基于水利大坝除险加固的设计及其施工探析

颜世兵 邵凯

摘要：由于水利大坝自身具有蓄水、引水、防洪抗涝等作用，为此，在水利工程中发挥着至关重要的作用，是水利工程建设中的关键环节。另外，还发挥着水资源调用、维系生态环境以及为农业生产提供充足水源的关键作用。但同时，水利大坝也是水利工程最容易出现安全隐患的部分，大部分水利工程的安全问题均集中表现在水利大坝工程中，对水利工程的整体性能带来极大影响。鉴于以上内容，我们需要对以往水利工程中出现较多的安全问题进行分析，根据问题内容探讨水利大坝除险加固的设计方案，最后对水利大坝除险加固施工技术进行研究，希望可以有效提升水利大坝的稳固性能，进而保证水利工程的整体性能，能够发挥出应有的社会效益。

关键词：水利大坝；除险加固工程；施工技术

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。

一、水利大坝中易出现的问题

（一）大坝主体

对以往的水利工程安全问题进行总结之后可以发现，问题最为集中的部分为大坝主体，产生这类问题的主要原因有大坝主体的坡度普遍较陡，再由于对坝体进行设计时没有考虑到坝体的透水性问题，致使水流对大坝主体的影响偏大，最终导致大坝主体受到严重威胁；在坝体修建的过程中，对填土的质量缺乏重视，填土质量没有得到有效保证，且没有做好碾压工作，致使中间存在软弱层，在长时间受到水流的影响下，坝体根基受到严重影响，另外，由于地面下沉，坝体的拉应力过小，产生开裂，也会对整个坝体的稳定程度带来影响；在坡体位置没有设置合格的护坡石或者设置的护坡石质量不佳在短时间内风化破碎，另外，护坡石设置的厚度和重点均没有达到标准要求等，均是坝体产生安全问题的主要原因；大坝主体的高度设计不合理，坝脚没有设置对应的排水系统或者排水系统设置不当，无法满足水利工程的运行需求；防浪墙设置不当，与防渗体紧密结合，致使出现坝体开裂和变形的现象，结构中存在老化现象，没有得到及时维修致使坝体的安全性得不到保障。

（二）大坝的渗漏

由大坝渗漏所引发的安全问题往往会对水利工程的健康发展带来严重影响，产生大坝渗漏的主要原因集中表现在水利工程的建设阶段，由于施工作业不到位或者施工失误对整体工程质量和使用性能所带来的影响是不可忽视的。在施工作业中，大坝坝基施工之前需要先对施工地段进行全面清理，保证施工区域无杂物无尘土，一旦清理工作不到位，就代表着坝基底端会出现裂缝，致使坝基的防渗性能较差，对坝基的稳固性带来极大影响。除此之外，对坝体的防渗设计不合理，防渗施工不到位也是影响大坝防渗性能的关键因素。在实际施工的过程中，如果在防渗体填筑的过程中，压实程度不够，不能满足防渗设计的建设要求，则大坝的防渗性能也无法保证。

二、水利大坝除险加固工程设计分析

（一）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。针对已經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。

（二）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。

三、水库大坝除险加固施工技术

实施水库大坝的加固措施中还要注意对其抗震能力的落实，将地震震级和地震的烈度进行相对应的检测，抗震加固要在水库大坝的坝顶进行超高的设计，放缓坡坝，从而增强上部坝坡的稳定性，由于水库大坝上部的地震惯性较大，水库大坝的增厚加固要采用石块或者石块砌体，并增设钢筋槽笼稳定水库大坝的建设。在进行设置钢筋或者土石方格时，要注重对于水库下游坡坝的加固，杜绝开闸泄洪时将下游坝坡冲毁的情况发生。

为了使已经建成的水利工程能够发挥出最大的社会效益，需要对其运行过程中存在的问题进行全面分析，尤其是水利大坝中存在的安全问题，对水利工程的整体运行效果具有直接影响。[BT4][STFZ][WTFZ]四、结语

为此，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：

[1]张玉林.水利大坝除险加固设计与施工技术分析[J].工程技术：文摘版，2016（6）：00112.

[2]任世强.大中型水库大坝除险加固工程设计及施工技术分析[J].黑龙江水利科技，2014（8）：181182.