试论水利工程中大坝加固的施工技术

何菲菲

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁 辽阳 111000)



试论水利工程中大坝加固的施工技术

何菲菲

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁 辽阳 111000)

大坝部分是水利工程的重要组成之一，大坝功能效果对水利工程整体功能效果有着很重要的作用。国内部分地区水利工程由于建设过程中技术应用不当等方面的原因，使得其出现了裂缝之类的严重现象，为了改善这些现状，就需要采取加固施工技术。文章针对汤河水利工程的施工导疏进行探讨，并深入讲解了水利工程中大坝加固的施工技术。

水利工程；大坝加固；施工技术；施工导流；帷幕灌浆；截渗墙

1 工程概况

汤河水库位于辽阳东南山区，其水库是以防洪和供水为主，同时兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程，水库在千山山脉西坡，属辽东低山丘陵与辽河平原的过渡地带，水库总库容7.23亿m3，其中防洪库容3.58亿m3，兴利库容3.7亿m3。水库多年调节水量2.46亿m3，坝址以上集水面积1228km2。枢纽工程由大坝、溢洪道、输水洞、水电站、引水建筑物5部分组成。大坝为黏土斜墙砂壳坝，最大坝高48.5m，坝长455m，坝顶宽6m。溢洪道为开敞式，堰顶净宽22m，最大泄洪流量2713m3/s。输水洞为圆形有压隧洞，洞径，4.5m，长211.1m，最大过流量282m3/s。对其地质资料进行分析可以得知坝基或者是基肩这两部分所处的露出地面的部分属于强风化片麻岩，岩体的裂隙发育程度较高，具有较强的透水性，且清基工作不够彻底，此外还存在裂隙性渗漏方面的问题。

2 主要任务

此次大坝工程是针对当前水库枢纽工程中存在的一些缺陷而加以维护与改善，同时也能够进一步缓解往年常常出现的险情，这此工程的主要任务包含了两个方面，第一个方面是关于坝基与坝体的加固，即利用帷幕灌浆技术将原本的心墙接高，并对下游部分的反滤坝进行维护与翻修，同时对上游施行块石护坡的方式[1]。第二个任务则是关于完建溢洪道的方面，对大坝堰体段底板实施混凝土护砌的办法，而且对边墙部分也一样施行混凝土护砌的处理技术，利用浆砌石护的方式来将堰体与泄槽段连接部位的边墙进行加固。

3 施工导流

根据汤河水利枢纽工程的具体实际情况，此次施工导流前，需要科学合理的利用现有的输水管将水库中的水导出，而大坝上游位置修建立块石护坡下部时，同样也需要借助输水管来进行引流工作。当在输水管进口的位置以及柱式塔部位施工时，应当修建围堰把水挡住[2]。到了进口段以及柱式塔施工结束后，就可以把围堰拆除掉，选择用大坝的工作闸门把门拦住。从本次大坝工程施工的过程来看，通过现场取材，利用土袋来修建围堰，大大地降低了施工成本，使围堰的设计要满足相关要求。

在围堰布置方面，其布置要遵循“建筑物四周最低≥1m宽度的作业面”这项原则。≥1m宽度的作业面是不包括支撑站位的，并且围堰是由编织袋黏性土料堆砌形成的，两m的顶宽，1∶2比例的内外边坡比。从而根据这个数据可以大概确定出围堰顶面的总长度约为50m，而堰高的最大值则是3.56m。

在围堰施工，通常情况多是选用了进占法，即安排5t自卸汽车施工装备分别从两侧的修戗台出发，逐渐向着中间靠拢，而在围堰的建造中，则利用了10t履带式推土机来进行碾压。

4 加固处理技术

4.1 利用帷幕灌浆技术来对坝体进行施工

大坝部位常常出现的问题是水渗漏，需要利用有效的措施来对坝体进行加固，以避免渗漏现象的出现。一般说来，导致渗漏问题的最大可能是由于在大坝修建的过程中对于坝体的压实工作不符合相关的要求。而帷幕灌浆技术是解决渗漏现象的重要措施，因此对大坝进行加固施工需要对坝体帷幕灌浆。施工人员在进行灌浆时，需要遵循“稀浆开路、浓浆灌注”的基本施工准则，要保证浆量达到相关的标准，且在钻孔时要尽可能地选用高压水冲钻机来进行操作。帷幕灌浆采用孔口封闭、孔内循环的方式进行灌浆作业，灌浆作业时先对混凝土盖板与基岩基础部位的灌浆段做施工，之后再镶铸孔口管。在灌浆完成之后，技术人员要保证大坝的压实程度符合规定，这样才能避免孔壁塌落情况的出现。此外，在进行灌浆操作时，应当遵循由上而下的顺序，以防止出现冒浆、串浆等情况[3]。

根据此次工程的实际情况，施工人员按照“少灌多复”的基本原则使用定量灌注的方式进行，而且一定不要出现灌到不吃浆的现象。一般在灌注之前需要测量孔深，除此之外，还要对压力实施有效控制，必须严格遵守相关的规定来开展灌浆工作。一般说来应当先利用小孔口压力灌浆，直到不能灌入为止，再提供灌浆压力。

灌浆期间相关施工人员应该观测施工效果，并且由专业人员负责检测表面是否出现变形、是否出现裂缝等不良现象，从而能够随时应对突发情况。在对帷幕灌浆进行观测时，一般可以从横向与竖向这2个方面来进行，观测的时间要从实际情况出发，灌浆期间每天需要≥2次的观测次数，若在没有进行灌浆的时候，就可以5d之内观测一次。

横向水平位移施工控制。在开展灌浆工作时，大坝的上下游的位置的坝肩其横向水平位移通常情况需要控制在3cm内。对于其复灌次数方面的相关规定：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔依次被设定成8-10次、 5-6次，保证≥5次。中间间隔的时间需要根据灌入坝体裂缝中浆体的固结程度来加以判断，待上次所灌注的泥浆基本成型凝固之后，再开展复灌工作，两次之间的间隔≥5d。

4.2 坝基帷幕灌浆施工

在开展相关工作时，往往采用帷幕灌浆的方式来提高大坝的防渗漏程度，施工的首要步骤是确定灌浆深度，再判断其长度以及孔距。第二步要对坝基地质的情况进行勘测与分析，以便确定工程坝基加固的合适方式。坝肩采用与坝基相对应的方式，保持孔距为2m。通常而言，选用水泥的品种需要相关人员根据实际情况进行确定。

4.3 上游与下游两处的护坡施工

针对上游，大坝护坡的施工则是将其原坝面整平后，选择用砂石铺设在上面起到垫层的作用，下一步就用干砌块石护坡。针对下游的护坡施工，则是将其修整其坝面，然后选择使用人工进行挖土操作，再把草皮搬运至此，并栽植好。

4.4 截渗墙技术的应用

截渗墙技术是加固坝体和降低大坝浸润线出逸点的基础，也是保障大坝安全的重要技术措施。通常来说，截渗墙技术主要就是进行临河截渗。截渗墙技术一般分为水泥土截渗墙和混凝土截渗墙。其中水泥土截渗墙技术往往在造价和技术要求上臂混凝土截渗墙技术低一些。

5 结 语

本文以汤河水利工程的大坝加固施工技术作了探讨，与南方地区相比较而言，北方对水利工程方面的依赖程度更深，使用频率也就远远大于南方地区的使用频率。而且水利工程的使用年限过长的话，极有可能致使其坝体出现裂缝的现象，从而也就引发坝体渗漏的后果。而且大坝的坝基、坝肩这两处所在地都是出现透水性问题比较严重的地方。因此，基本上都是选择确定选用帷幕灌浆技术进行作业。

[1]刘红伟.谈北方地区水利工程中大坝加固的施工技术[J].黑龙江科技信息,2015(17):186.

[2]陈小琼,马海燕.水利工程中大坝加固的施工技术[J].内蒙古水利,2013(02):117-118.

[3]宋扬,赵吉峰.基于渗流安全的大坝加固工程施工技术要点探究[J].水利建设与管理,2014(09):19-21.

1007-7596(2017)03-0104-02

2017-02-27

何菲菲(1982-)，女，辽宁辽阳人，工程师，从事水库管理工作。

TV

B