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【摘 要】为了保证大坝的安全正常运作,对存在一定安全方面隐患问题的大坝要进行排查与加固,确保大坝周边人民生命财产的安全。根据实际情况中水库大坝存在的一些安全隐患,提出了适应的加固除险措施以及在施工过程中需要注意的问题。
【关键词】水库大坝;除险加固;工程设计
随着时间的推移,许多水库在常年的运作下,出现了许许多多或大或小的安全隐患。例如堤坡冲蚀情况较为严重、堤顶的高度已无法满足要求、堤身经过多年冲刷已存在结构不稳固。关注民生已经成为我国的主要目标,因此建立完善的防洪体系,对水库大坝进行完整细致的除险加固工程以及提上了日程。水库大坝的安全运作,直接关系到中下游广大人民群众的生命财产安全,是防洪抗洪工作的重中之重。
1.水库大坝的除险加固设计
1.1抗震加固
通过对大坝主体坡度进行拔高,增强坝坡的抗滑稳定性。对上游部分区段进行开挖并且分层次的进行填充压实。根据我国现行的各方面措施标准,加固后的相对密度不得低于0.75,同时加固后的地段的渗透能力也是重要考量标准,一般不得低于1x10-4cm/s。抗震冲桩进行梅花形的安置,间距需控制在1.75m左右。抗震填料大部分使用碎石进行填充,以便提升坝体的抗震性能。
1.2防渗透粘土墙
翻修主坝,使用粘土斜墙坝对主坝进行加固。因为粘土具有很好的防渗透能力,采用分层次的粘土碾压手段,使之形成新的粘土斜墙坝,达到对于主坝妥善的加固作用。在粘土斜墙坝与岸堤接触的地方采取灌浆的措施,以增强粘土斜墙坝的稳定性能,保证坝体的稳固。
1.3坝基防渗透加固
由于长期与水流接触冲刷,坝基存在十分巨大的安全隐患,对坝基实行帷幕灌浆,保证坝基的防渗透能力。施工顺序是先实施防渗墙,在对其进行帷幕灌浆措施,可以更好的保持坝基的抗渗透能力和稳定性。帷幕灌浆主要要与坝体防渗透体系重合,保证对其的保护作用,一般自上而下对其进行分阶段帷幕灌浆措施。上层部分与混凝土防渗墙结合,下半部分延伸至不透水层。
1.4坝顶的拔高设计
经过实际情况的分析,部分水库大坝坝顶已不足以满足现阶段的防洪抗洪措施要求,同时对于新的防浪墙的加固与拔高也需要进行重新设计。因此,拆除坝顶原有的防浪墙,采用“L”的形状重新修建。现阶段修建高度为1.5m,顶宽0.5m。坝顶使用碎石作基料,铺以混凝土进行拔高。
1.5主坝原有的放空廊道封堵设计
入口处的竖井以及放空廊道的两侧都可以通行,对廊道顶部进行灌浆,在封堵的时候,注入混凝土进行加固。注入位置主要选择于竖井、廊道部分。保证主坝原本的稳固性同时提高了主坝的安全性能。
2.上游地区护坡的加固
2.1上游坝坡部分修补设计
在对上游坝坡部分进行修补的时候,首先需要对原本的坝面进行刨毛,在新的土料施放在上面的时候可以更好的进行结合,一般深度不超过0.3-0.5m最佳。接着对新的坡面进行压实,确保坡面的稳固性能。最后顺着坝轴线平行的方面进行碾压操作,保证压实度超过96%。
2.2上游坝坡的护坡设计
经过不断的侵蚀,上游的砌石风化较为严重,当初建造所采用的材料也不符合现阶段的需求。因为对于大坝上游护坡部分的维护与重修十分重要,这样才能减轻大坝主体的压力,确保水库大坝的安全。
为了更好的控制大坝上游坝坡的安全,石料直径大小要控制在0.14m以内,用于坡坝的加固。同时方块石的厚度也要足够应付防洪抗洪要求,一般选用0.25m左右的,其平面尺寸要高于400mmx 300mm。
3.下游地区护坡的加固
3.1下游坡坝的护坡加固设计
对大坝下游坡坝的加固主要是对断面进行整平,因为大坝下游坡坝土体大多裸露在外,失去了草皮覆盖,铺设新的草皮间接的对下游坝坡进行加固。为了保证草皮的顺利适应生长,需要对草皮下层铺设一定厚度的土壤层,一般在0.3m左右为佳。在下游坡坝的高程地带修建戗台,对下游坡坝进行稳固。
3.2下游坡面排水设计
下游坡面的排水量将会直接影响到大坝主体泄洪能力,为了减轻水库大坝的压力,对原本的排水沟进行疏通,同时新建更多的排水沟以应付现阶段的防洪抗洪措施,部分老化的排水沟需要进行拆除与重建。根据排水沟的走向分为竖向排水沟与纵向排水沟。
3.2.1纵向排水沟的设计
使用混凝土砌石,沿着戗台建立矩形的排水沟。根据国家防洪抗洪的相关指标,对于排水沟的深度、宽度进行测量建造。每隔一段距离设置沉降缝并在其中填充橡塑板。
3.2.2竖向排水沟的设计
使用混凝土砌石,沿着坝坡建立矩形排水沟。根据国家防洪抗洪的相关指标,对排水沟的深度、宽度进行测量建造。每隔一段距离设置沉降缝并在其中填充橡塑板。
4.大坝主体的稳定分析
工程完毕后,应对大坝新的稳定性进行核查与分析,确定水库大坝实际的防洪抗洪能力。
4.1渗透能力分析
通过地质勘探等一系列手段,对大坝上游下游的渗透类型,大坝主体的防渗透能力进行了核查,综合各方面数值计算,心墙壤土受到最大水力冲击产生的坡降数值,确定大坝的防渗透能力是否符合要求。
4.2坝坡抗滑性能分析
通過科学的计量方法,结合上游下游的坡坝稳定性,确定坡坝的抗滑稳定性能是否符合要求。如果达不到预计的标准,适当的增设排水沟以及加固坡坝主体,保证坡坝的抗滑稳定性符合现阶段防洪抗洪相关指标。
5.结论
对水库大坝进行除险加固工程十分重要,可以极大程度上的保证中下游地区人民群众的生命财产安全。水库大坝的加固出现过程比较复杂,需要经过一系列精确的测量与计算,秉着严谨的态度,保证水库大坝的安全运作性能,并能达到防洪抗洪的相关标准要求,彻底的杜绝可能存在的安全隐患。确保设计施工的质量,探索发现对大坝新的维护加固方法,保质保量的完成水库大坝的安全隐患排查以及加固工程的进行,切实为水库大坝除险加固工程的竣工做好充分的准备。 [科]
【参考文献】
[1]岑笑笑.关于水库大坝除险加固安全性设计的探究[J].城市建设理论研究(电子版),2012(05).
[2]袁国林.浅析小型水库工程的除险加固措施[J].陕西水利,2010(01).
[3]李莉.浅析水库大坝除险加固工程的设计[J].城市建设理论研究(电子版),2012(14).
[4]程祥飞.浅谈小型水库除险加固工程设计[J].工程与建设,2009(06).
【关键词】水库大坝;除险加固;工程设计
随着时间的推移,许多水库在常年的运作下,出现了许许多多或大或小的安全隐患。例如堤坡冲蚀情况较为严重、堤顶的高度已无法满足要求、堤身经过多年冲刷已存在结构不稳固。关注民生已经成为我国的主要目标,因此建立完善的防洪体系,对水库大坝进行完整细致的除险加固工程以及提上了日程。水库大坝的安全运作,直接关系到中下游广大人民群众的生命财产安全,是防洪抗洪工作的重中之重。
1.水库大坝的除险加固设计
1.1抗震加固
通过对大坝主体坡度进行拔高,增强坝坡的抗滑稳定性。对上游部分区段进行开挖并且分层次的进行填充压实。根据我国现行的各方面措施标准,加固后的相对密度不得低于0.75,同时加固后的地段的渗透能力也是重要考量标准,一般不得低于1x10-4cm/s。抗震冲桩进行梅花形的安置,间距需控制在1.75m左右。抗震填料大部分使用碎石进行填充,以便提升坝体的抗震性能。
1.2防渗透粘土墙
翻修主坝,使用粘土斜墙坝对主坝进行加固。因为粘土具有很好的防渗透能力,采用分层次的粘土碾压手段,使之形成新的粘土斜墙坝,达到对于主坝妥善的加固作用。在粘土斜墙坝与岸堤接触的地方采取灌浆的措施,以增强粘土斜墙坝的稳定性能,保证坝体的稳固。
1.3坝基防渗透加固
由于长期与水流接触冲刷,坝基存在十分巨大的安全隐患,对坝基实行帷幕灌浆,保证坝基的防渗透能力。施工顺序是先实施防渗墙,在对其进行帷幕灌浆措施,可以更好的保持坝基的抗渗透能力和稳定性。帷幕灌浆主要要与坝体防渗透体系重合,保证对其的保护作用,一般自上而下对其进行分阶段帷幕灌浆措施。上层部分与混凝土防渗墙结合,下半部分延伸至不透水层。
1.4坝顶的拔高设计
经过实际情况的分析,部分水库大坝坝顶已不足以满足现阶段的防洪抗洪措施要求,同时对于新的防浪墙的加固与拔高也需要进行重新设计。因此,拆除坝顶原有的防浪墙,采用“L”的形状重新修建。现阶段修建高度为1.5m,顶宽0.5m。坝顶使用碎石作基料,铺以混凝土进行拔高。
1.5主坝原有的放空廊道封堵设计
入口处的竖井以及放空廊道的两侧都可以通行,对廊道顶部进行灌浆,在封堵的时候,注入混凝土进行加固。注入位置主要选择于竖井、廊道部分。保证主坝原本的稳固性同时提高了主坝的安全性能。
2.上游地区护坡的加固
2.1上游坝坡部分修补设计
在对上游坝坡部分进行修补的时候,首先需要对原本的坝面进行刨毛,在新的土料施放在上面的时候可以更好的进行结合,一般深度不超过0.3-0.5m最佳。接着对新的坡面进行压实,确保坡面的稳固性能。最后顺着坝轴线平行的方面进行碾压操作,保证压实度超过96%。
2.2上游坝坡的护坡设计
经过不断的侵蚀,上游的砌石风化较为严重,当初建造所采用的材料也不符合现阶段的需求。因为对于大坝上游护坡部分的维护与重修十分重要,这样才能减轻大坝主体的压力,确保水库大坝的安全。
为了更好的控制大坝上游坝坡的安全,石料直径大小要控制在0.14m以内,用于坡坝的加固。同时方块石的厚度也要足够应付防洪抗洪要求,一般选用0.25m左右的,其平面尺寸要高于400mmx 300mm。
3.下游地区护坡的加固
3.1下游坡坝的护坡加固设计
对大坝下游坡坝的加固主要是对断面进行整平,因为大坝下游坡坝土体大多裸露在外,失去了草皮覆盖,铺设新的草皮间接的对下游坝坡进行加固。为了保证草皮的顺利适应生长,需要对草皮下层铺设一定厚度的土壤层,一般在0.3m左右为佳。在下游坡坝的高程地带修建戗台,对下游坡坝进行稳固。
3.2下游坡面排水设计
下游坡面的排水量将会直接影响到大坝主体泄洪能力,为了减轻水库大坝的压力,对原本的排水沟进行疏通,同时新建更多的排水沟以应付现阶段的防洪抗洪措施,部分老化的排水沟需要进行拆除与重建。根据排水沟的走向分为竖向排水沟与纵向排水沟。
3.2.1纵向排水沟的设计
使用混凝土砌石,沿着戗台建立矩形的排水沟。根据国家防洪抗洪的相关指标,对于排水沟的深度、宽度进行测量建造。每隔一段距离设置沉降缝并在其中填充橡塑板。
3.2.2竖向排水沟的设计
使用混凝土砌石,沿着坝坡建立矩形排水沟。根据国家防洪抗洪的相关指标,对排水沟的深度、宽度进行测量建造。每隔一段距离设置沉降缝并在其中填充橡塑板。
4.大坝主体的稳定分析
工程完毕后,应对大坝新的稳定性进行核查与分析,确定水库大坝实际的防洪抗洪能力。
4.1渗透能力分析
通过地质勘探等一系列手段,对大坝上游下游的渗透类型,大坝主体的防渗透能力进行了核查,综合各方面数值计算,心墙壤土受到最大水力冲击产生的坡降数值,确定大坝的防渗透能力是否符合要求。
4.2坝坡抗滑性能分析
通過科学的计量方法,结合上游下游的坡坝稳定性,确定坡坝的抗滑稳定性能是否符合要求。如果达不到预计的标准,适当的增设排水沟以及加固坡坝主体,保证坡坝的抗滑稳定性符合现阶段防洪抗洪相关指标。
5.结论
对水库大坝进行除险加固工程十分重要,可以极大程度上的保证中下游地区人民群众的生命财产安全。水库大坝的加固出现过程比较复杂,需要经过一系列精确的测量与计算,秉着严谨的态度,保证水库大坝的安全运作性能,并能达到防洪抗洪的相关标准要求,彻底的杜绝可能存在的安全隐患。确保设计施工的质量,探索发现对大坝新的维护加固方法,保质保量的完成水库大坝的安全隐患排查以及加固工程的进行,切实为水库大坝除险加固工程的竣工做好充分的准备。 [科]
【参考文献】
[1]岑笑笑.关于水库大坝除险加固安全性设计的探究[J].城市建设理论研究(电子版),2012(05).
[2]袁国林.浅析小型水库工程的除险加固措施[J].陕西水利,2010(01).
[3]李莉.浅析水库大坝除险加固工程的设计[J].城市建设理论研究(电子版),2012(14).
[4]程祥飞.浅谈小型水库除险加固工程设计[J].工程与建设,2009(06).