水利建設(shè)工程項(xiàng)目建筑壩體加固設(shè)計(jì)技術(shù)

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[摘要]基于建設(shè)水利工程項(xiàng)目，其水利建設(shè)項(xiàng)目中建筑壩體的穩(wěn)定性、牢固性直接決定著整個(gè)水利建設(shè)工程項(xiàng)目的安全性，要提高水利建設(shè)工程項(xiàng)目的使用壽命周期，就必須要提高水利建設(shè)項(xiàng)目壩體的穩(wěn)定性和牢固性，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中就要一定要重視壩體的加固設(shè)計(jì)工作。本文分析了水利建設(shè)項(xiàng)目壩體常見(jiàn)的問(wèn)題，就此圍繞水利建設(shè)項(xiàng)目壩體的加固設(shè)計(jì)及其加固的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行深入探討，通過(guò)對(duì)水利建設(shè)項(xiàng)目的壩體穩(wěn)定性和牢固性進(jìn)行剖析，探究如何延長(zhǎng)水利建設(shè)項(xiàng)目的使用壽命周期。

[關(guān)鍵詞]水利建設(shè)項(xiàng)目；建筑壩體；加固技術(shù)

水利建設(shè)工程項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中，其項(xiàng)目的建筑壩體的穩(wěn)定性、牢固性直接決定著整個(gè)水利建設(shè)工程項(xiàng)目的安全性和項(xiàng)目的使用壽命周期，建筑壩體的穩(wěn)定性、牢固性直接影響著其水利建設(shè)項(xiàng)目的蓄水、發(fā)電及抗洪能力。由于水利建設(shè)項(xiàng)目的建筑壩體在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用，其整個(gè)建筑壩體在穩(wěn)定性和牢固性上都會(huì)產(chǎn)生一定的問(wèn)題，導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低，產(chǎn)生壩體的松動(dòng)或者坍塌等問(wèn)題的出現(xiàn)。因此只有定期對(duì)水利建設(shè)項(xiàng)目的壩體進(jìn)行定期檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理，對(duì)壩體進(jìn)行加固，使其水利建設(shè)項(xiàng)目的使用周期得以提升，讓其水利建設(shè)項(xiàng)目的作用得到充分的發(fā)揮。故而，水利建設(shè)項(xiàng)目的壩體加固設(shè)計(jì)尤為重要，這對(duì)后期的項(xiàng)目建設(shè)的安全性和使用周期的長(zhǎng)短起到非常重要的作用，其意義重大，前期的設(shè)計(jì)合理，更有利于水利建設(shè)項(xiàng)目發(fā)揮出更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

1建設(shè)水利工程項(xiàng)目中影響建筑壩體安全穩(wěn)定性的主要因素

由于水利項(xiàng)目主要是為了消除水害、控制和利用水資源等情況從而進(jìn)行建設(shè)的，那么，在水利工程中壩體建筑的一些常見(jiàn)的問(wèn)題（如異常滲漏、裂縫、滑坡等），極為容易導(dǎo)致水利工程的安全穩(wěn)定性，造成壩體受損，故而導(dǎo)致安全等諸多問(wèn)題和次生災(zāi)害。

1.1建設(shè)水利工程項(xiàng)目中壩體異常滲漏問(wèn)題

在水利建設(shè)工程項(xiàng)目中，最為常見(jiàn)的能影響到壩體的穩(wěn)定性的就是壩體異常滲漏的問(wèn)題，壩體異常滲漏的危害性非常大，我們正常情況下的水利建設(shè)項(xiàng)目中建筑壩體都具有一定的透水性，這在水利項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)中就有所考慮，一般壩體的透水性都在一個(gè)合理的數(shù)值范圍內(nèi)，只要在合理的透水性的范圍內(nèi)，那么，壩體滲漏的問(wèn)題就不會(huì)對(duì)壩體造成太大的損傷。如何判定壩體滲漏的情況在合理的滲漏范圍值以內(nèi)，則就要結(jié)合壩體的水的滲漏量的大小來(lái)看，我們將其滲漏的情況分成正常滲漏狀態(tài)和異常滲漏狀態(tài)。若壩體建筑有異常滲漏的情況，壩體的蓄水壓力就會(huì)增大，會(huì)對(duì)壩體產(chǎn)生不利影響，造成壩體的安全等問(wèn)題，使得壩體失去穩(wěn)定性和牢固性。一般水利工程項(xiàng)目的滲漏問(wèn)題極易出現(xiàn)在壩基和涵洞上，所以對(duì)壩體的加固設(shè)計(jì)尤為重要，對(duì)壩體進(jìn)行加固有利于提高壩體的穩(wěn)固性，只有壩體的穩(wěn)固性得以提高，其滲漏問(wèn)題就較為容易解決，從而避免因滲漏的問(wèn)題導(dǎo)致安全問(wèn)題。

1.2建設(shè)水利工程項(xiàng)目中壩體裂縫問(wèn)題

在水利建設(shè)項(xiàng)目中，壩體出現(xiàn)裂縫的問(wèn)題也是極為常見(jiàn)的現(xiàn)象，壩體建筑出現(xiàn)裂縫問(wèn)題也僅僅是出現(xiàn)在壩體的外部，壩體建筑的內(nèi)部同樣也會(huì)出現(xiàn)這樣的裂縫問(wèn)題，而且還不容易被人發(fā)現(xiàn)。一旦壩體建筑的內(nèi)部出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，這會(huì)是影響整個(gè)壩體建筑的穩(wěn)定性的極大風(fēng)險(xiǎn)。一般壩體出現(xiàn)裂縫，其裂縫的大小會(huì)不斷的發(fā)生變化，從小裂縫逐漸變成大裂縫，壩體出現(xiàn)裂縫會(huì)對(duì)壩體的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，一旦壩體的裂縫貫穿到整個(gè)壩體，不能及時(shí)得到修復(fù)，就會(huì)造成壩體建筑乃至整個(gè)水利建設(shè)項(xiàng)目的使用壽命周期造成影響，會(huì)使得整個(gè)建設(shè)水利項(xiàng)目的壽命縮短。

1.3建設(shè)水利工程項(xiàng)目中壩體滑坡問(wèn)題

建設(shè)水利工程項(xiàng)目中壩體極為容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，然而，滑坡問(wèn)題是由于受各種因素影響所造成的，例如坡度問(wèn)題、抗剪力不足等。當(dāng)然，滑坡問(wèn)題有時(shí)候也是因?yàn)樽匀画h(huán)境等問(wèn)題所造成，導(dǎo)致的自然災(zāi)害，從而出現(xiàn)壩體建筑的大面積滑坡現(xiàn)象。壩體一旦遭受自然災(zāi)害，導(dǎo)致滑坡，必然會(huì)影響壩體的整體性結(jié)構(gòu)，一旦滑坡的范圍影響過(guò)大，大面積滑坡，甚至?xí)?dǎo)致人們的生命安全和經(jīng)濟(jì)損失。要想增強(qiáng)壩體的抗滑坡的能力，就要加強(qiáng)壩體的穩(wěn)定性，根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際需要，在項(xiàng)目前期的設(shè)計(jì)及建設(shè)過(guò)程中就要注重對(duì)壩體進(jìn)行額外的加固，以保證壩體的安全穩(wěn)定性。

2建設(shè)工程水利項(xiàng)目中的壩體建筑的具體加固措施

2.1安徽省潛山縣境內(nèi)下滸山水庫(kù)工程項(xiàng)目概況

本文以安徽省潛山縣境內(nèi)下滸山水庫(kù)工程項(xiàng)目為例，下滸山水庫(kù)工程地處長(zhǎng)江北岸菜子湖水系大沙河中上游，是一個(gè)綜合性水利工程建設(shè)項(xiàng)目，下滸山水庫(kù)主要以防洪抗旱、灌溉農(nóng)田、供水為主，兼顧發(fā)電功能，正常蓄水位115m，總庫(kù)容2.02億m³，防洪庫(kù)容0.44億m³。灌溉農(nóng)田35.08萬(wàn)畝，灌溉引用流量22.8m/s，該工程主要是由兩個(gè)壩體和一個(gè)發(fā)電站組成，主要起到農(nóng)田灌溉、供水和防洪抗旱作用，目前正在建設(shè)中。

2.2建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑加固的主要技術(shù)措施

2.2.1建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑的裂縫采取灌漿加固技術(shù)對(duì)建設(shè)水利工程項(xiàng)目的壩體裂縫采取加固處理，要科學(xué)的合理的使用裂縫灌漿加固技術(shù)，壩體建筑的裂縫加固處理技術(shù)是最為常見(jiàn)的建筑壩體加固技術(shù)，壩體建筑的裂縫加固技術(shù)分為全孔和孔底灌注兩種技術(shù)方法，如果要對(duì)灌漿壓力進(jìn)行非常有效的控制，則需要將漿液向裂縫中灌注。使用裂縫過(guò)程中需要綜合分析壩體裂縫。同時(shí)深入分析壩體應(yīng)力情況，依據(jù)裂縫形成原因布孔，通過(guò)灌漿加固壩體。裂縫灌漿技術(shù)應(yīng)用水力劈裂原理，在水的壓力作用下，擴(kuò)大壩體裂縫，對(duì)壩體實(shí)施灌漿操作。綜合分析壩體應(yīng)力分布，把握裂縫形成規(guī)律[2]。一般建筑壩體的斷面截層都成梯形狀態(tài)，工程技術(shù)人員要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行計(jì)算建筑壩體的應(yīng)力分布，通過(guò)對(duì)建筑壩體的應(yīng)力分布情況進(jìn)行計(jì)算，從而才能準(zhǔn)確的順利的推動(dòng)后續(xù)的裂縫灌漿施工工作和布孔的施工工作。正常情況下我們利用高壓裝置來(lái)灌漿，將泥漿填充進(jìn)壩體，從而良好的填充裂縫，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑壩體的加固。施工期間，同時(shí)應(yīng)將合適的水分灌注進(jìn)壩體中，來(lái)提高壩體的穩(wěn)定性和密實(shí)度，從而減少相應(yīng)的弱應(yīng)力。

2.2.2建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑加固需結(jié)合防滲墻技術(shù)建筑防滲墻技術(shù)主要起防滲效果，防滲墻技術(shù)可以滿足在施工過(guò)程中抗壓、抗剪及抗拉的需要。防滲墻技術(shù)可以應(yīng)用機(jī)械造槽以及射水造槽兩種方法,其中射水造槽方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，該方法成本低廉，且操作簡(jiǎn)便，可以應(yīng)用于各種土質(zhì)條件下,由于射水造槽法的便利，只需要簡(jiǎn)單操作就能完成施工,應(yīng)用這種方法施工可以快速完成工程，節(jié)約大量操作時(shí)間,這種方法可以有效提升造槽速度，并達(dá)到較高的成孔率[4]。因水泥的使用量是相對(duì)比較少的，所以它在施工過(guò)程中的回填量流失的也比較少。此方法遇上礫卵石地層時(shí)就不太適合了，施工過(guò)程中使用的機(jī)械設(shè)備也是相對(duì)復(fù)雜的，施工機(jī)械的操作技術(shù)上受客觀因素影響，其自動(dòng)化水平低而且操作上也并不靈活。

2.3建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑的加固設(shè)計(jì)

2.3.1建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑的主壩及防滲墻結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)建設(shè)水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)常常會(huì)遇到風(fēng)化巖層的造孔施工，遇到風(fēng)化巖層壩體建筑施工時(shí)要使用一定距離的帷幕來(lái)進(jìn)行灌漿處理。壩體建筑的防滲墻結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中，其中建筑主壩體和防滲墻應(yīng)應(yīng)用支撐的方式進(jìn)行連接且要注意兩者的協(xié)調(diào)性。建筑壩體的荷載力量會(huì)直接作用墻體上，因墻體兩側(cè)會(huì)產(chǎn)生摩擦力，會(huì)導(dǎo)致主壩體變形，防滲墻的荷載力量應(yīng)滿足實(shí)際需要，在這個(gè)加固設(shè)計(jì)中我們可以用厚度墻為基礎(chǔ)來(lái)制作計(jì)算簡(jiǎn)圖底稿，用有限差分法對(duì)建筑壩體的防滲墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

2.3.2建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑的發(fā)電隧洞加固設(shè)計(jì)由于受環(huán)境等客觀因素的影響，發(fā)電隧洞的洞壁出現(xiàn)剝落，鋼筋混凝土被侵蝕，鋼筋等出現(xiàn)破損等情況，我們需要清理被侵蝕破損的鋼筋混凝土，然后用新的鋼筋混凝土進(jìn)行焊接補(bǔ)漏、堅(jiān)固、找平等處理。發(fā)電隧洞出口出現(xiàn)的銹蝕性的鋼板，要用環(huán)氧玻璃絲和全新的鋼板進(jìn)行修補(bǔ)處理，從而加固發(fā)電隧洞。

2.3.3建設(shè)水利工程項(xiàng)目壩體建筑的溢洪道加固設(shè)計(jì)溢洪道一般都是由泄槽、進(jìn)水渠、寬頂堰共同構(gòu)成，一般溢洪道的坡段和消力池設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理的話，就會(huì)導(dǎo)致水流出現(xiàn)混亂，地基造成滲漏問(wèn)題，則溢洪道的結(jié)構(gòu)上就會(huì)存在安全隱患問(wèn)題。下滸山水庫(kù)工程的進(jìn)水渠總長(zhǎng)度為32m，寬度為50m，進(jìn)水渠的兩側(cè)均設(shè)置了直立導(dǎo)墻，充分的利用了埋石狀態(tài)混凝土，墻體的背坡值為2∶1，頂部應(yīng)用寬頂堰的結(jié)構(gòu)形式，坡面采取斜坡式進(jìn)口設(shè)計(jì)。在泄水段采取矩形斷面設(shè)計(jì)，在出水渠上采取梯形斷面的設(shè)計(jì)，兩側(cè)邊墻上使用埋石的混凝土擋墻。在水庫(kù)渠道的底板上采取鋼筋混凝土澆灌設(shè)計(jì)，并在渠道的底部設(shè)置排水設(shè)施。

3結(jié)語(yǔ)

本人通過(guò)下滸山水庫(kù)工程為例，從水利工程的壩體結(jié)構(gòu)，易出現(xiàn)的壩體問(wèn)題進(jìn)行剖析，概述了問(wèn)題的解決措施等，從設(shè)計(jì)方案上，從施工過(guò)程中，進(jìn)行一系列的加固處理，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案和施工技術(shù)，為同類型的水利工程的建設(shè)提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬波，王文松，楊永浩，等.大沙河尾礦庫(kù)擴(kuò)容工程壩體加固設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析[J].有色金屬工程，2018，8(05):84-88+97.

[2]李金紅.東二畦水庫(kù)大壩壩體防滲加固設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)[J].黑龍江水利科技，2018，46(09):162-163+209.

[3]顏世兵，邵凱.基于水利大壩除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)及其施工探析[J].科技風(fēng)，2018(14):161.

[4]陳健明.試論水利工程中的壩體建筑加固設(shè)計(jì)技術(shù)[J].建材與裝飾,2019(23):316-317.

作者：楊松 單位：中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司