玉溪市红塔区水利水电勘测设计队 云南玉溪 653100
摘要：这些年来，我国不少的大中型水库陆续出现了一些坝身裂缝或是坝坡冲蚀的情况，引发了一系列安全问题，这就给水库大坝的安全运行埋下隐患，从而使水库大坝没能发挥其正常的效用。水库大坝存在安全隐患的主要原因：一是堤坝结构设计上不合理、构造不科学；二是建坝时资金困难及施工碾压机械落后，资金、劳力等投入不足导致工程质量差；三是外界的自然灾害、风雨侵蚀等原因。如果不及时处理水库大坝所存在的安全隐患，一旦发生溃坝，将对下游的人居民群众的生命财产构成威胁，造成不可估量的损失。由此可见，除险加固工程的设计工作和先进施工技术的应用具有非常重要的意义。
关键词：水库大坝；除险加固；工程设计；施工技术
不同的影响因素会给水库大坝带来不同的影响，目前我国很多大中型水库大坝出现的开裂问题大多都源自外部因素，但人为因素而导致的后果也较为恶劣，比如坝结构设计不科学、不合理等，这些都会给坝留下安全隐患。因此，针对水库大坝除险加固工程，在设计方面和施工技术上应多下功夫，以达到水库大坝除险加固的目的，从而使水库大坝的效能获得充分发挥。
1收集并整理相关资料信息
水库大坝的除险加固工程在设计阶段有很多决定整个工程整体质量和效益的关键环节，而其基础性的工作就是全面收集与水库大坝相关的基本信息，包括水文地质、地层岩性等资料，比如测出特定环境下碳酸盐岩出露面积，岩层地表会由此而出现裂缝，或是通过漏斗和落水洞浸入地下等，还有一些石炭系地层，总之岩性地质都会给水库大坝的加固造成影响。采用专业的知识对收集到的信息进行深入分析，通过整理后确定最适合的设计方案，为大坝的建设打下坚实的基础。为了确保除险加固工程在设计上更符合实际情况与科学专业原理，对水库大坝信息的整合非常重要，不少失败的案例中都显示[1]，一旦掌握的基础资料不完善，甚至存在信息不对称或错误的情况，就会影响后续的勘探设计，也会导致施工过程中受到各种客观条件的限制与影响，使得施工工期延后甚至出现严重的质量问题。所以设计人员在设计以前必须全面掌握水库大坝的第一手详细资料，在全面掌握信息基础上做到防患于未然，才能尽可能减少后续工作可能出现的问题。
2加固设计坝顶与坝坡工程
除险加固工程进入设计阶段要注重在坝顶与坝坡方面的设计。其中，坝顶的设计要求其具备合理的排水条件，那么坝顶的路面就必须有合理的排水设计作基础。例如上游清淤，常规大坝河道清淤采用以下方案：断流河道，排除明水，进行人工运送上岸，装车运走；或是正常通水，泥浆泵水下取淤泥，沉淀地沉淀，再装车运走。
另外还要注重设计坝顶路面的倾斜角度，倾斜度控制为下游方向角度在2%左右，这个设计主要为了确保坝坡横向排水沟以及相应的排水系统能够与排水口相连，要注意在适当的下游位置铺设路缘石[2]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除了这些设计以外，还要在坝顶高程上进行加固设计，确保坝顶坝长和宽度都能达到安全的标准，这就要求相关人员进行精确的测量和计算，并重视高程作为重要设计部分的事实，将其测量设计与堤坝的安全性相联系。还有坝体培厚设计与施工技术应用，工作人员为了保证水库大坝的稳定性，往往会对土石坝坝体内外坡做培厚施工的处理工作。通过大型机械设备的使用，结合人工辅助的方式，进一步确保施工的进度和工程的效果。具体技术流程如下：主要通过挖掘机进行基础性的开挖——出现特殊情况时采用人工清理辅助——填筑堆石料——填筑风化料——填筑坝体反滤过滤料，这种方法也更能降低工程的成本。再比如大坝帷幕灌浆施工，这就要求施工人员在现场系统化布置供水系统、供电系统以及灌浆系统，由于灌浆用水需求量较大，必要条件下还需要修建高位水池，通过潜水泵的作用在库中进行抽水，并将抽出来的水运输到水池当中，再通过水池分别将水运送到钻机和浆站中。整个施工过程中还会应用到较多的大型施工机械设备，常见的有搅拌机和灌浆泵，而这些常用大型设备必须有电力作保障，为了确保施工的便捷性，工作人员可以引入架设变压器架线，条件允许的情况下再配备柴油发电机，有效预防出现施工过程中的停电情况，以免导致施工受阻，延长工期。而灌浆材料通常包含水、水泥、外加剂以及掺合料等，这些材料也绝不容忽视，施工人员要按照工程的具体要求和实际情况调配比例添加使用。
在过往的实践数据中发现[3]，一些水库大坝尤其是大型的水库大坝边坡设计需要根据坝高、坝基和坝体之间的物理原理进行计算，比如坝坡渗流以及对应的抗滑稳定性就是根据坝体本身承受的压力或重力来计算对应坝坡稳定系数情况，而水库上下游的坝坡则要根据实际的情况设置，作为坝顶面，其横断面积要进一步加大，另外还要考虑到大坝建设过程中受到各种外在条件的限制，还有哪些地方需要进行碾压加固的，都要通过人工担挑堆砌的方式完成，并在严格施工的基础上确保其稳定性。
3关于排水、反滤和截渗的加固设计
大坝得以稳定的重要保障还在于对水流量的有效控制，工作人员首先要针对地质进行钻探勘测，以结果数据来判定坝基与坝体地质的实际情况，通过计算得到堤坝最大承受的流水量以及自身的腐蚀程度，再求出流水控制的具体安全范围。关于抗渗的问题也非常重要，这就要求工作人员选择材料时要充分考虑抗渗因素，紧密结合钻孔注水相关试验的资料，同时考虑到其他的影响因素，计算出最后的渗漏量。通常情况下工组人员会采用高压旋喷混凝土墙以及上游坝脚设置截水槽的方法做好截渗工作。抗渗工作则要严格根据施工材料与方法确定反滤层具体的厚度，尤其是渗流部位更要设计排水管，尽可能采用贴坡排水法的方式，还要在顶部设置浸润线，坡脚设置排水沟，进一步发挥加固的效果。
4加固设计溢洪道与放水洞
输水涵加固需要全面分析涵管在安全方面存在的隐患，并结合实际情况采取针对性的措施。首先针对管径不大且进水困难的涵管，如果水库坝较高，那么最好对破坝进行重建，但需要做好大范围开挖的准备，积极应用开挖技术并采取新建输水涵的方式加固。还可以采用虹吸管输水，其有助于减少开挖量，且成本不高，但会面临较为复杂的管理。而针对管径大的输水涵，可以采用套管进行替代，应用钢筋混凝土钢管，强化防渗的功能，在原涵管与新的涵管间进行灌浆。
放水洞则更是书库大坝不可或缺的重要组成部分，设计人员的除险加固设计中必须充分考虑放水洞的设置，比如面临的是混凝土矩形涵洞，就要采用环氧砂浆、高强砂浆或是防水涂料，修补涵洞内外的缺陷，也可以在洞内放置内村PE管或玻璃钢管，来提升放水洞的质量，进一步提高除险加固的效果。
5结束语
加大对水库大坝除险加固工程的重视，注重加固工程质量与效果，对水库大坝在实际应用中效能最大程度的发展有着非常重要的作用。首先，水库大坝是防洪事业不可或缺的重要组成部分，在其中发挥重要的功能与贡献，而对其进行除险加固工程建设能够大幅度提高防洪水平。其次工程的建设也是对水资源的充分利用，发挥其调节功能，一定程度上解决周边地区居民的饮水问题，并保障了农业灌溉量。最后水库大坝除险加固可在很大程度上美化大坝周边环境，是对环境合理规划的表现。因此，工作人员更要做好相应的工程设计与施工工作，充分发挥水库大坝应有的作用。
参考文献
[1]杨任强.水库大坝除险加固工程设计及施工技术要点分析[J].黑龙江水利科技,2014,6(42):140-141.
[2]卢山.水库大坝除险加固工程设计及施工技术[J].现代农业科技,2015,12(11):211-212.
[3]杨卫平.浅议水库大坝除险加固工程设计及施工技术[J].科技创新与应用,2016,21(17):198.
论文作者:王丽波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/17
标签：大坝论文; 水库论文; 工程论文; 涵管论文; 施工技术论文; 工程设计论文; 情况论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;