水库大坝除险加固防渗设计处理分析

2022-09-11

在水利工程的建设当中, 对水库大坝进行除险加固的设计具有十分重要的作用, 其质量的高低与大坝能否正常使用具有直接的关系, 同时还会影响水库大坝的使用寿命。对水库大坝进行修建的主要目的是促进经济的增长以及保障人们的生活, 必须提高对除险加固设计的重视程度, 与此同时, 还需要将设计处理与实际相结合, 这样才能提升水库大坝的价值, 使其充分的发挥功能。

1. 除险加固的重要性

1.1 对大坝的总体质量进行提升

对于对调节水源具有水利工程来说, 较为常见的一种建筑为水库大坝, 对于调节水源方面也有十分重要的作用, 建立水库大坝可以保证在雨季时将多余的水排出, 这样可以保障水利工程能够发挥更大的价值, 在雨量较多的时期还可以进行一定的调整, 若是雨量较少还可以通过开闸进行放水, 这样才能促进农业的发展, 保障当地居民的生活。因为我国在较早时期就修建了水库大坝, 所以其输送水的能力不强, 因此, 对水库大坝实施除险加固的设计处理可以极大程度的改良有病害的水库, 这样才能使水库大坝发挥更大的作用。

1.2 对水利工程建设进行维持

对水库大坝进行除险加固以及防渗漏的设计时, 需要提前制定出较为有限的方案。例如对于大坝发生的渗漏情况需要实行较为有效的处理措施, 若是水坝溢洪道出现泄流水面线的问题, 必须加固其边缘, 这样对水利工程进行建设时才能提高实用性。

2. 关于水库大坝除险加固设计的处理方式

2.1 对水库大坝坝体结构进行稳定

(1) 关于水库大坝机构的分类

对水库大坝进行除险加固以及防渗漏时, 依据的主要原则为下派、中截与上堵等, 因此, 在进行全部覆盖的过程中, 一定要利用两种方式, 一种是人工填筑粘, 一种是天然粘土, 所以主要采取的除险加固以及防渗漏的方式为垂直式, 主要的方式有:倒挂井防渗墙以及混凝土防渗墙等等。

(2) 对大坝结构的其他建设项目进行维护

为了可以将大坝的机构进行更好的稳定, 提高大坝机构的质量, 需要注意的内容为对边坡与涵洞进行有效、及时的处理, 与此同时, 对于排水棱体需要提高、加大处理的能力与水平, 这样才可以不断的增强泄洪道排水的能力, 使其能够正常的运行。对于滑坡, 其会影响水库的正常运行, 因此需要综合参考滑坡可能产生时的成因以及性质, 这样才能将滑坡进行安全性、稳定性的提高。

2.2 增强水库的除险加固工能力

2.2.1 关于实施除险加固的措施

对水库大坝进行除险加固工作的时候, 需要注意的是要根据一定的设计原则进行, 主要目标是可行、简单, 这样才能实现经济性的目标, 对除险加固工作中的措施, 要求需要相关人员深入到实地进行地质方面的勘察, 对大坝的渗漏程度进行有效的、合理的分析, 因为大坝发生溃堤现象很可能是由于一条裂纹产生的, 因此, 对大坝进行除险加固的处理时, 一定要高度重视大坝的裂隙问题, 对其进行有效的解决, 这样才能更好的将加固技术进行开展。

若是渗漏的情况不严重, 那么还可以利用高压单管混凝土进行旋喷施工, 这样可以很有效的堵塞缝隙, 同时还可以很有效的对混凝土张裂的现象进行有效的防治。还有一种处理的方式就是翻砌, 这种施工方式可以很有效的对接缝进行处理。对于位于大坝上游的地区还能利用混凝土面部的一些防渗漏技术, 由于混凝土面板为刚性体, 所以特别容易就会有裂缝的出现, 因此, 根据上文情况, 为了更好的开展大坝防渗漏工作, 需要借助于单管高压的旋喷来进行防渗处理。

2.2.2 关于水库大坝的防渗漏技术

一旦水库发生渗漏的现象, 最主要的一个原因可能就是由于内部结构在水压力的影响下发生了变化, 因此对水库大坝进行防渗漏时, 方式较为具体, 例如:深层搅拌连续墙或者是混凝土防渗墙等技术都可以对施工质量进行提高。

2.2.3 水库大坝加固技术的有关处理

对水库大坝进行加固之后, 可以将整个坡度的结构进行坚固性的整体提高, 同时, 坝坡坚固了, 那么整体工程相应的也会有抗剪强度的提高, 进行定期的检查并且利用高压旋喷造防渗墙的技术可以采取增设防滑体以及开挖回填的方法进行防滑设备的增强, 才能进一步的保证大坝加固质量, 与此同时还能将大坝的整体性进行提高。

例如某个水库, 位于大坝坝址处的积水面积为0.85平方千米, 其中最大的大坝高度为13.2米, 水库总体的容量为20.7万立方米。这个水库建设较早, 1959年开始施工, 1963年完工并投入使用。大坝为土质坝, 高顶为900米, 大坝的底部进行开挖的深度为886.8米, 大坝基面高度为886.8米, 大坝的顶部长度为54.1米, 厚度是4.4米。这个水库大坝级别为五级, 通常情况下的水位为897米, 根据我国的相关标准, 对大坝进行三十年遇一次洪水的设计高度为898.5米, 但是三百年遇到一次洪水的高度设计为898.57米。

经过分析, 大坝出现渗漏的主要原因为:一, 大坝进行填筑时质量不高, 所以大坝的内部会形成渗流的通道。二, 对基础、大坝体与大坝基的衔接处没有经过渗漏的处理。所以对其进行高压喷浆的处理方式, 希望可以将渗流量减少。

(1) 对大坝体进行单管高压旋喷渗漏墙设计的方案

选择轴线时, 主要依据的标准为大坝的地质与地形, 在轴线的上游处进行高压旋喷的防渗墙设置, 选择轴线时主要为平行原坝处的轴线上, 距离为7.35米, 墙深直到风化层的底部处。

(2) 关于加固之后的渗流安全性的分析

首先是计算断面, 因为其为土坝, 所以要选择最大的一处断面进行计算, 计算时主要采用水工的结构的相关分析软件来进行分析。

1) 计算工程

一, 上游的水库在蓄水的状态下, 水位为817.8米, 下游在不蓄水的状态下, 进行渗流的稳定性分析, 二, 上游的水库在设计的时候, 洪水位高度是898.59米。三, 上游的水库的校核洪水位是809.7米。四, 其骤降至溢洪道的堰顶高度是897.0米。

2) 计算结果

一, 上游的正常水位为897.0米, 下游在无水时渗流量为9.0cm3/s·m, 水利坡最大降至0.12, 接着在大坝上游的897.8米处出现。

二, 上游的洪水位为898.59米, 下游没水的时候, 坝体的单宽总渗流量为11.0cm3/s·m, 在大坝上游的898.59米处进一步的出现。

三, 校核的洪水位情况为:上游的水位为899.07米, 下游无水的时候, 单宽的渗流量为11.6, 水利坡最大降至0.14米, 在大坝上游的899.07米处进一步的出现。

四, 水位骤降时:上游校核的水位为899.07米, 降至溢洪道的堰顶时高度为897.0米, 下游无水时, 坝体的单宽渗流量为11.8cm3s·m, 水利坡最大降至0.20, 在大坝上游的899.07米处进一步的出现。

3) 成果分析

对大坝进行填土颗粒的分析, 得到大坝填土的渗透变形类型为流图, 根据太沙基公式进行计算, 得出流土边坡的JB为0.88, 允许坡降JB为0.59.通过计算, 各个工况的渗透坡降都小于JB, 这样得出大坝的渗流性为安全。

3. 总结

对大坝进行除险加固时, 需要根据实用性来设计, 根据实际的施工对技术进行改进, 这样才能提高水库大坝的抗震能力以及实际使用, 而且整个工程的施工与建设才更具有科学性, 所以需要对每一项的构成项目进行提高才能将大坝整体的质量进行提高。

摘要：随着我国经济的快速发展, 水利工程方面的施工建设也有了很大的进步, 其中最为常见的建筑类型就是水库大坝, 对其进行除险加固工作, 防止水库发生渗漏对保障人民的生命财产安全以及保障水库的正常运行具有十分重要的作用, 已经越来越受到人们的关注。本文通过分析水库大坝在除险加固工作方面的设计处理, 提出了一些相关对策, 希望能为水利工程的建设带来一些参考的意见。

关键词：水库大坝,除险加固,防渗漏,设计