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摘要：水利工程是利国利民的重要工程，而其中水库除险加固则一直是水利工程的重要的工作，有效地实现水利除险加固，可以稳妥地消除水库运行的安全隐患，完善城乡防洪体系。本文主要探讨水利工程除险加固设计的相关工程实例及其重要注意事项。
关键词：水利工程；除险加固；设计
前言
水利工程在我国的各个地区都发挥着巨大作用，除灌溉、发电、防洪外，水利工程还可提升水资源的利用效率，提高当地的环境承受能力等，是利国利民的工程，但是目前我国现役的许多水库都或多或少地存在着问题，这些水库的一般特点是年代久远，特别是六七十年代建造的水库，这些水库在当时建造时没有足够的技术与资金来支持，原材料防渗性能较差，且随着时间的推移当时的建筑材料被腐蚀很难发挥应有的功用，如一些橡胶材料；还有一些水库是现当代建设的，但是在设计施工时为了早日完工而设计及施工有些粗糙，而且河流的流量有些也变化较大，时至今日发挥的抗洪、防渗等功能有限。针对这些水利工程的问题，需要进行及时的除险加固来减少险情的发生，既是对人民生命财产的负责，也为经济发展提供助力。
一、除险加固的重要性
经过除险加固的水利工程无论是对于民生还是经济发展来说都有着巨大的作用。首先是对于经济增收来说，除险加固有着深远的意义。有些建在农业区的水利工程，是当地农田灌溉的主力军，由于水利工程本身的质量问题使得灌溉效率在逐年下降，满足不了灌溉需求，所以以农业为主要经济类型的地区所收获的经济效益也在逐年下降。所以从这个意义来说，除险加固技术的应用能够让农业区增产增收。影响经济效益的因素除了农业区的增收之外，还有航运交通、排水工程等项目也因为除险加固使得它们更加的顺畅，运输业的发展也是当地经济效益的一种方式。然后是对于社会资源利用效率的提高，水力发电站、水库蓄水用作生活供水就是典型的例子，因为除险加固使得水利工程对于水资源的利用效率提高，从而使得地区的经济发展更加趋向于平稳，极大地方便了人民的生活。下面就某水库除险加固工程设计进行探讨。
二、工程基本情况
该水库是一个集中养殖、灌溉、防洪以及供水等各功能于一体的综合小型水利工程，最开始在1958年修建，当时水库修建规模比较小，建设质量水平不高，后来被洪水冲毁。后来在1978年对该工程开始进行重建，在1982年完成重建，并且验收交付应用。水库大坝为均质土坝，坝顶的长、宽分别为79m、4.6m，最大坝高为18.2m。水库需除险加固的枢纽建筑物包括输水隧洞、河岸溢洪道以及大坝。自从交付使用后，该水库因为当时经济条件以及技术条件等各方面条件的限制，施工技术水平以及工程施工质量并不符合当前的规范要求，导致坝体出现严重的沉降变形，且防渗性能较差，坝体和坝基、坝体的接触带易出现渗漏，不利于水库的安全运行。
三、水库除险加固设计要点
（一）大坝主要存在的问题
当前水库大坝运行过程中存在问题：（1）坝体填料中有很多风化细砾石，因为坝体填筑质量较差，压实度没有达到标准要求，坝体防渗性相对较差，上下游坝面出现严重沉降变形，坝面也不完整，上游护坡块石出现位移、松动，下游坝脚干砌块石排水体出现位移、松动。这些问题使得库水顺着坝基、坝体和坝基、坝体接触带出现渗漏。（2）在正常的运用条件下，下游坝坡的抗滑稳定性并没有达到相应要求。
（二）水库除险加固工程设计要点
1.大坝防渗设计
大坝安全鉴定结论以及相应的勘察资料表明，为了有效弥补坝体内部的填筑质量缺陷，避免坝基、坝体出现渗透破坏，尽可能减少绕坝、坝基、坝体等处的渗漏量。有两种方案：一种是沿坝轴线做坝体劈裂灌浆和坝基帷幕灌浆，一种是迎水面设柔毡铺盖、坝址截流墙防渗方案。经比较，该工程决定采用前一种处理方案，该方案的优点为，通过填充大坝坝体，可提高坝体的防渗性能及密实度，而帷幕防渗可提高坝基的防渗能力、坝体的稳定性，在技术上可行，施工简单，且投资在可承受范围内。选择水泥黏土浆劈裂灌浆来处理坝体，在左坝肩、坝基一直到左岸自然口都应该选择水泥浆液帷幕灌浆进行防渗处理。而且是采用单排帷幕灌浆设计，灌浆底界深入基岩的相对不透水层设计为5m左右，孔深最大为35m。接地式帷幕的坝体选择1：1.8水泥黏土浆进行灌注，基岩总幕线长度为193m，基岩部分采用水泥浆液进行灌注，最终的孔距控制在3m左右。这样有利于减轻坝基的水头压力，避免出现渗透破坏，有效减少坝基、坝体、绕坝的渗漏量。
2.大坝加固设计
因为大坝上游、下游坝面出现严重的沉降变形，坝面不平整，上游护坡块石位移、松动，下游坝坡的抗滑稳定性并不能达到相应的要求，这样坝脚干砌块石排水体也就会出现位移、松动。坝顶也不能达到相应的安全超高要求。经过稳定分析计算后，上下坝坡采用原筑坝土料来加固处理坝面。坝高最高为18.2m，坝顶的宽为4.6m，坝体的上游面采用M7.5浆砌块石砌筑防浪墙，而且进行抹面，坝顶路面先铺垫一层碎石，然后再分块进行混凝土浇筑施工。
3.泄洪建筑物设计
原溢洪道泄洪能力差，边墙、浆砌石结构段底板也没有采取有效的防渗处理，砂浆强度也不高，因此很难达到相应的洪水冲刷要求，气蚀较严重，泄洪的过程中洪水顺着左侧墙、底板渗漏。林地陡坡上的土渠泄水段自然泄水会严重冲刷林地。为此按照相应的安全鉴定建议拓宽改造原溢洪道，从而达到泄洪要求。溢洪道改造方案拟将溢洪道设置在大坝右坝肩处，主要包括引水渠、溢流堰、泄水槽及消力池等。溢流堰采用C25混凝土进行浇筑，而底板、边墙处采用M7.5水泥砂浆砌块石进行砌筑，坝面应该采用C25混凝土，溢洪道每10m设置一伸缩缝，缝内止水采用铜片止水。
4.取、放水建筑物设计
现状放水涵洞墙体主要由浆砌料石组成，并没有采取相应的防渗处理措施，而且在洞壁多处出现渗水、射流等情况，涵洞和坝肩山体出现接触渗漏，尤其是涵洞会出现非常严重的渗漏。水库长期处于放空运行状态下，在取水口附近出现非常严重的人为破坏，这样涵洞内局部出现严重的淤塞现象。放水闸门也出现严重变形，关闭的时候并不能完全止水，而启闭设备也会出现严重的锈蚀，很难启动、关闭，难以达到安全运行管理的实际要求。为此，在原取水口可以采用C25混凝土重新进行浇筑，之前的取水口底板高程应该增加到1772.1m左右，从而达到水库淤积时的使用要求。之前的放水涵洞洞壁应该采用充填灌浆进行处理，这样可有效克服涵洞渗漏的问题，通过原放水涵洞进行放水可有效提高工程效益。
5．对水库除险加固设计方案进行复查
在水库除险加固方案设计过程中，经常会借鉴已有水库除险加固施工经验，缺乏实地考查经验和相关参考数据，造成了水库施工地点实际情况与设计方案的冲突，水库除险加固实际施工过程中，由于地形因素、环境因素以及实际施工条件与设计方案不相符，导致施工工作不能顺利进行，严重影响工程建设进度和施工质量。为避免上述情况发生，水库除险加固方案设计过程中，相关设计人员应对设计方案的施工参数准确性、施工技术的可行性、施工方案的合理性以及施工费用进行复查，在保证工程施工质量的前提下尽量减少资金浪费。
四、结束语
综上所述，为了有效提高水库工程效益，非常有必要在病险水库除险加固设计加强对现场地形因素、环境因素以及实际施工条件的考察，合理论证选择加固方案，根据水库实际情况，采取安全可靠、经济合理的除险加固措施。
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