水库大坝防渗加固设计分析

水库大坝防渗加固设计分析

郑旭

中工武大设计研究有限公司新疆分公司 新疆乌鲁木齐 830000

【摘要】水库在社会的发展过程中的作用非常的重要，因为不仅发电、灌溉、防洪等工程与水库息息相关，而且人们的日常生活如饮水等也与水库有密切的联系，因此，对于社会的正常运行以及人民生活水平的提高来说，水库的数量及其质量都具有非常重要的影响。但是，因为在设计施工的时候，许多水库没有严格按照规范的标准进行操作，而且在使用水库的过程中，也没有对水库定期及时地进行安全检测和维修，从而使得许多水库大坝出现老化的现象，有的水库大坝甚至有一定的安全隐患存在着，而且现在有一个不争的事实就是水库大坝存在病险的数量非常的大。因此，相关部门和工作人员必须要面对和解决的一个问题就是加固水库大坝除险的工作。

【关键词】水库；大坝；除险加固；防渗；设计；处理

引文

一直以来，大坝是国计民生的重点项目之一，而且水库大坝能否安全、稳定、持续的运行与人们的生活有着直接的关系，并且是重中之重。因此，通过本文研究对了水库大坝的防渗加固工程，并且分析研究了出现渗漏的问题，希望通过这种的设计方案，能够进一步加固水库大坝，避免再次出现渗漏问题，使人身财产的安全保证。

1、水库大坝除险加固的防渗设计具体处理方式

1.1 提高大坝坝体结构的稳定性1.1.1 具体水库大坝的结构分类

水库大坝防渗加固时，所采取的措施必须遵循遵守上堵中截下排的原则，需借助天然粘土以及人工填筑粘土的方式进行整体水平铺盖。此外，水库大坝除险加固还可采用垂直防渗的方式，具体方法有：高压喷射灌浆防渗、混凝土防渗墙、倒挂井防渗墙以及劈裂灌浆防渗等。大坝的坝体需要根据上下游坡度的陡缓度采取相对应系数放缓对策进行实际施工。

1.1.2 加强大坝其他建设项目的结构维护

要想稳定大坝结构，还需要加强护坡工作，做好涵洞危险灾情处理、排水棱体处理，从而提高泄洪道排水的能力，实现大坝改造除险加固的目的。滑坡对于水库大坝有着直接的影响，因此需要结合滑坡作用特点、自身性质、形成原因、滑坡范围、规模、滑坡的边界条件等，做好力学参考工作，从而实现滑坡有效处理，保证其安全稳定性。

1.2 提高水库的除险加固能力1.2.1 水库的防渗技术

水库一旦产生渗水问题，由于水库大坝的内部基本结构在强大的水压作用会出现松动或部位的变化，所以需要采用有效的水库防渗技术，从而达到坝体防渗的目的。一般采用混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、帷幕灌浆、深层搅拌连续墙等措施进行防渗，从而有效的提升水库大坝整体施工的质量。

1.2.2 坝体的加固渗漏处理技术

大坝坝体加固主要是为了加强坝坡的整体结构坚固性，通过坚固坝坡的内部结构以提升工程整体的抗剪强度。其加固渗漏处理技术一般采用高压旋喷防渗墙技术，通过设计、质量检查保证施工质量，同时借助开挖回填、增设防滑体以及放缓坝坡等方式采取有效的防滑措施并掺合土料以达到防渗的目的，从而实现坝体加固，以确保水库大坝整体的质量及稳定性。

2、结合实例分析水库大坝除险加固防渗处理设计

本工程为新疆某水库大坝工程，大坝坝址以上的集雨面积约为0.85km2

，最大坝高为13.2m，水库的总库容面积约为20.7m3

。本大坝为均值土坝，坝顶高程为900m，坝底的开挖高程约886.8m，坝体的平均建基面高程约886.8m，坝顶长度为54.1m，坝顶的厚度约4.4m。上游坝坡为单坡，以块石砌护施工，坡比为1：2.2；下游坝坡种草，高程893.4m，且设置马道，马道的上坡比约为1：1.65，下坡比约1：2.27。坝趾处则设置堆石棱体以达到防渗的目的，棱体顶宽2.9m，内

298坡比为1：0.5，外坡比则为1：2.41。本水库主要功能以灌溉为主，是结合养殖、防洪的综合利用小（2）型水库。该水库大坝属于5级建筑物，正常水位高约897.0m。对本大坝土体进行分析，其土工颗粒中粘粒含量约24~47%，粘粒含量较大，塑性约7.2~13.5，土料总体质量一般。

目前水库大坝坝体出现渗流，经过调查分析其主要原因为：①坝身填筑的质量较差，造成坝体内部出现渗流通道。②坝体、坝基以及基础接触部位未做好防渗处理。所以需要及时进行坝体防渗高压喷浆施工，进行坝基与接触段帷幕灌浆施工，以减少渗流量。进行坝体的单管高压旋喷防渗设计，制定相应方案。选择旋喷防渗墙的轴线，按照大坝的地形特点以及应力条件，在土坝轴线的上游设置高压旋喷防渗墙，采取平行原坝轴线的方式进行旋喷加固。

加固后需分析及评价渗流安全性，首先需要进行断面计算。大坝属于均质土坝，选择大坝的最大断面实施断面计算，大坝渗流计算采用AutoBANKV6.1软件进行计算分析。具体计算结果如下：（1）上游水设计正常蓄水位，高度为897.8m，下游无水时分析渗流稳定性。通过相关计算坝体的单宽总渗流量计算公式为q=9.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.12，出现于大坝的上游面高程渗流口位置，高度为897.8m。（2）上游库设计洪水位，高度为898.59m，下游无水时分析渗流稳定性。通过相关计算坝体的单宽总渗流量计算公式为q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.13，出现于大坝的上游面高程渗流口位置，高度为898.59m。（3）上游库、校核洪水位，高度为899.07m，下游无水时分析渗流稳定性。通过相关计算坝体的单宽总渗流量计算公式为q=11.0cm3/s·m，最大的水力坡降0.14，出现于大坝的上游面高程渗流口位置，高度为890.07m。

对所得结果进行分析，按照大坝填土颗粒进行分析实验，确定大坝填土的渗透变形为流土类型。采用单管高压旋喷防渗墙技术进行处理后，各部位渗流情况得以有效处理，达到了坝体除险加固防渗的效果，满足水库的使用要求。

3、结束语

总的来说，水库工程的作用非常重要，尤其在防御洪水灾害以及确保国民经济建设等方面有着重要地位。所以，一定要将水库大坝安全管理工作做好，从而将除险加固防渗设计与处理加强，完善水库的鉴定制度，对工程的动态及时的掌握，从而确保大坝工程安全的运行。

参考文献：

[1]谢琼，彭有义.防渗墙处理技术在水库除险加固中的应用研究[J].科技传播，2011（15）：113~114.

作者简介：郑旭（1989— ），性别：男，籍贯：新疆乌鲁木齐，所在单位：中工武大设计研究有限公司新疆分公司，职称：助理工程师，学历：大学本科，主要从事水利水电工程勘察、设计工作 。