水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)的思考

摘 要：除險(xiǎn)加固工程是水庫(kù)大壩建設(shè)中的重要組成部分，對(duì)保證水庫(kù)大壩工程的質(zhì)量及效率起到關(guān)鍵性的作用。近年來(lái)，部分地區(qū)的水庫(kù)大壩逐漸出現(xiàn)裂縫、堤破沖蝕等現(xiàn)象，為了保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固工程勢(shì)在必行，本文針對(duì)水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)展開分析，進(jìn)而提出相關(guān)參考意見。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)大壩；除險(xiǎn)加固；工程設(shè)計(jì)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV698.2+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180631022

前言

現(xiàn)如今，我國(guó)水利工程事業(yè)得到顯著的發(fā)展。水庫(kù)大壩作為其中的重要組成，加強(qiáng)水庫(kù)大壩的防護(hù)工作，對(duì)我國(guó)水利工程效益提升起到?jīng)Q定性的作用。除險(xiǎn)加固工程能夠從根本上消除水庫(kù)大壩的安全隱患，提高其防洪能力和水資源的合理利用，不僅能夠有效地改善水庫(kù)大壩的防洪體系，還能夠提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)與灌溉工作效率，為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)工作分析

1.1 設(shè)計(jì)前期的準(zhǔn)備工作

設(shè)計(jì)初期的準(zhǔn)備工作主要是對(duì)水庫(kù)大壩的基本信息進(jìn)行了解和分析。工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)先收集水庫(kù)大壩的相關(guān)資料，并應(yīng)用專業(yè)化的工程知識(shí)對(duì)其進(jìn)行研究和整理，從而確定出科學(xué)、合理的施工設(shè)計(jì)方案；水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固工程在施工過(guò)程中很容易受到外界因素的影響，基于此，需要在施工中對(duì)客觀的環(huán)境因素進(jìn)行改善，進(jìn)而確保工程的順利開展，并且保證設(shè)計(jì)方案具有一定的實(shí)踐性。數(shù)據(jù)的收集與整理工程對(duì)水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固工作的正常運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用，在傳統(tǒng)的施工中，由于事先沒有對(duì)水壩基礎(chǔ)信息進(jìn)行搜集，而嚴(yán)重影響到后期工程施工的進(jìn)度，從根本上阻礙了除險(xiǎn)加固工程的質(zhì)量及效率[1]。因此，設(shè)計(jì)前期的準(zhǔn)備工作是極為必要的，將采集到的有效信息進(jìn)行整合，進(jìn)而設(shè)計(jì)出極具合理性的施工方案，為后續(xù)工程施工提高良好的保障。

1.2 壩頂與壩坡的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

壩頂與壩坡的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)工作是整個(gè)水庫(kù)大壩防護(hù)的首要步驟。水庫(kù)大壩的壩頂主要承擔(dān)著排水的工作，因此，需要對(duì)其進(jìn)行合理的排水設(shè)計(jì)?？梢栽趬雾敳糠植扇A斜處理的方式，使其適當(dāng)?shù)南蛳掠蝺A斜2%～3%，與此同時(shí)，在水流向的下游部分鋪設(shè)一些路沿石，從而使得壩坡的排水口能夠與壩頂排水系統(tǒng)的排水口相連接，能夠有效地保證排水工作的通暢。并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還應(yīng)該注意壩頂?shù)母叨扰c寬度，基于此，需要對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的測(cè)量與計(jì)算，進(jìn)而確保水庫(kù)壩頂?shù)母叨扰c寬度能夠滿足相關(guān)技術(shù)要求，使其有效地提高水庫(kù)壩堤的安全性。因此，在實(shí)際過(guò)程中，要對(duì)壩體進(jìn)行嚴(yán)格的分析，比如壩高、壩型等方面，并對(duì)其高度與寬度比例、密度等物理問題進(jìn)行計(jì)算，從而確定出壩坡是否滿足穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)。此外，在對(duì)水庫(kù)大壩的上游部分進(jìn)行施工時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)采用便捷、節(jié)約的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)；盡量在施工現(xiàn)場(chǎng)周邊尋找適合的原材料，可以采用砼塊或者預(yù)制干砌石作為護(hù)坡；應(yīng)盡量減少投入成本，并且確保施工的安全性，從而使得護(hù)坡能夠進(jìn)行有效排水。

1.3 截滲、返濾和排水的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

水的流量控制對(duì)水庫(kù)堤壩的穩(wěn)定性起到重要作用，要想做好對(duì)水庫(kù)大壩水流量的良好控制，在水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員要對(duì)壩體和壩基進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出堤壩的具體地址狀況，進(jìn)而計(jì)算出該堤壩所能承受住的水的流量和抗腐蝕程度，在這個(gè)數(shù)值范圍之內(nèi)再對(duì)水的流量進(jìn)行控制，才能夠從根本上確保水庫(kù)堤壩的安全性[2]。抗?jié)B問題在堤壩中也屬于常見問題，基于此，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合水庫(kù)大壩的實(shí)際情況，在選擇原材料時(shí)應(yīng)充分考慮到抗?jié)B因素。一般情況下，通過(guò)鉆孔注水試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而大體掌握水庫(kù)堤壩的滲漏量，然后應(yīng)用高壓旋噴技術(shù)對(duì)滲漏地方進(jìn)行混凝土灌漿，與從同時(shí)，還可以在堤壩的上游位置安裝一個(gè)截水裝置，進(jìn)而對(duì)滲漏現(xiàn)象進(jìn)行有效地?cái)r截。此外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)當(dāng)做好反濾層的設(shè)計(jì)過(guò)程，根據(jù)水庫(kù)堤壩的實(shí)際情況，計(jì)算出科學(xué)、合理的反濾層厚度，從而才能夠起到真正的除險(xiǎn)加固作用。

1.4 防水洞和溢洪道的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

放水洞是水庫(kù)大壩中的重要組成結(jié)構(gòu)之一，因此，在進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程施工中，要結(jié)合水庫(kù)大壩的實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。始終堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)、方便、安全系數(shù)高的原則，而確定出最佳施工方案。對(duì)溢洪道的除險(xiǎn)加固工作同樣也要根據(jù)實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行控制端、泄槽段的設(shè)計(jì)，從而能夠提高溢洪道的泄洪的暢通。

2 水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程的施工技術(shù)探討

2.1 壩體培厚施工技術(shù)

壩體培厚施工技術(shù)是針對(duì)水庫(kù)大壩中壩體內(nèi)外坡除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中的重要施工技術(shù)，能夠從根本上確保土石壩壩體的安全及穩(wěn)定。此項(xiàng)技術(shù)主要以大型機(jī)械設(shè)備為主，人力施工為輔的主要施工模式，其中壩體培厚施工技術(shù)包括：基礎(chǔ)開挖、風(fēng)化料填筑、堆石料填筑、過(guò)濾料填筑等。針對(duì)基礎(chǔ)開挖而言，需要利用挖掘機(jī)進(jìn)行主要開挖，正常工序流程是撒開挖線、清理現(xiàn)場(chǎng)、機(jī)器開挖、推土機(jī)再集中、裝運(yùn)土。在機(jī)器開挖完成后，可以讓人工進(jìn)行適當(dāng)?shù)那謇砉ぷ?。其中在開挖過(guò)程中應(yīng)注意采用挖一段路再回填一段路的方法，從而避免壩體土質(zhì)發(fā)生松動(dòng)而造成滑坡現(xiàn)象[3]。在進(jìn)行風(fēng)化料填筑完成后再進(jìn)行堆石料的填筑工作，通常情況下先采用推土機(jī)進(jìn)行推平，然后人工找平，并且在推平前可以適當(dāng)?shù)臑⑿┧軌虮ＷC推平施工的質(zhì)量。為了保證反濾料填筑施工的質(zhì)量，通常采用碎石和砂作為混合材料，并且對(duì)材料中的含泥量、填筑位置、填筑寬度和高度等參數(shù)都要進(jìn)行嚴(yán)格的要求，才能夠?qū)崿F(xiàn)最終除險(xiǎn)加固工程的整體質(zhì)量和效率。

2.2 大壩帷幕灌漿施工技術(shù)

大壩帷幕灌漿施工技術(shù)作為除險(xiǎn)加固工程中的重要技術(shù)，在實(shí)際的施工建設(shè)過(guò)程中，需要大量的漿體對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行灌注，其中主要分為3個(gè)方面：供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和灌漿系統(tǒng)。由于灌漿施工時(shí)需要大量的水，因此需要事先設(shè)置一個(gè)水池，能夠由水池向漿站供水。與此同時(shí)，由于灌漿施工過(guò)程中需要一定的電力支持，不然無(wú)法滿足攪拌機(jī)和灌漿泵的正常工作，因此，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)做好供電系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)置，備好發(fā)電機(jī)，從而為灌漿施工提供良好的保障。另外，需要針對(duì)灌漿材料進(jìn)行嚴(yán)格的配比，從而確保漿液質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定。

2.3 對(duì)檢查孔的施工和巖心的鑒定

在灌漿施工結(jié)束后，經(jīng)過(guò)一段凝結(jié)時(shí)間后，應(yīng)對(duì)異常的部位進(jìn)行檢查孔的設(shè)置，通過(guò)壓注水試驗(yàn)，能夠?qū)误w的抗?jié)B性進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)，從而判斷其能否滿足加固工程的要求。

3 加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)大壩的管理

水庫(kù)大壩是確保我國(guó)水利工程發(fā)展的重要因素，因此，加強(qiáng)對(duì)水庫(kù)大壩的日常管理，能夠從根本上防止水庫(kù)堤壩出現(xiàn)裂縫、受到腐蝕等不同程度的結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。應(yīng)順應(yīng)社會(huì)需要，不斷地提升相關(guān)管理人員及技術(shù)人員的綜合素質(zhì)，對(duì)工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)和考核；隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)于水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固技術(shù)應(yīng)適當(dāng)引進(jìn)更為先進(jìn)的技術(shù)和管理理念，結(jié)合自身過(guò)程的發(fā)展現(xiàn)狀，制定出合理的水庫(kù)安全管理體系，從而能夠大力提高我國(guó)水庫(kù)工程建設(shè)的效率，確保水庫(kù)大壩的安全。

4 結(jié)論

除險(xiǎn)加固工程不僅能夠消除水庫(kù)大壩的安全隱患，使其提高防洪體系，還能夠有效增強(qiáng)水力資源的調(diào)控能力，從而確保供水的效率與安全。通過(guò)水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固工程的順利開展，從根本上改善了水庫(kù)的景觀，并且為我國(guó)社會(huì)及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了有效地保障，在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊仁強(qiáng).水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)要點(diǎn)分析[J].黑龍江水利科技，2014，42（6）：140-142.

[3]任世強(qiáng).大中型水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)分析[J].黑龍江水利科技，2014，42（8）：181-182.

作者簡(jiǎn)介：劉光明（1970-），助理工程師。