水库土坝加固设计论文

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1土坝存在的问题

1.1水库土坝结构

水库土坝结构的修筑质量差是当前水库施工工程中常见的问题之一，这主要是因为施工人员在对水库土坝结构进行施工的过程中，没有对周围的地质情况进行全面的了解，而且所采用的施工技术和施工材料也存在着一定的质量缺陷，这就导致水库的土坝结构在使用过程中出现严重的质量问题，使大坝出现渗流的现象。

1.2水库的使用过程

水库在使用过程中，大坝坝体出现局部坍塌的情况，这就对土坝结构的稳定性，带来了严重的影响，使其水库大坝的抗滑功能和稳定性能无法满足水库工程设计的要求，从而出现了许多安全隐患，对水库的正常运行和人们的日常生活造成了严重的影响。

2土坝加固设计方案

从我国当前水库工程发展情况来看，水库土坝结构的除险加固问题，不仅对水库的正常使用造成了严重的影响，还存在着一定安全隐患，时刻威胁着人们的生命财产安全。为此，对水库土坝加固方案进行设计。目前，人们在水库土坝加固设计中所包含的内容主要有：土坝坝体加厚、坝体防渗和坝体的截渗设计等。

2.1大坝坝体培厚、坝坡放缓设计

在对大坝坝体结构进行抗滑稳定加固施工工程中，坝体边坡的抗滑稳定性不足的问题直接影响了水库的使用功能，因此，为了保障水库的正常使用，技术人员就要采用大坝坝体培厚以及边坡放缓设计，来提高大坝坝体的稳定性。不过由于在不同的水库工程施工中，其大坝结构也存在着一定的差异，而且在对其进行施工的过程中还要考虑到水库周围的地质环境等综合因素，因此采用经济、安全的设计方案对其进行施工处理是十分必要的。

2.1.1上游培厚、坝坡放缓,下游坝坡不变将原上游坝坡1:2.5、1:2.75、1:3.3三级变坡通过坝体底部培厚为1:2.75、1:3.0、1:3.50,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶宽度保持6.0m。大坝下游坝坡原设计为1:2.5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,保持不变。

2.1.2上游坝坡削坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡从高程89.00m起向上通过削坡改成1:2.75,变坡处高程为77.00m,上游坝坡为1:2.75、1:3.3二级变坡。坝顶总宽不变,大坝轴线向下游平移2.75m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。

2.1.3上游坝坡底部培厚、上部消坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡三级变坡通过底部培厚、上部消坡放缓改成1:2.75、1:3.0、1:3.5,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶总宽保持6.0m不变,大坝轴线向下游移2.00m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。

2.2大坝坝体防渗设计

2.2.1冲抓套井回填粘土防渗墙作为水库大坝加固设计中最常见的一种加固方式，防渗墙的使用范围较广，施工设计方法也有很多，其中回填粘土防渗墙和沥青混凝土防渗墙是较为常见的两种施工设计方案。利用冲抓式打井机具,在土坝渗漏范围造井,用粘性土料分层回填夯实,形成一连续的套接粘土防渗墙,截断渗流通道,以起到防渗目的。此外,在回填粘土夯击时,夯锤对井壁的土层挤压,使其周围土体密实,提高堤坝质量,从而达到坝体防渗、加固的目的。采用排套井平行坝轴线布置,套井直径为1.1m,排距为0.8m,套井深入坝基强风化层内1m。

2.2.2机械造槽法修建沥青混凝土防渗墙与粘土相比，沥青混凝土的塑性更佳，防渗能力和变形能力也更强，当防渗墙出现裂缝时，沥青混凝土还可以通过自行愈合的能力来治理裂缝，因而防渗效果更佳。一般坝体在采取沥青混凝土防渗墙时，多采用机械造槽法进行施工，必要时还会与帷幕灌浆技术相结合，以确保坝体防渗体系的可靠性，提高土坝加固设计效果。

2.3劈裂灌浆

劈裂灌浆防渗机理,是沿土坝轴线的小主应力面,用一定的泥浆压力人为地劈开坝体,灌注泥浆,利用浆坝互压、泥浆析水固结和坝体湿陷密实等作用,使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴等隐患得到充填、挤压密实,形成竖直边浆体防渗墙。同时,由于灌浆压力在坝体内部所产生的应力再分配,也能改善坝体的应力状态,促进变形稳定。劈裂灌浆按双排孔布置,孔距为4.0m,孔径为1.0mm,排距为0.5m,孔深入基岩强风化层1.0m。钻孔灌浆采用分序钻灌,这样可以使灌入的浆液平衡均匀分布于坝体,有利于泥浆排水固结,避免坝体产生不均匀沉陷和位移。施工时,先钻灌一序孔,后在序孔中间等分插灌二序孔。

2.4大坝坝基和坝肩防渗加固设计

对于水库大坝来讲，坝基的加固和坝肩的加固也十分重要。如果坝基所处位置的地质层为强风化砂岩，并且还附有一定透水能力强的残积土层，那么该大坝的坝基就非常容易出现渗漏现象，必须要对其采取有效的加固防渗措施。一般在实际的工程实践中，对于这种坝基和坝肩的防渗加固设计多采用帷幕灌浆的方法或者高压喷射灌浆的方法。灌浆的质量和相关技术参数需要结合工程的实际情况，通过一定的灌浆试验来最终确定，以保证加固设计方案的可行性与可靠性。

3结束语

由此可见，在对水库土坝结构进行加固设计的过程中，人们采用的土坝加固的方法有很多种，而这些不同的土坝加固方法，在不同的施工工程中其应用效果存在着一定的差异，因此在对水库土坝加固设计施工的过程中，技术人员还要根据工程施工的实际情况以及相关的技术规范，来对其进行比较选择，从而满足加固设计施工的相关要求。

作者:易薛平单位:重庆同望水利水电工程设计有限公司