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摘 要：本文就工程实例来对水库除险加固工程主坝加固设计进行了简要的分析。通过在现场布置以及适用条件等多个角度来进行综合性的讨论，来选择适宜的主坝加固设计方案，同时对水库大坝下游坡段进行合理的加固设计，这样不仅能够有效的提升水库出现加固工程主坝的稳定性，还能够有效解决坝基出现的应力问题。希望本文的探究能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
关键词：水库；除险加固工程；主坝；加固设计
水库的主要作用就是供水、灌溉以及防洪抗险，在水库中，包括除险加固工程，这一工程是防洪抗灾的主要工程项目，其在长期的应用过程中，也会出现一些问题，导致其稳定性下降，因此，要采取有效的加固设计措施，对水库除险加固工程主坝进行加固处理，从而可以有效保证水库工程的整体稳定性，能够更好的保障下游人民的生命财产安全。
1 工程概况
某水库的主要作用就是供水和灌溉，其也能够利用水动力来提供发电，其属于一个中小型的水库。这一水库等级较高，建筑等级也相应的较高。其中最主要的枢纽工程就是主坝。主坝采用的施工材料为浆砌石，其坝身的高度为35m，而坝顶的长度则为125m，主坝顶部的宽度也为3.0m，实际的高程则为854m。在上游设置了防浪墙，其墙顶的高程达到了855m，而其宽度却只有0.50m，而下游还设置了栏杆，栏杆的高程则主要为855m，宽度在0.25m左右。另外，在上游的大坝位置上，坝坡主要是以垂直的方式进行修建，高程控制在820m以上，其比下坡的高程相对要高，在下坡位置上，设置了混凝土防渗板，以免出现渗漏现象，从而影响大水库大坝的稳定性。在下游的坡段，高程在840m以上的为垂直修建状态，而在对下坡位置，高程则明显要低很多。在坝脚的位置处，为方便水资源的回收和利用，所以设置了相应的集水沟以及量水堰等，以用来排水。
这一水库除险加固工程主坝的等级类别为三类，在安全评价上相对较高，由于坝体采用的砌体主要为微风化花岗岩，而将砌体粘结在一起的材料主要采用的是砂浆，在部分区域的缝隙中，并没有进行填实处理，存在漏缝，而且所采用的砂浆在质量等级上并不高，并不符合施工的要求。在对坝体的进行砌体施工的时候，施工的单位为了缩减成本，选用次等材料，加上采用的施工技术也较为落后，这就使得坝体砌石砌体的施工质量大打折扣，在设置防渗面板的时候，没有预留出缝隙，使得抗渗的力度下降，坝体很容易出现老化的问题，从而使得坝体出现了严重的渗水问题，严重影响到水库的稳定性，使得水库无法发挥出其应有的作用。另外，依据计算所得的结果可以了解到，主坝在应力设计上并不符合水库施工的具体标准，而且在设计上无法满足设计的规范要求。
2 防渗加固设计
该水库主坝为浆砌石重力坝，防渗为坝体上游侧的防渗面板，现其防渗面板厚度均为0.5m，根据枟浆砌石坝设计规范枠（SL25-91）规定混凝土防渗面板底部厚度为最大水头的1/30～1/60，顶部厚度≥0.3m的要求，经计算，山心塘大坝混凝土防渗面板底部最大厚度应为1.23～0.62m，所以该大坝坝体混凝土防渗面板厚度不满足规范要求。且经过多年的运行后，防渗面板严重老化，导致大坝下游面820.0m高程以下大面积渗水且右坝脚多处存在射水现象。水库淤泥较深，淤积高程至817.0m，淤积高度高达10m左右。如若对大坝上游防渗面板进行加固，淤泥难以清理，导致施工比较困难，无法新建防渗面板，因此本次除险加固拟采用坝体防渗灌浆+坝基帷幕灌浆方案。
2.1 坝体防渗灌浆设计
坝体加固采用充填灌浆，对整个坝段在坝顶设两排孔，排距为1.0m，孔距为2.0m。第一排充填灌浆孔轴线距上游面1.1m。灌浆时先灌坝体下游排，再灌上游排，上游排灌浆先坝基帷幕灌浆后坝体防渗灌浆。坝体防渗灌浆材料为纯水泥浆，水泥标号为425#；同排孔按三序施工，采用自下而上分段灌浆，每段长5～6m，灌浆压力为1.5～3.0MPa；浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶17个比级，由5∶1水灰比开灌。
2.2 坝基帷幕灌浆设计
坝基帷幕灌浆设一排孔，与第一排坝体充填灌浆同孔，孔距为2.0m，深入坝基5m。主坝强风化下限线即是中等透水下限线，因此本次设计灌浆孔孔深拟入弱风化带3.0m，灌浆材料为纯水泥浆，水泥标号为425#；同排孔按三序施工，采用自下而上分段灌浆，每段长5～6m，灌浆压力为2.5～4.0MPa。坝基灌浆前必须通过试验孔试验，确定合理的有关参数。坝基抗滑稳定及应力分析成果见表1。钻孔设备采用150型地质回转钻钻垂直孔，自下而上分段循环灌浆法施工。灌浆泵灌浆，自动记录仪与之配套使用。灌浆压力根据现场灌浆试验成果确定。
3 下游坝坡加固设计
该大坝在设计之初，其下游大坝高程在840m以上的坝坡呈现出垂直的状态，在坝脚的位置也设置了相应的集水沟以及量水堰，而且原有的坝基拉应力也逐渐呈现，在综合考虑到以上一种情况的基础上，在对主坝的下游坝坡进行加固出苦力的时候，一定要选定强度等级较大的浆砌石，将浆砌石贴合在坝坡上，从而对主坝形成加固处理，保障大坝的整体稳定性。在对下游坝坡加固处理完毕之后，可以相应的设置上排水沟，以利于排水，然后再进行量水堰以及集水沟的应用，使得两者可以进行水回收和水位高度的测量。在进行过加固处理后，坝坡的下游位置高程在835m以上的位置，都是处于平稳的状态，在此处的水位也没有任何的变化，为了能够有效的提升下游坝坡的稳定性，可以在此处设置一个相对高程在835m的平台，平台的宽度在3m左右，以保障下游坝坡的稳固性。
加固段坝底浇筑C15混凝土垫层，厚0.8m。对原浆砌石坝坡坡面砂浆凿除后，冲洗干净，贴坡加固采用M7.5水泥沙浆砌筑Mu40以上块石。新旧浆砌石之间采用Φ16的锚筋进行连接，锚筋梅花型布置，间距为1200mm，锚筋垂直深入原坝体1.5m，外伸1.0m。坝体新砌M7.5浆砌石及其C15混凝土基础均每10m设一条伸缩缝，缝宽20mm，缝内填聚苯乙烯硬质泡沫板。经加固后，河床段和强风化段坝体坝基抗滑稳定均能满足规范要求，坝趾最大压应力小于坝基容许压应力，坝基不出现拉应力。
结束语
综上所述，为了能够有效的解决主坝出现的渗漏问题以及存在的应力问题，就需要对坝体进行合理的选择，采用合理的加固设计方案，对主坝进行加固处理，使得水库的整体稳定性可以得到提升，从而保障大坝的正常、安全运行。着重需要对下游的坝坡进行加固处理，以保障下游人们的生命财产安全，本文依据工程实例来对水库除险加固工程主坝加固设计进行探讨，所探讨的结果希望能够为一些人士提供有效的帮助。
参考文献
[1]马永锋，生晓高.大坝失事原因分析及对策探讨[J].人民长江，2011（10）.
[2]沈长松，吴中如.混凝土坝坝基扬压力统计模型的探讨[J].河海大学学报，2012（1）.
[3]程小平.中小型土石坝渗流破坏加固研究[J].沿海企业与科技，2014（3）.
[4]杜雷功.全国病险水库除险加固专项规划综述[J].水利水电工程设计，2013（3）.
关键词：水库；除险加固工程；主坝；加固设计
水库的主要作用就是供水、灌溉以及防洪抗险，在水库中，包括除险加固工程，这一工程是防洪抗灾的主要工程项目，其在长期的应用过程中，也会出现一些问题，导致其稳定性下降，因此，要采取有效的加固设计措施，对水库除险加固工程主坝进行加固处理，从而可以有效保证水库工程的整体稳定性，能够更好的保障下游人民的生命财产安全。
1 工程概况
某水库的主要作用就是供水和灌溉，其也能够利用水动力来提供发电，其属于一个中小型的水库。这一水库等级较高，建筑等级也相应的较高。其中最主要的枢纽工程就是主坝。主坝采用的施工材料为浆砌石，其坝身的高度为35m，而坝顶的长度则为125m，主坝顶部的宽度也为3.0m，实际的高程则为854m。在上游设置了防浪墙，其墙顶的高程达到了855m，而其宽度却只有0.50m，而下游还设置了栏杆，栏杆的高程则主要为855m，宽度在0.25m左右。另外，在上游的大坝位置上，坝坡主要是以垂直的方式进行修建，高程控制在820m以上，其比下坡的高程相对要高，在下坡位置上，设置了混凝土防渗板，以免出现渗漏现象，从而影响大水库大坝的稳定性。在下游的坡段，高程在840m以上的为垂直修建状态，而在对下坡位置，高程则明显要低很多。在坝脚的位置处，为方便水资源的回收和利用，所以设置了相应的集水沟以及量水堰等，以用来排水。
这一水库除险加固工程主坝的等级类别为三类，在安全评价上相对较高，由于坝体采用的砌体主要为微风化花岗岩，而将砌体粘结在一起的材料主要采用的是砂浆，在部分区域的缝隙中，并没有进行填实处理，存在漏缝，而且所采用的砂浆在质量等级上并不高，并不符合施工的要求。在对坝体的进行砌体施工的时候，施工的单位为了缩减成本，选用次等材料，加上采用的施工技术也较为落后，这就使得坝体砌石砌体的施工质量大打折扣，在设置防渗面板的时候，没有预留出缝隙，使得抗渗的力度下降，坝体很容易出现老化的问题，从而使得坝体出现了严重的渗水问题，严重影响到水库的稳定性，使得水库无法发挥出其应有的作用。另外，依据计算所得的结果可以了解到，主坝在应力设计上并不符合水库施工的具体标准，而且在设计上无法满足设计的规范要求。
2 防渗加固设计
该水库主坝为浆砌石重力坝，防渗为坝体上游侧的防渗面板，现其防渗面板厚度均为0.5m，根据枟浆砌石坝设计规范枠（SL25-91）规定混凝土防渗面板底部厚度为最大水头的1/30～1/60，顶部厚度≥0.3m的要求，经计算，山心塘大坝混凝土防渗面板底部最大厚度应为1.23～0.62m，所以该大坝坝体混凝土防渗面板厚度不满足规范要求。且经过多年的运行后，防渗面板严重老化，导致大坝下游面820.0m高程以下大面积渗水且右坝脚多处存在射水现象。水库淤泥较深，淤积高程至817.0m，淤积高度高达10m左右。如若对大坝上游防渗面板进行加固，淤泥难以清理，导致施工比较困难，无法新建防渗面板，因此本次除险加固拟采用坝体防渗灌浆+坝基帷幕灌浆方案。
2.1 坝体防渗灌浆设计
坝体加固采用充填灌浆，对整个坝段在坝顶设两排孔，排距为1.0m，孔距为2.0m。第一排充填灌浆孔轴线距上游面1.1m。灌浆时先灌坝体下游排，再灌上游排，上游排灌浆先坝基帷幕灌浆后坝体防渗灌浆。坝体防渗灌浆材料为纯水泥浆，水泥标号为425#；同排孔按三序施工，采用自下而上分段灌浆，每段长5～6m，灌浆压力为1.5～3.0MPa；浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶17个比级，由5∶1水灰比开灌。
2.2 坝基帷幕灌浆设计
坝基帷幕灌浆设一排孔，与第一排坝体充填灌浆同孔，孔距为2.0m，深入坝基5m。主坝强风化下限线即是中等透水下限线，因此本次设计灌浆孔孔深拟入弱风化带3.0m，灌浆材料为纯水泥浆，水泥标号为425#；同排孔按三序施工，采用自下而上分段灌浆，每段长5～6m，灌浆压力为2.5～4.0MPa。坝基灌浆前必须通过试验孔试验，确定合理的有关参数。坝基抗滑稳定及应力分析成果见表1。钻孔设备采用150型地质回转钻钻垂直孔，自下而上分段循环灌浆法施工。灌浆泵灌浆，自动记录仪与之配套使用。灌浆压力根据现场灌浆试验成果确定。
3 下游坝坡加固设计
该大坝在设计之初，其下游大坝高程在840m以上的坝坡呈现出垂直的状态，在坝脚的位置也设置了相应的集水沟以及量水堰，而且原有的坝基拉应力也逐渐呈现，在综合考虑到以上一种情况的基础上，在对主坝的下游坝坡进行加固出苦力的时候，一定要选定强度等级较大的浆砌石，将浆砌石贴合在坝坡上，从而对主坝形成加固处理，保障大坝的整体稳定性。在对下游坝坡加固处理完毕之后，可以相应的设置上排水沟，以利于排水，然后再进行量水堰以及集水沟的应用，使得两者可以进行水回收和水位高度的测量。在进行过加固处理后，坝坡的下游位置高程在835m以上的位置，都是处于平稳的状态，在此处的水位也没有任何的变化，为了能够有效的提升下游坝坡的稳定性，可以在此处设置一个相对高程在835m的平台，平台的宽度在3m左右，以保障下游坝坡的稳固性。
加固段坝底浇筑C15混凝土垫层，厚0.8m。对原浆砌石坝坡坡面砂浆凿除后，冲洗干净，贴坡加固采用M7.5水泥沙浆砌筑Mu40以上块石。新旧浆砌石之间采用Φ16的锚筋进行连接，锚筋梅花型布置，间距为1200mm，锚筋垂直深入原坝体1.5m，外伸1.0m。坝体新砌M7.5浆砌石及其C15混凝土基础均每10m设一条伸缩缝，缝宽20mm，缝内填聚苯乙烯硬质泡沫板。经加固后，河床段和强风化段坝体坝基抗滑稳定均能满足规范要求，坝趾最大压应力小于坝基容许压应力，坝基不出现拉应力。
结束语
综上所述，为了能够有效的解决主坝出现的渗漏问题以及存在的应力问题，就需要对坝体进行合理的选择，采用合理的加固设计方案，对主坝进行加固处理，使得水库的整体稳定性可以得到提升，从而保障大坝的正常、安全运行。着重需要对下游的坝坡进行加固处理，以保障下游人们的生命财产安全，本文依据工程实例来对水库除险加固工程主坝加固设计进行探讨，所探讨的结果希望能够为一些人士提供有效的帮助。
参考文献
[1]马永锋，生晓高.大坝失事原因分析及对策探讨[J].人民长江，2011（10）.
[2]沈长松，吴中如.混凝土坝坝基扬压力统计模型的探讨[J].河海大学学报，2012（1）.
[3]程小平.中小型土石坝渗流破坏加固研究[J].沿海企业与科技，2014（3）.
[4]杜雷功.全国病险水库除险加固专项规划综述[J].水利水电工程设计，2013（3）.