和生产水平的提高,水利工程建设进一步深化,水利工程面积日益扩大。大坝作为保证水利工程安全稳定的重要设施,起着明显的作用。然而,值得注意的是,随着水坝规模的扩大,各种类型的水坝经常发生的洪水现象严重威胁到当地居民的生命和财产安全。本文系统分析了我国大坝建设中存在的问题,并提出了优化方案。
关键词:水利大坝;除险加固;分析;应用
1水利大坝中易出现的问题
1.1坝体结构与标准数值间存在出入
在新时期,我国水利部门根据实际防洪的要求,制定了一系列坝体结构标准,并在实际坝体调查检查过程中,结果表明,我国部分地区大坝总体结构对工程条件完全满意。坝体外壳部分和承重墙的压实程度不符合标准。在传统的大坝建设过程中,大坝基质的位置往往是通过机械钻井和人工操作来压缩的。水平密度和强度与预期设计图纸的规定标准存在一定差异。此外,坝壁内部坝土分布不均,个别坝体位置严重受损,部分坝体发生更大规模的滑坡,严重威胁当地人民的生产和生活安全。
1.2大坝基础位置发生位移
大坝建设工作完成后,施工部门经常用房石加固坝基。但随着水流的长期侵入和腐蚀,房石具有水平位移,其加固作用减弱。此外,在大坝施工加固过程中,难以避免残余砂土施工,这在一定程度上造成了坝体透水现象,使得大坝的整体质量无法保证。
1.3大坝的渗漏
大坝渗漏造成的安全问题,往往会严重影响水利工程的健康发展。大坝渗漏的主要原因集中在水利工程的施工阶段。由于施工工作的缺乏或施工失误对工程整体质量和性能的影响不容忽视。在施工作业中,需在施工前对坝基进行全面清理,确保施工区内无残块或粉尘。一旦清理工作没有到位,大坝的底部就会出现裂缝,导致坝基的不透水性较差。它对坝基的稳定性有很大的影响。此外,坝体的设计不合理,施工的失败也是影响坝体抗渗性的关键因素。在实际施工过程中,如果灌装防渗体过程中压实程度不够,不能满足防渗设计的施工要求,则无法保证大坝的防渗性能。
2水库大坝除险加固工程设计
2.1坝顶和坝坡工程加固设计
坝顶和坝坡的设计是大坝设计的第一步。这一环节的第一步需要确保大坝的排水。必须完成某些排水工作。在设计坝顶时,必须保证坝顶路面略微向下倾斜。可将坝体倾斜度控制在2%~3%,有效保证坝体排水沟与坝体排水系统形成统一整体,提高坝顶排水性能。在水库坝体边坡设计中,有必要对坝体的断面面积进行综合设计。同时,设计人员必须保证平台的施工行为符合行业标准。此外,在这一环节的设计过程中,必须全面考虑加固的可行性和有效性。并对项目成本作出估计。
2.2水利大坝截渗、反滤以及排水加固设计
水利大坝的坝体应该将渗流量控制在一个合理的范围之内,以满足水库大坝渗流稳定性的要求。堤岸边坡、坝基和防渗体的连接必须满足防渗要求。一般可以使用混凝土拦截器、高压喷流和混凝土墙,或在坝脚上游设置拦截器以拦截坝基。坝基截流设计应与坝体截流设计相结合,并选择更好的设计方案。为坝体的抗滤排水加固,可在坝下埋管末端的渗场设置抗滤层和过渡层,以处理渗漏。根据材料的用途和石工坊法确定防滤层的厚度。各逃生区均安装排水管道,并可采用斜坡排水方式。斜坡排水的顶部应设置在渗透线的逃逸点。坡脚可设置排水沟或排水沟。下游坝坡通常由草坪保护。必须把坝面排干,把它布置好。采取截水、排水、坝坡、坝头、坝顶蓄水等综合措施。坝坡与堤岸坡的连接点应设置井眼排水沟,可以用砂浆石施工。
2.3泄洪洞以及溢洪道的除险加固设计
对于水利大坝工程而言,泄洪洞部分十分的重要,其能够直接影响到整个水库大坝的安全性能,所以,泄洪洞的除险加固设计显得十分的重要。在对泄洪洞进行除险加固的施工中,需要对内部隐患进行排查、检修,且使用相关建筑材料来进行补漏作业,借此来让泄洪洞内部的涵洞缺陷部位得以补强。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外,为能够进一步的加强涵洞的性能,能够采用玻璃钢管和PE钢管等材料来提升放水洞的整体质量。而在开展大坝溢洪道除险加固设计时,必须要建立在了解大坝整体状况的前提下。对溢洪道的控制端、尾水渠以及泄槽段等部位进行综合的设计,逐一的开展除险加固设计,借此来提高溢洪道的整体质量,提高整个水库大坝工程的防渗防漏效果。
3水库大坝除险加固施工技术
3.1坝体培厚施工技术
坝体厚度的施工是保证坝体内外边坡设计施工的重要方法。它对坝体的整体稳定性和安全性有很大的影响。在具体施工过程中,应采用挖掘机同时完成基坑开挖和人工清理。然后进行石料堆放以及相关材料的填筑(风化材料、反滤料等)。培厚施工环节中,主要是以机械为主导,人工配合施工,这种方法可以大大提高施工质量。
3.2大坝帷幕灌浆的施工
水利大坝加固工程的注浆施工应在施工现场进行。施工现场布局包括供电系统布局、供水系统布局和注浆系统布局。为了能够满足注浆施工的用水需求,可以建造一个高池,并使用潜水泵将水库的水抽到池中,从而使水池能够为钻井平台和泥浆站供水。此外,这也是可能的。在地形条件下,使用沟渠向钻机和泥浆站供水。照明、搅拌机和灌浆泵可以用来设置变压器齿列。必要时,需要柴油发电机防止停电,这会导致施工延误。可在坝肩内坝坡上设置综合泥浆站。料站应设置立式双层搅拌器、灌浆泵、储备原料池、土壤集料场和水泥仓库。
3.3主坝除险加固设计施工环节
主坝的设计施工对于整个水利大坝的除险加固工程同样有着不可忽视的重要性,在进行实际施工的时候需要进行严格控制。首先是对设计施工的手段、技术和操作方式进行控制,以保证在施工时技术和工程的适应性,就目前水利大坝的除险加固工程而言,运用较多的有以下两种方式,首先是防渗墙,在这种方式中要对可塑性混凝土的应用效果进行最大程度上的发挥,对于防渗墙体系的建设要进行可靠的保证,在防渗墙方式施工的时候要对每一个具体的施工细节进行把控,例如冲击钻的钻孔和混凝土的浇筑;同时还有帷幕灌浆的方式,这种方式在进行实际应用的时候对实际情况的适应性更加看重,面对风化岩的时候这种手段能够很好的发挥其功能,在运用这种方式进行主坝修复的时候一定要注重钢管的分布,从而对主坝修复效果进行保证。
3.4坝顶和坝坡的设计施工环节
整个水利大坝都会在流水的不断冲击和侵蚀中慢慢腐蚀,坝顶和坝坡也同样会遭受这样的问题,受到的危害也较为突出,在进行除险加固工作的时候需要重点看待。首先需要对坝顶和坝坡的所有运行系统进行关注,先对其基本系统进行功能性的保障以免出现系统运行方面的混乱,例如要对其排水系统进行保障以保证能够和下游路缘石进行相应的工作关联;其次就是分析坝顶和坝坡的力学属性和效果,通过专业的设计来保证坝顶和坝坡的整体稳定性;最后对下游可能会出现的干扰性因素进行分析,对坝顶和坝坡相关系统进行优化设计和整体性施工。下图为水利大坝除险加固工程的设计施工程序。
结束语
对水库坝体采用除险加固措施,可以有效地提高坝体的坚固情况,文章只对坝体的设计和施工环节进行了简要分析,对坝体的具体压实度和受力情况没有做出具体研究。在设计过程中,还应对水库所在地的常年气候以及地理环境进行分析,并针对相应问题做出预案,提高水库坝体的安全性。
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论文作者:王宇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/15
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