试述水利工程除险加固设计技术

摘要：加强水利工程除险加固设计技术的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对水利工程除险加固设计技术进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：水利工程 除险加固 水闸 措施

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

引 言

由于历史和经济结构等原因，在城市化快速推进的今天，政府对水利设施尤其是农村水利建设依然欠账太多，导致在重大自然灾害到来之时，我国经济尤其是农业都要面临一次同样堪称灾难性的破坏。水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥了重要作用，然而由于各种原因，目前许多水库存在着防洪标准偏低，达不到有关规范和规定要求，再加上工程本身质量差、老化失修等问题，使许多水利工程不能充分发挥其兴利效益。 一、水利工程常见的险情

(一)护岸墙体崩塌护岸墙体发生崩塌的原因分析是，当水流经过弯曲河段，凹岸迎流顶冲，岸脚泥砂遭受水流淘刷，并且愈演愈烈，导致堤岸崩塌。在一般情况下，高水位时顶冲点在凹岸下段，中、低水位时顶冲点逐步上移。由于水流冲刷堤岸，堤脚被淘空陡立，当水位高时因受水的抑制作用，堤岸崩塌情况发生较少。如果水位陡降，堤岸失去水压支持，加之岸上含水回渗，在堤岸脚已淘空的堤段，必然发生崩塌险情，另外，当高水位时，河宽水深且风浪大，此时堤身受风浪的反复侵袭，对于含粉土、砂料的堤岸也极易被风浪淘洗成为陡坎，堤基逐渐被淘空以致崩塌。此外滩岸含沙土太重，边坡甚陡，受水位急涨急落，河流冲刷侵蚀，淘空岸脚，而且由于土壤含水量大、抗剪力减弱，滩岸失去稳定，也会出现整块下塌。

(二)水闸工程常见险情1.闸门关闭后仍有漏水或渗水。水闸闸门在关闭后仍然存在漏水或渗水现象，这种险情多发生在老化或年久失修的来水闸。分析原因，有闸门门槛上卡有物如水草、泡沫或布料等；闸身侧向渗水；止水橡皮破损；也有闸口破损等等。2.闸室墩墙、翼墙被过往船只撞坏。过往船只尤其是大型动力船舶由于驾驶不当，常常造成闸室墩墙被撞坏。倘若过往的船舶在进入闸室时没有直道的话很容易偏向撞向墩墙，撞击严重还会出现墙墩钢筋，时间一长钢筋生锈会对墩的寿命造成影响。同样，过往船舶碰撞常常是上下游的翼墙被破坏的主要原因，这会干扰到水闸的挡水功能。

(三)土坝工程常见险情 具体表现：一是散浸。散浸是指江水上涨，堤身泡水，水从堤内坡或坡脚附近渗出，严重的就会发生内脱坡、漏洞等险情。原因主要有堤身单薄，内坡过陡；堤身土质砂重，透水性强；堤质太差，筑堤时土块没有打碎，留有空隙，未夯实；堤内有隐患，如鼠洞、树根等。二是内脱坡。内脱坡是指堤背坡发生严重散浸时，没有及时处理，时问拖久，在堤顶、内肩或内坡发生向堤脚下挫的弧形裂缝，随着土壤结构被破坏，内坡就整体地向下滑动，形成脱坡。产生内脱坡的主要原因是渗水降低了堤坡土体的抗剪强度。三是土坝渗漏。原因主要是事前的设计考虑不周、事中的施工不规范以及后期的蛇鼠虾等动物打洞破坏坝体等所致。

二、病害工程除病加固措施

(一)针对护岸墙体垮塌的除险加固墙移发生的原因不同，应视情况采取不同的加固措施。如果源自地基不稳定土层，这种情况一般会出现沿弧形裂缝整体向河中心滑去，对此进行地基处理时，常用的方法是基础换土处理或采用桩基处理；倘若是因为靠近护岸处河床被深挖而出现的位移现象，此时就必须停止河床的挖深，如果位移幅度较小，可以采取抢护加固措施。此类加固的原则是“护岸先护”，即抢护时必须注意护好岸脚、堤坝，如果单护岸不护脚，堤岸将是头重脚轻，仍会继续崩塌。方法一是抛石或抛笼护脚。二是抛枕护脚。将崩塌堤岸水上部分的土进行外削以减轻上部重量，并在内坡加大堤身断面，以增强抗洪能力。

(二)针对土方流失的除险加固墙后土方流失多源于地基因水流而被淘空，因此可在墙背后加混凝土防渗，具体的做法是在淘空的墙背处加一层混凝土内帮，再用粘土填实，以此来达到减少渗水的目的。

(三)针对水闸渗水漏水的除险加固 闸门关闭后仍然漏水多是由闸门门槛上卡有异物造成的，对此可以利用水流的作用来排除障碍物，具体的方法是将闸门放下后再提起，借助一起一降造成的水势，使周围的水流迅速流动，水流的加速将冲走障碍物。闸身侧向渗水一般是由于侧向填土质量问题引起的，可以采取换土的措施来杜绝渗水，也可以增设混凝土防渗墙来有效地杜绝侧向渗水问题。

(四)针对墩墙、翼墙易被撞损的险情处理将钢板外包于容易受船舶撞击的墙面是加固墩墙常用的措施，目的是保护混凝土内部钢筋被撞后；对翼墙的保护措施是：如果基础未破损，可清理掉被撞坏的上部墙体，随后改建成钢筋混凝土的翼墙，或在被撞击面锚固上钢板，以防再次将翼墙撞碎。

(五)针对土坝裂缝的除险加固针对土坝裂缝的除险加固措施一般有开挖回填、灌浆及二者结合的方法。一是开挖回填。二是灌浆处理。土坝灌浆即是利用压力使浆液通过管道、钻孔注入坝体裂缝中，浆液在压力的作用下析水后密实，胶结，把裂缝堵塞，达到加固防渗透的目的。尤其是对坝体内部裂缝进行灌浆处理有良好的效果。三是以上二者的结合，即表层开挖回填，深层灌浆。

(六)针对土坝滑坡的除险加固 土坝滑坡的根本原因是由于土体的滑动力超过了抗滑力，所以滑坡处理的基本原则应该是设法减少滑动力，增加抗滑力，根据实践经验有以下几种具体的处理措施：一是开挖回填。视滑动体量的大小而定是滑坡体开挖必须坚持的原则，如体积较小宜全部开挖；如方量较大，可将松土部分挖掉，然后进行回填夯实。二是放缓坝坡。对设计坝坡陡于土体的稳定边坡所引起的滑坡，在处理时应考虑放缓坝坡，并将原有排水体接到新坝址。三是压重固脚。严重滑坡情况下，需要在滑坡段下部采取压重固脚的措施，以增加抗滑力。四是清淤排水，并在大坝脚用砂石或代料压重固脚。五是开沟导渠，滤水还坡。六是裂缝处理。即当采用灌浆处理时，在灌浆前应先进行压重固脚处理，撑住坝坡体后，再行灌浆。

(七)针对土坝渗漏的除险加固 对土坝渗漏处理坚持的总原则是“上堵下排”。“上堵”的措施一是抛土。二是粘土铺盖。对已做成的土坝坝基渗漏，一般做垂直防渗比较困难，特别是当不透水层较深情况下，则采用粘土铺盖，施工比较方便，并有一定效果。三是粘土防渗墙，在坝基不透水层上建筑垂直防渗墙(或截水槽)是堵截坝基渗漏的有效措施。“下排”的措施一是挖导渗沟。二是导渗培厚。当坝身渗漏严重，散浸面积大时，甚至遍及整个坝坡，说明浸润线逸出点高，土坝坝身单薄，这种情况宜用导渗培厚，即在坝坡贴一层砂壳，再培厚坝身断面，既导渗又增加坝坡稳定性。在加固过程中应视具体的情况而定，选用合适的措施以达到良好的效果。

三、 水利工程除险加固的质量控制策略

(一) 对原水利工程进行全面的安全检测与排查要想保证水利工程除险加固施工的有效性，在制定除险加固方案前要对原水利工程进行全面的安全监测与排查，这是至关重要的。只有做到了对水利工程病险特点、运行状况、存在问题以及潜在威胁的全面了解，理清病症的影响因素和发展趋势，做到对水利工程运行可靠性的全面了解，才能为除险加固治理方案的制定提供科学的参考依据。

(二) 明确目标，制定合理的除险加固方案作为水利工程除险加固项目的领导者，必须在对水利工程险情做到全面了解的基础上，明确除险加固的治理目标，并将其形成书面文件，增强对除险加固方案制定过程中的指导。四、结语 本文分析了当前水利工程常见的险情，并针对性地提出了病险水库除险加固的措施。水利工程险情多种多样，在治理过程中应结合险情实际采取针对性措施，防止出现处置不当或者矫枉过正的问题，达不到良好的治理效果。

参考文献

[ 1] 赵洪民，张丽，关学东. 浅谈土坝加固[ J] .《现代化农业》，2009( 03) .

[ 2] 薛化斌，李梅，路辉. 病险水库除险加固问题及对策[ J] .《山东水利职业学院院刊》，2009( 12) . [ 3] 徐淑涓. 水利工程除险加固措施分析[ J] .《水利建设与管理》，2009( 03) .