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水库大坝病害分析及整治设计刘兆想

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发布时间：2022-02-24T07:34:57.485Z来源：《基层建设》2021年30期作者：刘兆想

[导读]我国是一个河流分支相对较多的国家

富川瑶族自治县水利局广西542700

摘要：我国是一个河流分支相对较多的国家，在长期的社会经济发展中，我们建设了许多水利工程，以更好地整治河流，完成防洪抗

旱、农业灌溉等。特别是近年来，随着社会经济和科学技术的不断发展，水利工程基础建设水平有了很大提高。但是，一些较早建设的水

利工程，在长期运行过程中，出现了各种质量病害，大大降低了水利工程的综合效益。因此，在新建水利工程的同时，对现有水利工程进

行结构加固和修复也十分重要。本文分析了水利工程大坝病害发生的主要原因，并从结构加固和防渗两个方面详细探讨了整改设计方法。

关键词：水库；大坝；病害；整治设计

引言

水利工程运行的安全性和可靠性直接危及当地经济发展和农业发展水平。同时，也关系到中下游居民的人身安全和财产安全。为此，

加强水利工程基础建设，保障水利工程高效和安全的运行是非常有必要的。但是现阶段，我国还有一些非常破旧的水利工程仍在使用。不

仅效率运行低，还给中下游用户造成安全隐患。为了更好地处理这类问题，必须从结构上进行加固解决。在接下来的文章中，笔者将结合

自身的实践经验，分析水库大坝常见病害原因，从结构加固和防渗两个方面明确提出其整治方案[1]。

1.水库大坝的病害成因分析

一般来说，水利工程的大坝病害的诱因比较多。在具体的结构加固和维护设计方案中，要根据实际情况选择有效的方法加以解决。通

常在水利工程的设计方案层面、工程建设层面和水文地质层面进行科学研究，以查明水库大坝病害的成因。当然，无论何种原因，都需要

深入实地考察，分析水利枢纽建设的保障措施、植被状况、大坝外观、地质环境标准，全面掌握近年来运行状况。对大坝进行相应的土工

试验。一般病害发生的原因大致可分为几个方面：坝体或坝肩渗漏、坝体施工时填筑不合格、大坝防渗体不符合技术要求、坝体中存在较

多蚁穴、坝体断面尺寸较小、坡度较陡等。当然，实际原因必须通过调查和检查获得，只有找到合适的病害诱因，才能选择最佳的结构加

固方案[2]。

2.水库大坝的坝坡加固设计

坝体加固是水库大坝常用的整改设计方法。这主要用于坝体较弱或漏水问题较严重时。大坝坡加固改造的关键方案一般可分为两类，

实际设计方法如下所示：

2.1上游削坡减载与抛石压脚相结合，下游培厚加固

设计方案时，根据坝坡的稳定计算结果，合理选择抛石位置，扩大抗滑力，将坝上坡切割成稳定护坡。科学合理的抛石位置选择尤为

关键。大坝中心线不应超过原坝体中风险最大的滑移弧与最低点相对应的部分，否则会增大滑动力，但不能太靠前而错过滑弧的出露点不

具有防滑作用。上游削坡后，坝体中心线相应下沉。根据标准，确定大坝的宽度和高程是否符合要求。然后对后、中、下游坝坡的厚壁结

构进行加固。设计方案基于采石场的条件。选择对经济发展有效的回填土和坝坡。一般情况下，下坝坡比上坝坡陡。坡度的选择与填筑料

密切相关。对于风化石渣料，初步建议选择1:2-l:2.5。同时，下游坝脚设置排水管棱柱，其顶部设有梯子，便于工程施工和检查观察。在初

步设计完成后，对上、下坝坡的最坏运行荷载进行稳定计算，区分是否符合标准要求，不符合的需要适当调整，直至达到标准要求，使坝

体设计方案安全、经济。

2.2上下游坝坡的培厚加固设计

对于有放空底洞的水库，排水后对灌溉无害，不易造成新的翻滚情况时，可将水利工程排空，对上下游坝坡进行培厚加固。这样就可

以防止上游削坡造成大坝中心线下沉导致工程量增加，或因削坡破坏原有防渗而造成工程量增加，进行防渗体整改，增加工程投资；对于

原大坝下游没有稳定性问题的坝体整治，这种方案也更加经济有效。同时可与上游坝面防渗的设计密切相关。组合;对于浅层透水路基，在

坝脚处设置防渗齿墙。若透水层较深，可采用灌浆。坝体上下表面覆盖复合土工膜，周围防渗序形成封闭式防渗管理系统。但需要注意的

是，这种对结构上、下游同时进行加固的方案，在具体的施工过程中很可能存在一定的困难。这是因为在长期的应用中，水库的底部会产

生较厚的淤积。如果进行上游加厚结构加固，会浸湿水利工程的原土和施工过程中的废渣。水库底部产生较厚的淤积，不仅降低了水库的

能力，也不利于下游加厚加固施工[3]。

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3.水库大坝的防渗设计

水库大坝的渗漏病害很可能出现在坝体或