水利水电工程中的大坝加固设计技术分析

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷第5期   作者:张万兵
[导读] 深入研究大坝加固设计具有深远的意义。

        张万兵
        身份证号码:42062019620728****
        摘要:随着国家的快速发展,水利水电工程坝体发挥着不可或缺的作用,它涵盖了供水、发电、灌溉和防洪等关系到民生发展的各个方面,坝体的质量影响着坝体的使用寿命,坝体的质量在很大程度上取决于其施工质量,如果不能及时、科学地进行养护,将导致坝体渗漏或破损,甚至溃坝等实际问题,给有关人员和设施造成重大损失的严重后果,反映了有关水利部门对坝体进行定期、有针对性的加固维护的重要性。因此,深入研究大坝加固设计具有深远的意义。
        关键词:水利水电工程;大坝加固设计;技术分析;研究
        1水利工程建设对大坝加固设计的要求
        水利工程建设对大坝加固设计提出了更高的要求;大坝加固设计要求:(1)严格地质勘察。在水库工程大坝加固设计过程中,地质勘察尤为重要。如果坝体渗漏或坝基不稳定,必须加强坝体、坝脚和坝基的勘察,地质勘查方法主要包括钻孔、探坑、探槽等。如果其他主要建筑物如溢洪道和输水涵洞处于危险之中,则应重点进行勘探。在水利工程施工中,通过对坝体、溢洪道、涵洞、隧道等的勘察,找出大坝产生的原因,以便设计人员根据实际情况加以解决(2) 收集相关信息。本项目的主要目的是通过对村民和当地水利管理人员的访谈,收集有关水利工程大坝历史和现状的基本信息(3) 科学地形测量。水利工程施工期间对大坝加固范围进行了详细的地形测量,其中主要建筑物的平面测量和横断面测量是重点,主体设计需要1:500的总平面图(包括整个库区)和1:100的主体建筑横截面、纵截面。
        2水利大坝工程地基处理特点
        2.1易受多种因素影响。
        水利大坝工程施工环境特殊,具有一定的复杂性。在实际施工中,会受到许多不确定因素的影响,不能对参数进行有效的控制。因此,有必要严格检查工作内容,科学地设计基础工程,以提高大坝的整体安全系数。如果不能保证基础工程处理设计的合理性,将增加水利工程整体运行的风险,在运行过程中容易发生安全事故,也不可能有效地预防自然灾害。
        2.2需要做好前期调查工作。
        由于水利大坝工程在投入使用过程中会受到环境因素的影响,基础设施的质量无法得到保证,上部结构的各项指标也会受到一定的影响,为有效控制这一现象,必须保证基础工程的质量。在实际施工中,要做好施工区域的地质勘察工作,掌握地质条件和水文条件,并进行相关试验,确定无问题后再进行后续施工作业。
        2.3质量评估难点。
        大坝基础是水利工程中的隐蔽工程,施工完成后很难对其进行质量验收。只有通过工程的运行,才能知道工程质量是否合格。但是,如果工程运行后发现质量问题,就无法进行有效的修复。这就要求有效控制施工过程中各环节的施工质量,确保各环节科学合理,防止基础工程质量问题。
        3大坝在水利工程中的应用现状。
        我国幅员辽阔,大部分地区地处温带季风区,年降水量和年际降水分布不均,历史上多次发生旱涝灾害,给人民生产生活造成巨大灾害。历史的大洪水,李冰修建的都江堰灌溉系统,这些都是我国人民抗洪斗争的成果。随着新一轮科技革命的兴起,各种科技水平的不断进步,农村城镇化的发展,新型产业革命的到来,人们对水利设施和工程提出了更高的要求。水利工程除了满足生产要求外,还保证了水利工程具有良好的防洪、蓄水功能,同时降低了渗漏和裂缝的概率。然而,我国一些水利工程大坝建设时间较长,由于施工时间较早或施工时间的技术限制,一些早期大坝出现渗漏和垮塌。到目前为止,仍在使用的水利大坝仍然存在着严重的安全隐患,威胁着人民群众的生命财产安全。

随着现代城市化的快速推进,经济快速发展必然带来一定程度的生态环境污染,重污染地区生态严重失衡,水土流失严重,水土流失必然导致河流大量泥沙淤积,这也必将加速大坝不稳定因素的升级。“十四五”国家再次提到发展水利水电事业。中国水利水电事业挑战与机遇并存。一方面,我国水利水电事业将迈上新台阶,国家将加大对水利水电工程的投入,新建了一大批惠民水利水电工程。各种高端新技术将应用于水利水电工程。这在一定程度上提高了水利工程的质量和效率,优化了水利工程的性能。另一方面,世界气候变化加剧,传统洪水日益加剧,多种极端气候的出现,对现有水库大坝提出了更高的要求,提出了更大的挑战。因此,我们必须深刻认识大坝加固的重要性和紧迫性,同时,必须有针对性地采取措施,降低大坝的风险,确保大坝的稳定和国家生命财产的安全。
        4水利水电工程大坝加固设计技术
        4.1截渗、过滤、排水加固设计。
        大坝的稳定性主要取决于渗漏的控制。在大坝加固中,必须重视水流的控制程度。在实际过程中,我们必须重视现场勘察,对坝体、坝基的地质条件进行科学调查,根据实验分析和准确计算,明确大坝所能承受的实际水量和大坝的抗腐蚀能力;根据实际情况合理控制水流达到安全标准。在防渗问题中,必须通过相关的试验分析和计算,选择安全可靠的防渗材料。一般来说,在应用高压旋喷混凝土防渗墙时,通过截水槽和混凝土防渗墙板的设计,可以有效地切断坝基的渗流现象。坝体反滤排水加固可在坝下埋管末端渗漏处设置过渡层或反滤层处理渗漏。另外,在渗漏水处增设排水管,贴坡排水法也能起到很好的加固作用。
        4.2坝顶及边坡加固设计。
        一般来说,合理、科学地设计坝顶边坡是大坝加固的第一步。在水库的实际应用中,坝顶必须承担部分排水任务,必须保证排水效果。在进行路面混凝土设计和施工时,必须使坝顶路面有一定的倾斜度。一般来说,路面向下游方向倾斜2%左右比较合理。本次设计的原因是坝坡横向排水沟与排水口相连,下游位置可铺设路缘石,可有效增加坝顶排水功能。除坝顶路面设计外,设计人员还应注意坝顶高程的具体设计方案,准确合理地计算坝顶高程,确保坝顶高宽达到相应的安全标准。一般来说,水库的坝坡率是根据坝高、坝型、坝基和坝体的基本条件和物理原理准确计算的,坝坡的渗流和抗滑稳定是根据坝体上的重力作用或压力来计算的。只有当大坝的基本物理参数得到有效和可靠的保证时,大坝才能充分发挥其排水功能,从而为坝体整体加固奠定基础。
        4.3溢洪道和排水隧洞的加固。
        随着早期施工旧技术存在的问题不断暴露,越来越多的水利水电工程大坝逐渐发现各种安全隐患,因此,加强和维护一些重要部位十分重要,特别是溢洪道和排水洞的加固。根据目前我国部分水利水电工程大坝的实际情况,坚持经济、合理、可靠、安全的原则,充分考虑当前大坝的大局,对溢洪道和泄洪洞进行科学加固。针对一些已经出现的隐患点,必须坚持早发现、早解决、预防与治理相结合的原则,坚决不能等到问题严重再进行处理。常见的处理措施有扩建溢洪道、安装消能设施、排水设施防渗衬砌、安装护环等。
        5结语
        新时期水利水电事业将蓬勃发展,为保障库区人民的生产生活安全,充分发挥水库大坝的重要作用,采取了除险加固水库大坝的有关措施,必须保证其在运行过程中的稳定性和安全性。大坝加固不仅将促进我国水利事业的发展,而且将为社会经济建设作出重要贡献。科学合理的消险加固设计和施工,以及相关建筑材料的选用,也将为消除水害和水利工程的全面发展提供保障。
        参考文献:
        [1]李霞.水库大坝除险加固防渗设计处理分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(08):66-67.
        [2]李重用.水利水电工程施工质量评价方法研究[D].国防科学技术大学,2009.
        [3]张志敏.三坑水库除险加固设计的优化研究[D].湖北工业大学,2017.
        [4]孔繁淯.桐树沟水库除险加固工程优化设计研究[D].西安理工大学,2017.
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