水库堤坝除险加固探析

水库堤坝除险加固探析

摘要目前，我国90%以上的水库的堤坝为土石坝，这些堤坝由于之前在设计、施工以及管理等方面的原因已经成为了病库险库，因此，及时准确的了解这些土石坝的隐患，并且采取相应的措施，是当前水利工程管理的一个重要课题。 关键词水库 堤坝除险加固处理措施

abstract:at present, more than 90% of china’s reservoir dam for earth-rock dam, the dam because before in the design, construction and management of reasons has become a disease library insurance database, therefore, timely and accurate understanding of the earth-rock dam hidden dangers, and take corresponding measures, it is the water conservancy project management an important topic.

key words：reservoir;thedam;reinforcement;treatment measures

中图分类号：tv697文献标识码： a 文章编号： 1引言

我国是一个筑坝大国，根据相关的资料显示，我国现有水库堤坝约9.7万座，其中60年代末至80年代末修建的小坝约8万座，由于历史方面的原因，这些水库堤坝在设计、勘测、施工以及管理等方面存在诸多问题，这就使得它们已经成为了病库险库，80年代以来，我国加强了这些小型堤坝的除险加固工作，然而由于这些工

程的先天不足，仍然需要对它们进行进一步的研究，以便进一步的采取相应的除险加固措施，从而提高其自身的使用寿命和安全性。 2水库堤坝常见的裂缝及处理措施 2.1常见的裂缝

目前，水库堤坝的裂缝按照裂缝的方向主要可以分为纵向裂缝、横向裂缝以及龟裂缝三种；按照裂缝的部位则又可以相应的分为内部裂缝和表面裂缝两种。然而，我国的相关部门以及工作人员却并没有对这些裂缝的潜在危险给予足够的重视，这就使得水库堤坝的除险加固工作面临着前所未有的压力。例如，细小的横向裂缝和纵向裂缝有可能演变为堤坝的集中渗漏通道，甚至有的细小的纵向裂缝有可能是坝体滑坡的先兆。 2.2处理措施

对于水库堤坝所发生的裂缝，可以通过开挖深坑、深槽以及表面观测等的方式确定裂缝的准确情况——形状、长度、宽度、走向、错距等。根据所能观测到的实际情况，结合这些水库堤坝设计之初的相应方案、施工等相关情况，分析这些裂缝所产生的原因，并且要针对不同的裂缝情况采用不同的处理方案，目前主要的两种方式就是裂缝灌浆以及开挖回填两种方式： 2.2.1裂缝灌浆

对于水库堤坝中较深的裂缝，可以采用下部灌浆、上部开挖回填、以及灌浆的方法来做相应的处理。裂缝灌浆技术一方面可以让灌浆填充到裂缝里，修补裂缝，另一方面还可以在灌浆的压力作用

下，让之前的裂缝周围的坝体填土更加的紧密，从而不仅仅达到填补裂缝的目的，还达到了加固这些水库坝体的更深层次的目的。 2.2.2开挖回填

对于坝体中较浅的裂缝即不超过5米的裂缝，目前主要采用的都是开挖回填的方法，特别是对于贯穿心墙或斜墙的裂缝，在处理的过程中首先考虑的是开挖回填的方法，相比较于裂缝灌浆这种较大的工程量的方法来说，开挖回填的工程量较小，由于这种方法在开挖的时候采用的是梯形断面，因此这就使得在回填的时候能够与原坝体产生良好的结合，还可以产生加固的目的，在实际的工作中，如果裂缝较深，为了开挖的方便和安全，还可以挖成梯形坑槽，这就需要在回填的时候，逐级削去之前的台阶，从而保持梯形断面的完整。

3水库堤坝除险加固的主要方法

3.1排渗、防渗在水库堤坝除险加固中的应用

在我国水库的防渗、排渗的除险加固中，有的是坝基需要相应的防渗加固，有的则是坝身和坝体都需要相应的防渗加固，目前，我国的防渗技术也有很多，例如混凝土防渗墙、劈裂灌浆防渗、高压喷射灌浆防渗、土木合成材料防渗等，相应的方法的采用要看具体工程的实际情况，例如劈裂灌浆技术在吉林杨大城水库堤坝中的应用，该水库由于蓄水后使得坝体的湿润线抬高、坝后的地下水位上升，从而使得附近的400亩农田沼泽化，人畜行走极为不便，通过劈裂灌浆技术，在该水库的坝身内形成了一道厚度0.2-0.3m的

防渗心墙，这就使得所有浆脉相连的洞穴、裂缝、砂层等隐患都得到了充填挤压紧密，从而形成了连续垂直的泥浆体防渗墙。 3.2土合成材料在水库堤坝除险加固中的应用

土合成材料是一种比较新型的建筑材料，由于其施工简易、质量轻、资源丰富、运输方便等优点，自问世以来，发展迅速，尤其是最近十几年来在世界范围内得到了广泛的应用和迅速的发展，取得了较好的社会、经济以及环境效益。

事实上，目前的土合成材料主要分为四类:土工膜、土工织物、土工特种材料以及土工复合材料，其原材料主要是聚丙烯、聚乙烯等高分子聚合物，最近几年来，土合成材料中在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的是土工膜、土工织物以及土工复合材料，其中，土工膜的防渗性较好，自身的垂直渗透系数较小，价格低廉，但其cbr顶破强度较低，一般只用于堤基的垂直防渗，对于防渗要求较高的堤坝部位则不宜采用；土工织物则主要无纺土工织物以及有纺土工织物两种，其中，在水库堤坝的除险加固当中应用比较频繁的主要是针刺无纺土工织物，这主要是基于其良好的排水性能、渗透性大以及孔隙率高的特点；土工复合材料则是将两种或者两种以上的材料组合到一起的产品，由于其功能各异、品种繁多，目前在水库堤坝的除险加固中已经被大量的采用，主要应用于防渗护面方面。

3.3减压井和减压沟在水库堤坝除险加固中的应用

对于国内水库的堤坝的坝基为双层或者多层的结构的情况，减

压井或者减压沟是一种十分有效地除险加固措施。

对于坝基为双层或者多层的结构的情况，其下面的透水层一般库里的水想通，在较高水位的时候，坝基的不透水层的底部承受着有透水层传递而来的承压水头，尽管承压水头会随着距离河道的远近而有所不同，越远越小，但是减小的很慢，这就使得当距离堤段较远而不透水层的厚度有所减小的情况下，会出现渗透的现象，尽管可以通过通常意义上的堤内垂直铺膜的方法来防止渗漏，但是这往往需要沿河延伸相当的一段距离才有意义，并且经济上极为浪费，这个时候就可以采用减压井或者减压沟的方法，即在堤坝的背水坡不远处挖沟截断表面的不透水层，通过沟底达到透水层，从而形成一个减压沟或者减压井，从而让透水层中渗流比较集中的从减压沟或者减压井中排除，降低不透水层底部的承压水头，最终达到出险加固的目的。

3.4防护工程在水库堤坝除险加固中的应用

事实上，防护工程也是目前我国在水库堤坝的除险加固中不可或缺的一个环节，它主要指的是防止波浪或者水流对堤坝岸坡基土的淘刷或者冲蚀而造成的塌岸、侵蚀等相关的灾害。

目前，我国的水库的护岸工程一般按照枯水位的界限分为两个部分：枯水位以下称为护脚工程，枯水位以上则称之为护坡工程，其中枯水位的标准则取决于多年的平均最低水位，水库的防护工程的原则是先护脚后护坡。 3.4.1护坡工程

护坡工程的滤层主要包括三种，一，混凝土板和板石的土工织物滤层护坡，该种结构的滤层护坡主要包括三层，最下面的紧贴土体的为土工织物滤层，最上面为混凝土或者板石的护面层，二者之间的则可以根据具体的实际情况而设置相应的垫层；二，混凝土模袋护坡，混凝土模袋的类型会因加工工艺以及所用材料的不同而有所区别，目前，主要为简易模袋和机织模袋两种，机织模袋的主要成分为丙纶、锦纶以及泰伦等长织丝物制成，由于其强度高、孔径均匀，可以制成反滤点的形式，可以用细砺灌凝土，简易模袋则是我国目前在水库的堤坝防护工作中主要采用的护坡形式，它是由东北某省份所创造出来的成本比较低廉的护坡形式，主要原材料为聚丙烯，袋体本身不具有反滤功能，袋内只能填充人工灌浆或者砂浆；三，土工织物草皮护坡，该种形式是一种植草和土工织物相结合而成的一种新型护坡形式，尽管该种护坡方式发挥了土工织物的作用，最近几年也得到了大力的推广，由于其经济适用的特点，尤其适用于水库的护坡工程。 3.4.2护脚工程

目前我国在水库堤坝的防护工作中的护脚工程所采用的土石合成材料的防护结构的方法和形式较多，概括起来主要有以下几种： 土石织物软体排 土石织物土枕（袋） 土石合成材料石笼

在施工方式上，会因各个水库所处的地理位置、环境、气候等

方方面面的原因而有所不同。 4结束语

目前，我国水库堤坝的除险加固新技术的研究已经成为我国坝工程的重要课题，这些水库的病变机理会因其自身条件的不同而有所不同，具有非常强的个性，因此，这就需要我们在研究其除险加固技术的过程当中能够考虑到方方面面的实际情况，要进一步的了解和研究这些水库的堤坝的病变机理，从而为这些水库的除险加固提供源头技术支持。 参考文献

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