水庫土壩加固設計論文

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1土壩存在的問題

1.1水庫土壩結構

水庫土壩結構的修筑質量差是當前水庫施工工程中常見的問題之一，這主要是因為施工人員在對水庫土壩結構進行施工的過程中，沒有對周圍的地質情況進行全面的了解，而且所采用的施工技術和施工材料也存在著一定的質量缺陷，這就導致水庫的土壩結構在使用過程中出現嚴重的質量問題，使大壩出現滲流的現象。

1.2水庫的使用過程

水庫在使用過程中，大壩壩體出現局部坍塌的情況，這就對土壩結構的穩定性，帶來了嚴重的影響，使其水庫大壩的抗滑功能和穩定性能無法滿足水庫工程設計的要求，從而出現了許多安全隱患，對水庫的正常運行和人們的日常生活造成了嚴重的影響。

2土壩加固設計方案

從我國當前水庫工程發展情況來看，水庫土壩結構的除險加固問題，不僅對水庫的正常使用造成了嚴重的影響，還存在著一定安全隱患，時刻威脅著人們的生命財產安全。為此，對水庫土壩加固方案進行設計。目前，人們在水庫土壩加固設計中所包含的內容主要有：土壩壩體加厚、壩體防滲和壩體的截滲設計等。

2.1大壩壩體培厚、壩坡放緩設計

在對大壩壩體結構進行抗滑穩定加固施工工程中，壩體邊坡的抗滑穩定性不足的問題直接影響了水庫的使用功能，因此，為了保障水庫的正常使用，技術人員就要采用大壩壩體培厚以及邊坡放緩設計，來提高大壩壩體的穩定性。不過由于在不同的水庫工程施工中，其大壩結構也存在著一定的差異，而且在對其進行施工的過程中還要考慮到水庫周圍的地質環境等綜合因素，因此采用經濟、安全的設計方案對其進行施工處理是十分必要的。

2.1.1上游培厚、壩坡放緩,下游壩坡不變將原上游壩坡1:2.5、1:2.75、1:3.3三級變坡通過壩體底部培厚為1:2.75、1:3.0、1:3.50,變坡處高程分別為89.00m和77.00m,壩頂寬度保持6.0m。大壩下游壩坡原設計為1:2.5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,保持不變。

2.1.2上游壩坡削坡放緩,下游壩坡相應培厚將原上游壩坡從高程89.00m起向上通過削坡改成1:2.75,變坡處高程為77.00m,上游壩坡為1:2.75、1:3.3二級變坡。壩頂總寬不變,大壩軸線向下游平移2.75m。下游壩坡在原壩坡基礎上相應培厚,保持原坡比不變。變坡處高程分別為92.00m、83.00m、74.50m,變坡處設寬2.0m馬道,馬道內側設排水溝。

2.1.3上游壩坡底部培厚、上部消坡放緩,下游壩坡相應培厚將原上游壩坡三級變坡通過底部培厚、上部消坡放緩改成1:2.75、1:3.0、1:3.5,變坡處高程分別為89.00m和77.00m,壩頂總寬保持6.0m不變,大壩軸線向下游移2.00m。下游壩坡在原壩坡基礎上相應培厚,保持原坡比不變。變坡處高程分別為92.00m、83.00m、74.50m,變坡處設寬2.0m馬道,馬道內側設排水溝。

2.2大壩壩體防滲設計

2.2.1沖抓套井回填粘土防滲墻作為水庫大壩加固設計中最常見的一種加固方式，防滲墻的使用范圍較廣，施工設計方法也有很多，其中回填粘土防滲墻和瀝青混凝土防滲墻是較為常見的兩種施工設計方案。利用沖抓式打井機具,在土壩滲漏范圍造井,用粘性土料分層回填夯實,形成一連續的套接粘土防滲墻,截斷滲流通道,以起到防滲目的。此外,在回填粘土夯擊時,夯錘對井壁的土層擠壓,使其周圍土體密實,提高堤壩質量,從而達到壩體防滲、加固的目的。采用排套井平行壩軸線布置,套井直徑為1.1m,排距為0.8m,套井深入壩基強風化層內1m。

2.2.2機械造槽法修建瀝青混凝土防滲墻與粘土相比，瀝青混凝土的塑性更佳，防滲能力和變形能力也更強，當防滲墻出現裂縫時，瀝青混凝土還可以通過自行愈合的能力來治理裂縫，因而防滲效果更佳。一般壩體在采取瀝青混凝土防滲墻時，多采用機械造槽法進行施工，必要時還會與帷幕灌漿技術相結合，以確保壩體防滲體系的可靠性，提高土壩加固設計效果。

2.3劈裂灌漿

劈裂灌漿防滲機理,是沿土壩軸線的小主應力面,用一定的泥漿壓力人為地劈開壩體,灌注泥漿,利用漿壩互壓、泥漿析水固結和壩體濕陷密實等作用,使所有與漿脈連通的裂縫、洞穴等隱患得到充填、擠壓密實,形成豎直邊漿體防滲墻。同時,由于灌漿壓力在壩體內部所產生的應力再分配,也能改善壩體的應力狀態,促進變形穩定。劈裂灌漿按雙排孔布置,孔距為4.0m,孔徑為1.0mm,排距為0.5m,孔深入基巖強風化層1.0m。鉆孔灌漿采用分序鉆灌,這樣可以使灌入的漿液平衡均勻分布于壩體,有利于泥漿排水固結,避免壩體產生不均勻沉陷和位移。施工時,先鉆灌一序孔,后在序孔中間等分插灌二序孔。

2.4大壩壩基和壩肩防滲加固設計

對于水庫大壩來講，壩基的加固和壩肩的加固也十分重要。如果壩基所處位置的地質層為強風化砂巖，并且還附有一定透水能力強的殘積土層，那么該大壩的壩基就非常容易出現滲漏現象，必須要對其采取有效的加固防滲措施。一般在實際的工程實踐中，對于這種壩基和壩肩的防滲加固設計多采用帷幕灌漿的方法或者高壓噴射灌漿的方法。灌漿的質量和相關技術參數需要結合工程的實際情況，通過一定的灌漿試驗來最終確定，以保證加固設計方案的可行性與可靠性。

3結束語

由此可見，在對水庫土壩結構進行加固設計的過程中，人們采用的土壩加固的方法有很多種，而這些不同的土壩加固方法，在不同的施工工程中其應用效果存在著一定的差異，因此在對水庫土壩加固設計施工的過程中，技術人員還要根據工程施工的實際情況以及相關的技術規范，來對其進行比較選擇，從而滿足加固設計施工的相關要求。

作者:易薛平單位:重慶同望水利水電工程設計有限公司