1、1水利工程的除险加固设计分析【摘要】随着我国经济与社会的快速发展，水利工程建设的数量和规模也在不断扩大，我们必须要采取科学的建设措施，提高水利工程的质量.本文分析了水利工程除险加固设计要注意的问题，探讨了除险加固的设计方案。 【关键词】水利 除险 加固 设计 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 水利工程是应当地农田灌溉以及水利发电等的需要修建的，对一个地区的人民生活以及农业生产都有着重大的影响，再加上我国的水利工程很多是在上世纪 60 年代集中修建的，当时的设计能力以及施工水平结合当时的社会背景，经过半个多世纪的使用，多数水利工程都出现了不同程度的病害，不及时对这些病害的水
2、利工程进行及时的除险加固后患无穷。我国幅员辽阔，这些水利工程所处的地形地貌以及气候条件千差万别，要想做好这些水利工程的除险加固工作，就需要有一套成熟的针对不同环境的水利工程除险加固设计的思路。 二、水利工程除险加固设计要注意的问题 1、做好水库除险加固的地勘工作 目前，水利工程除险加固工程初步设计工程地质勘察工作，安全鉴定阶段工程地质勘察资料较为充分、不影响初设阶段工程地质结论的成2立、不存在影响工程安全的特殊工程地质问题时，可适当简化初设阶段的地质勘察工作，并可根据前期试验资料结合工程类比原则提出岩土体物理力学建议参数。勘察设计单位要认真学习和执行工程建设强制性标准。作为除险加固工程，由于原
3、有资料不齐全，因此，在条件允许的情况下，在设计前期加大投入，将工程隐患彻底查清，使工程设计有充分依据，从而确保设计质量。 2、注意新，旧设计规范的衔接 新规范相继颁布，如土工织物、抗冻、高喷等方面规范；水库规模、防洪标准、工程管理、土坝、水工混凝土结构、水土保持、溢洪道等规范也有一些标准、设计理论和方法方面的补充和更新，因此，在部分工程初设和所有工程的施工图阶段，一定要采用新规范，对其中与新规范不符的内容要进行修正。各级建设行政主管部门，要高度重视勘察设计工作，加强领导，强化管理和培训，抓好勘察设计人员对新的技术标准、强制性标准规范的学习，使他们理解并正确使用。 3、做好环境保护与水土保持设计
4、工作 随着经济的发展，人们对自然资源的开发更加频繁。由于在开发过程中未采取有效的水土流失的防治措施，肆意开山炸石，任意弃渣，造成了严重的水土流失，严重破坏了生态环境。水土流失使大量泥沙俱下，堵塞下游河道，削弱河道泄洪能力，降低了水库调蓄洪水能力，加剧了防洪压力。在这种情况下，小水库除险加固设计中必须重视做好环境保护与水土保持设计工作。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。水土保持工程的实施，应与工程施工同3步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。 三、除险加固的设计方案 1、对主坝采取的加固设计 在风化岩层中造孔是很困难的，该水坝右坝
5、坝基的厚度是 5 到 20 米，施工时我们可以采取帷幕的方式进行灌浆；进行防渗施工时必须要保证心墙质量，绝对不能遭到破坏。加固主坝要修建全长为 360m 的塑性混凝土防渗墙，墙体高度为 71.31m，主河床的墙底高度为 33.21m 的高程。该水利工程中左坝风化岩石的厚度相对来说较小，所以这是主河床段。 (1)防渗墙结构的计算。在计算防渗墙的结构时我们运用以下假定：计算防渗墙与坝体间土时要遵照文克尔的假定。受荷载作用防渗墙主要直接支撑坝体土上,防渗墙与坝体土之间的变位必须要协调处理,该点变位与各点墙上的反力成正比,反力系数坝体土随着深度直线的变化随不同的地层进行变化；外荷载在土坝坝体自重与水压
6、力都在作用墙上,由于水库运行时间非常久,基本完成对主坝体的变形,因此墙体两侧的变形摩擦力产生小,防渗墙主要工作条件的水平荷载的情况要多加注意；取单宽等厚度墙作为计算简图,顶端视为自由端,底部视为铰接,采用有限差分法进行计算。 (2)施工工艺的主要防渗墙设计。防渗墙的塑性混凝土建筑的施工主要采取膨润土浆液固壁、两钻法的造孔、混凝土泵送浇注。首先在施工过程中在槽段的两端来冲击钻主孔,冲击钻入岩 0.5m1.0m 到达基岩。在造孔的过程中,槽内浆液面必须保持导向槽顶面下面的 30cm50cm,当4浆液出现泄露的时候要采用堵漏与补浆的方法。 (3)施工工艺的主要帷幕灌浆设计。右坝段防渗墙的底部出现风化
7、岩石主要采用帷幕灌浆处理方法，帷幕灌浆与上部混凝土不分叉从而连成在一体，在混凝土防渗墙里面的钢管通过预埋钢管底部产生风化岩层来进行灌浆处理。10cm 预埋钢管的管径处在防渗墙中间，其中的间距之间与孔距一样为 2m。钢管预埋主要在清孔、造孔完成混凝土浇筑之前进行，采取定位安装架固定。直径为 20mm 的定位架由钢筋连接而成，垂直方向间距定位架是 10m。钢管安装固定后对槽孔进行混凝土浇注，浇筑强度达到设计强度的 80%采用钻孔灌浆。 2、灌溉发电隧洞的建筑加固设计 在环境影响下洞壁会出现剥落现象，若未及时清理，就会扩大剥落程度。在清理时要结合实际扩大清理面积。钢筋外露主要是外界的锈蚀作用，这对水
8、利工程的稳固性也会产生破坏，必须要及时做好防锈工作，尽量防止钢筋出现锈蚀状况。此外，还要用环氧砂浆来进行修补，对隧洞口进行加固处理。 (1)施工工艺的环氧砂浆建筑设计。提高水利工程的加固粘结力，尤其是在混凝土与环氧砂浆以及露筋的位置；彻底清除水坝基底出现混凝土露筋的位置；清除掉混凝土表面的乳皮，使新鲜的糙率面露出来，此间一定不能污染和扰动糙率面，防止露出的钢筋被锈蚀。施工时，要对修补的位置进行凿毛处理，可用凿毛机；用钢刷在露筋位置上反复刷，将钢筋上的污染物和锈斑都清理掉；擦拭基面，用棉纱浸渍丙酮,直到丙酮挥发后混凝土变白再涂刷基液，涂刷过程中要保证基液的厚度为50.5mm。若周围的环境或气温发
9、生变化，要在刷完基液的 1030min 后进行涂抹环氧砂浆。 (2)施工工艺的环氧玻璃丝布建筑设计。清理隧洞出口锈蚀的钢板,清除钢板表面锈斑及污物并进行凿毛,按照环氧砂浆施工工艺涂抹一层10mm 厚的环氧砂浆进行找平。在环氧砂浆面上用环氧粘结剂粘贴玻璃丝布,玻璃丝布采用 0.25mm 厚无碱平纹布,使用前用皂液法脱腊处理。粘贴不小于 1mm 四层玻璃丝布，粘贴面要求无油无污,平整干净。在粘贴面的部位涂刷环氧基液,越薄越好；粘玻璃丝布,赶除与压实残留在布中的气泡。 3、溢洪道加固设计 (1)进水段。溢洪道进水渠段总长 28.0m,宽 47.6m,两侧采用直立式导墙。前段 18m 导流设置为下潜式
10、;后段接控制段导墙长 10m,顶部高程71.6m;两侧导墙均采用 C20 埋石砼,导墙顶宽 0.8m,墙背坡比为 10.5。进水渠底板为现浇 C20 钢筋砼,底板高程为 65.1m,厚 0.5m。底板设有纵横缝。 (2)控制段。溢洪道控制段长 35.0m,宽 47.6m,溢流堰堰型为宽顶堰,宽顶堰坎高 1.0m,斜坡式进口,堰顶高程 66.1m。两侧边墙为 C20 埋石砼重力式挡墙,顶高程 71.6m,顶宽 0.8m,墙背坡比 10.5,导墙迎水面层布钢筋网。堰底板为现浇 C20 砼钢筋砼,厚 1.0m。底设置有纵横缝及纵横排设施。 (3)泄水段。泄槽段采用矩形断面,长 100m,宽 47.6
11、m,纵坡 i=0.196,泄槽边墙为 C20 埋石砼重力式挡墙,顶宽 0.8m,墙背坡比为 10.5。泄槽6中段边墙高 3.5m,边墙上端接控制段边墙,下端接消力池边墙,底板为现浇C20 钢筋砼,厚 1.0m。底设有纵横缝及纵横排设施。 结论 合理确定和不断完善除险加固设计方案，是保证水利工程水库除险加固处理顺利实施和保证加固处理效果的关键。水利工程除险加固是水利工程建设的重要内容之一。开展水利工程除险加固，提高水库防洪能力，发挥水库供水效益，既保障水库的安全运行，又提高了水库蓄水调节能力，实现水资源可持续发展利用的需要。 【参考文献】 1 刘武，李晓强小型水库除险加固处理方案与水库利用探讨J 陕西水利，2009(1) 2 孟凡字，杨凤云，张维滨小型水库除险加固问题探讨J黑龙江科技信息，2009(16)
