大坝加固施工技术论文

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1引言

大坝是修建在河道上面然后用来控制水流的建筑物，是水利工程建设施工中不可缺少的内容。水利工程大坝加固施工技术最常用的技术是填充灌浆技术和帷幕灌浆技术。其中填充灌浆技术主要是通过解决大坝的渗透问题，从而提升大坝的稳定性和坚固性。在对大坝进行填充灌浆时，施工人员一定要注意对灌浆量和压力的控制，并对大坝的灌浆效果进行观测，这样了以保证及时发现及时进行解决，从而提高大坝的施工效率；帷幕灌浆技术主要是通过施工提高大坝的防渗效果，从而能够保证大坝的安全。此外，还需要对大坝的上、下游边坡进行施工，这样可以防止边坡出现滑坡现象，从而保证水利工程的安全运行，在对上、下游边坡进行施工时，要根据水利工程的实际施工情况和施工环境选择合适的护坡方式。本文通过以某一水利工程为例，对水利工程中的大坝加固技术进行探讨和分析，以供参考。

2工程概况

本工程是一座以灌溉为主的，并同时用来水产养殖和防洪的综合开发利用的小型水利枢纽工程。该水库枢纽工程的组成部分主要包括灌溉输水管、溢洪道和大坝等三方面。通过对该水利工程的地质资料分析，可以看出该工程的坝基和坝肩的出露地层是强风化片麻岩，并且大坝的清基不彻底，其岩体属于裂缝发育，容易发生透水，存在裂隙性渗漏问题。大坝的左右坝肩所在处强风化层岩体结构较为破碎，具有中等透水的特性，并且处于浅层部位的裂隙存在较为严重的绕坝渗漏问题。大坝心墙的填充材料的含水率为19.5%，大坝的填土含水率不符合规范的要求，并且由于大坝心墙的填充材料碾压不充分，导致其填料的压实度不能达到标准要求。

3施工内容

根据该工程的工程概况可以分析得出，本次水利工程的主要施工内容是：首先对大坝的坝体和坝基进行灌浆加固处理，并同时对大坝的心墙进行接高施工处理；然后对大坝的上游分别运用块石护坡技术进行边坡处理和下游进行反滤坝局部翻修；最后要对溢洪道做好完建工作，并对边墙及堰体段底板进行混凝土护砌，还要对堰体连接段边墙和泄槽段选用以及在进水渠部位以及浆砌石护砌开挖浆砌石护坡的方式进行处理。

4施工技术

4.1施工导流

通过对本工程的实际情况和施工环境进行分析，该工程在施工前可以借助原有输水管进行施工导流，进而将水库的水放空，然后在进行修建大坝上游的块石护坡下部时，可以再次运用输水管进行导流。在进行柱式塔和输水管进口段进行施工时，可以通过施工围堰进行挡水，然后在其施工完成后，就可以将施工围堰进行拆除，然后再通过工作闸门来挡水。本工程可以按照施工简便快速、运行安全可靠的原则进行施工，即在施工时可以就地取材，选用土袋围堰的方式设计施工围堰，并保证施工围堰不能超过水围堰的高度。即土袋围堰要布置在建筑物附近并且宽度为1m以上的作业面内，并且大坝的顶宽为2m，内外边坡比为1：2，并以此为根据确定围堰顶面长度以及堰高最大值，分别为50m进而3.56m。在进行围堰施工时，采取进占的方法进行施工，即让自重为5t的自卸汽车分别从大坝岸的两边开始并慢慢向中间靠近然后最终合拢的施工方法，然后在用自重为10t的履带式推土机进行碾压工作，然后用自重为5t的自卸汽车将废弃的残渣运出施工现场。

4.2大坝加固施工

本水利工程主要采用充填灌浆的技术手段对坝体进行加固处理。这样可以通过填充灌浆技术，增强大坝的抗渗能力，并且解决大坝坝体压实不充分的问题。在进行充填灌浆施工时一定要严格遵循“稀浆开路、浓浆灌注、分序施灌、先疏后密、少灌多复、控制浆量”的原则进行灌浆施工。本工程主要是通过灌浆钻孔的方式进行充填灌浆，且进行充填灌浆时应该选择双排，并且钻孔间隔为2m，并同时在大坝心墙的轴线上设置主排孔，然后在大坝上游距离主排孔约为0.8m的位置设置副排孔。设置完毕后，然后开始进行充填灌浆施工，在进行施工时还应该注意以下几个方面：（1）由于本工程的坝体较为松软并且裂缝较多，所以在进行充填灌浆钻孔施工时，应该选择150型号的钻机进行钻孔，这样可以保证大坝上层土体更加的密实，孔壁更加的牢靠，最大程度的防止孔壁发生塌落事故。在进行灌注时，应该采取较大的压力对深层位置的缝隙进行灌注施工，这样可以防止出现串浆和冒浆现象的发生，在进行灌浆时可以按照“从上至下，分段灌浆”的原则进行灌浆，每段的长度约为5~10m，充填灌浆的孔较深时，要以基岩面为基准。（2）在进行灌浆时，要注意控制灌浆量，可以采取选择定量灌注的方法进行灌浆，严格按照“少灌多复”的原则进行灌浆。还应该按照钻孔的孔深来确定需要灌浆的量，在进行钻孔时，孔深应该在0.2~0.3m3之间。并且灌浆压力应该小于孔口压力的最大值。（3）在进行灌浆时，要严格控制灌浆的压力，严格按照对灌浆施工过程中的压力进行的控制《土坝坝体灌浆技术规范》和相关的施工经验确定灌浆的压力值然后进行灌浆施工注浆。灌浆机械管的上端部位的孔口压力应该小于等于200kPa。在进行灌浆施工时应该先选择小孔口压力进行灌浆操作，然后孔口等到不吃浆的时候再缓慢增加孔口的灌浆压力，并且增加的灌浆压力值不能超过孔口压力最大值。（4）在进行施工时，要严格控制横向水平方向的位移。在进行坝体灌浆的过程中，大坝顶部上游和下游的肩部位置的横向水平方向上的位移应该小于3cm。并且灌浆的间隔时间应该按照灌入裂缝内的浆体固结状态为基础，当上一次灌入裂缝内的泥浆基本上固结之后，在进行下一次的灌浆。（5）充填灌浆的观测。为了保障大坝坝体的稳定安全，提高灌浆的质量，并且能够及时对灌浆的效果进行衡量，应该在灌浆的过程中进行及时的观测，从而能够发现的问题及时解决，不断完善灌浆的方法。在进行填充灌浆时，应该安排专业的人员进行灌浆观测，这样才能及时发现灌浆时出现的问题。此外，还要以根据观测断面，对观测位移桩的水平位移进行观测，观测位移桩可以是混凝土桩也可以是木桩。观测的频率灌浆时期一般为一天2~4次，非灌浆时期为5d1次。在进行观测时，要注意对该水利工程的资料进行研究和分析，并且在灌浆工作开始抢也要对其进行观测额，并且观测次数不能少于2次。

4.3对坝基进行的帷幕灌浆施工

为了提高大坝的防渗性能，从而保障大坝的安全稳定运行，应该通过对大坝坝肩和坝基进行帷幕灌浆处理，这样可以从根本上解决该水库大坝坝肩和坝基透水性强的问题。在进行帷幕灌浆处理时应该注意以下几个方面：（1）帷幕灌浆的深度。帷幕的底线按坝基q=10Lu进行控制。（2）帷幕灌浆孔距。根据坝基地质特点，大坝坝基和坝肩进行单排帷幕灌浆处理，帷幕孔距为2m。（3）帷幕灌浆长度。大坝左、右坝肩帷幕长度参照规范规定为正常蓄水位与基岩透水率101u的交线，结合本工程实际，帷幕灌浆向左、右坝肩延伸10m。（4）灌浆压力。采用自下而上的灌浆顺序。（5）灌注材料。以水泥灌浆为主，为了确保灌浆质量，要求使用42.5级普通硅酸盐水泥，细度要求通过4900孔标准筛的筛余量小于2%。4.4溢洪道施工本工程项目的溢洪道施工主要包括对泄槽段，边墙以及堰体底板、进水渠和消力池等方面的施工。溢洪道石方的开挖工作主要是通过采用挖掘机对泄槽段和消力池进行开挖，使其成型到位。然后选用原溢洪道弃料进行石渣回填，并运用蛙式打夯机或者羊角碾对石渣回填进行分层碾压夯实。

5结束语

综上所述，本文通过对某水库枢纽工程大坝存在的主要问题及如何进行大坝加固进行了分析和研究，通过采取充填灌浆的施工技术提高了坝体的抗渗性能，解决了大坝坝体压实不充分、不密实的问题，并对大坝坝肩和坝基进行帷幕灌浆施工处理，从而对大坝进行了加固，使其更加的安全稳定。本文通过对大坝的加固技术和方法进行分析和探讨，为以后同类工程提供参考依据。

作者:杨智超 单位:贵州大学明德学院土木工程系水电13151班

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