摘要：我国的水利工程建设距今已有多年历史，早期修建的水利工程在持续长时间的作业之后已经出现了性能下降的趋势，尤其是在实际运行的过程中承担重要作用的水利大坝，有很多因为年久失修而存在安全隐患，严重威胁水利工程的健康发展。同时，由于早期的施工技术相对落后，致使水利工程在运行一段时间之后水库大坝的稳定性能降低，这对水利工程的使用性能和使用寿命带来极大影响，此时，就突出了除险加固施工技术的作用。实际工程中，合理的除险加固施工设计可以使水利工程的使用性能得到明显提升，同时，还可以延长工程的使用寿命，为政府方面减轻一定的负担，对水利工程的健康发展也具有积极意义。
关键词：水利大坝；除险加固工程；施工技术
1研究背景
我国作为世界上最大的发展中国家，具有悠久的水利发展史，通过构建大坝以降低水患对日常生产生活的影响，是人类利用自然、改造自然的重要表现。而随着社会主义市场经济的高速运转，各类科学技术水平日益提升，带动了人民物质生活的日益丰富；人口数量与人口密度的逐年激增，对于水利工程建设提出了更高的时代要求，既要提升大坝整体的防水性能，又要有效降低大坝渗漏、塌陷事故发生的概率，充分提升社会安全指数。值得注意的是，虽然近年来我国水利工程投资力度有所增强，但部分地区的大坝的使用时间较长，修建时间也相对久远，加之长期性、高强度、高频率的水流冲刷与侵蚀，使我国各地区的大坝出现了不同程度的开裂现象。与此同时，部分地区开展大坝修筑的时间较早，所采取的修筑技术相对落后，建筑材料随时间推移发生了风沙化现象，仅依靠裂缝修补显然是缺乏合理性的；个别区域的水利工程规划设计不当，致使当地大坝的承载性能难以抵挡高强度的水流冲刷，当地水利部门又缺乏行之有效的解决办法，致使各类大坝开裂、空隙现象逐年累积，形成了严重的历史遗留问题。
2水利大坝除险加固工程设计分析
2.1坝顶和坝坡工程加固设计
针对水利大坝除险加固工程的设计需要从多个方面入手，对大坝稳固性能存在直接影响的关键部位进行重点设计，首先需要注重对坝顶和坝坡的设计工作。由于坝顶在工程中担负着排水的任务，为此，在针对坝顶进行设计时除了要考虑坝顶的高度和宽度之外，还需要在坝顶设计合理的排水系统，确保其能够承担起不同情况下的排水工作。为了保证坝坡的排水沟能够有效的与下游的排水系统相连，在进行坝坡设计时，需要做出适当的倾斜，一般是将倾斜度控制在2%左右。针对已经建成的水利大坝来说，由于以往的施工工艺和设备性能的限制，在坝体修建的过程中，很难保证坝体的压实程度，均是采用人工堆砌的方式进行施工，虽然设置了较大的高度和宽度，在一定程度上提升了坝体的稳定性能，但是经过长时间的水流作用，坝体的主体稳定性已经很难保证。此时，便可以在上下游的坝坡位置设置适当的戗台，戗台的搭建使得坝体的宽度进一步提升，相对应的大坝主体的稳定性能也就得以提升。戗台在搭建的过程中需要严格控制各个工序的施工质量，保证路面清理、压实程度以及土壤的含水率，进而达到加固坝体的目的。
2.2放水洞和溢洪道加固设计
在水利工程中放水洞的主要作用为实现对水资源的合理调配，而水资源调配作为水利工程的主要功能，在实际运行的过程中应用率较大，为此，放水洞的安全问题也是水利工程大坝的常见问题。在对放水洞进行设计时需要对以往工程中放水洞的各项参数进行参考，在确保其能够在水利工程中充分发挥自身作用的基础上，对其展开加固设计，保证经过加固处理之后的水利工程放水洞能够安全稳定运行。
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3大坝结构存在的问题
当前我国部门地区的大坝使用年限较长，历经了长时期的水流侵蚀，致使大坝表面出现了不同程度的损伤，为整体水利工程的运行埋下了安全隐患，具体分为如下几方面：
3.1坝体结构与标准数值间存在出入
新时期，我国水利部门根据实际防止水患的要求制定了一系列的大坝结构标准，而在实际的大坝勘测检查过程中发现，我国部分地区的大坝整体结构并为充分满足建筑条件。大坝的壳体部分与其承重墙体的夯实程度不达标，传统的大坝修筑过程中，往往采用机械钻孔与人工作业的方式对大坝基体位置进行夯实，其水平密度与强度与预期设计图纸的规定标准间存在一定的差异。除此以外，大坝墙体内部的坝土分布不均匀，个别坝体位置受损严重，更有甚者坝体局部地区出现了大规模塌方，严重威胁了当地人民生产生活的安全。
3.2大坝基础位置发生位移
在大坝修筑工作完成后，施工部门常采用方石对坝体基础进行加固，但随着水流长时期的侵袭腐蚀，致使方石出现了水平位移，其加固作用有所减弱。除此以外，在大坝施工与加固过程中难以避免的会有施工沙土残留，在一定程度上引发了坝体透水现象，使大坝的整体质量无法得到保证。
4水利大坝除险加固的施工
4.1坝体培厚的施工
对于坝体培厚施工而言：基础开挖，应利用挖掘机来实施基础开挖，必要的时候能够辅以人工清理，采用的是流水作业，幵挖自上而下需要一次性的完成，一般施工工序如下：撒开挖线-清理场地-开挖-推土机的集中、装运以及弃土平整。开挖时，应采用方式为挖一段，然后回填一段，借此来避免坝体产生新的滑动；堆石料填筑，堆石料的填筑：解小堆石料-运输石料-洒水-铺料-推平和碾压-质检以及验收。堆石料铺筑通常使用的是进占法，即先利用推土机来加以推平，然后再利用人工找平，为了能够更好的确保碾压施工的质量，在碾压之前，应当适量的洒水，实施振动平碾碾压，当压实干容重以及空隙率达到施工要求之后，再开展下一层的填筑施工，施工时，一定要严格的控制好铺筑的厚度以及压实的质量；风化料填筑。分化料一般的填筑程序：风化料的开挖→运输→洒水→铺料→推平→质检→下一层填筑；为坝体反滤过渡料的填筑，反滤料填筑通常选用的为碎石、砂的混合料，为了能够更好的保证反滤料可以和坝壳料平起填筑，在施工时，反滤料应先填，在铺筑施工时应当格外的注意：反滤过渡料的含泥量、有效宽度厚度、材质级配以及铺筑位置等都要满足设计要求，在施工过程中，要防止混入其他的料物以及杂物，反滤层内禁止设置纵缝，反滤料的填筑层次不能够出现错位，且不能够随意的缩小有效宽度。
4.2大坝帷幕灌浆的施工
水利大坝的除险加固工程的灌浆施工应该在施工现场进行布置。施工现场布置包括供电系统布置、供水系统布置以及灌浆系统布置。为能够达到灌浆施工的用水需求，能够再修建一个高位的水池，用潜水泵将库的水抽送到水池中，进而让水池向钻机以及浆站进行供水，除此之外，还能够在地形允许的前提下，利用沟渠向钻机、浆站供水。照明、搅拌机以及灌浆泵用电能够架设变压器架线引入，必要的时候需配备柴油发电机，借此来防止停电，从而导致施工受阻。综合性浆站能够将其设置在坝肩的内坝坡处，浆站应当配有立式双层搅拌机、灌浆泵、储备原浆储浆池、土料堆聚场以及水泥库房等。灌浆施工应严格遵守施工的工序以及设计要求进行。一般情况下应先灌主帷幕灌浆，然后再灌副帷幕灌浆，且根据依次加密的原则来进行施工。在对相邻孔进行灌浆时，先次序孔的深度应一直比后次序孔大15m以上。坝土的部分能够选用纯压式的填充灌浆，自上而下的分段跟管钻灌，基岩部分能够选用孔内循环灌浆。在灌浆施工中，要合理的利用灌浆工艺、明确灌浆压力和设计的孔距等，借此来确保灌浆的质量。
5结束语
总之，针对水利大坝中存在的安全问题进行分析，找出易于产生问题的部位，制定合理的除险加固设计是保证水利工程健康发展的必然之举。在设计的过程中除了需要保证加固质量，还需要在技术上进行不断创新，从根本上解决水利大坝中存在的问题，从多个方面进行考虑，加强加固设计的合理性，进而保证水利工程的使用性能和使用寿命。
参考文献：
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[2]王文申.水利大坝除险加固的设计及其施工分析[J].建筑工程技术与设计，2017（7）.
[3]刘洋.大中型水库大坝除险加固工程设计及施工技术[J].水能经济，2017（1）：189.
论文作者:蔡庆国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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