下面小编给大家整理的水库大坝防渗加固设计探讨论文，本文共12篇，欢迎阅读!
篇1：水库大坝防渗加固设计探讨论文
水库大坝防渗加固设计探讨论文
摘要：为了更好的研究水库大坝的整体防渗加固，文中结合石康水库大坝具体的渗漏隐患，对工程进行具体的分析，然后做好防渗加固设计方案的必选，最终通过效果分析，选择最佳的防渗加固设计方案，希望能够对今后的水库大坝的防渗加固设计有一定的借鉴意义。
关键词：石康水库；防渗加固；设计
最近几年，因为不同原因，部分水库大坝缺少正常的维修，工程出现不可避免的老化失修现象，再加上新问题的出现，由于原本的条件限制，水库本身的工程标准偏低，质量无法满足现阶段的要求，久而久之，就出现长期带病运行的问题。这样的病险水库大坝直接会影响工程效益的发挥，成为安全的心腹之患，对于广大人民群众生命财产安全带来严重影响。
一、水库除险加固工程概况
石康水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、灌溉发电输水设施、电站及大坝管理所等建筑物组成。工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为3级。
二、大坝渗漏出现的原因分析
就相关的统计来看，在水库垮坝的原因之中，因为超标的洪水或者是防洪标准过低占据了37%~51%的比例；因为工程质量隐患和工程质量差占据了35%~38%的比例；因为年久失修，管理不善占据了4%~15%；其余原因占据比例4%~11%。所以，我们应该重视大坝渗漏出现的原因[1]。就分析，本文所研究的石康水库大坝出现渗漏出现集中在坝体和坝基两个方面，因此，对于渗漏的原因也进行针对性分析。
1．坝体渗漏
石康水库大坝出现坝体严重渗漏主要是因为原本坝体建筑的施工质量偏差，再加上粗砂石和填筑所使用的土料夹碎石较多，所以其本身也存在较大的渗漏系数，导致在下游坝体的破面上出现了浸润线逸出的问题，并且逸出的位置点较高[2]。
2．坝基渗漏
在的5月，在日常的检查中发现石康水库右坝肩与山坡相互结合的位置出现了湿润的现象，在其外坡脚的集水沟中以及排水棱体之中存在渗漏积水。在调查原因之后得出：在坝体基础的接触面存在处理方面的缺陷，例如没有进行齿槽的设置，也没有进行抹浆的处理，这样就导致坝基面出现的接触性的渗漏问题。
三、水库大坝防渗加固设计
1．方案比选
（1）高压摆喷灌浆。目前，在水利工程的除险加固之中，高压摆喷灌浆技术已经相当的成熟，其原理在于：对掺搅地层利用射流作用进行切割，这样可以将原本的地层结构和组成加以改变，同时，再将混合浆液或者是水泥浆灌入其中形成凝结体，通过这样的方式就可以达到防渗和加固地基的效果。这一种方案一般是使用在卵（碎）砾石、砂土或者是粉土的地层之中，初步计算，选择这一方案需要570万元的投资。优点：使用这一方案，不仅施工速度快，并且也能节约一定的投资；缺点：很难控制好施工的质量，粘土中旋喷灌浆防渗效果、可靠性以及耐久性都无法与混凝土防渗墙的功效相比较。
（2）塑性混凝土防渗墙。这一种方案属于地下连续墙的方式，通过专门的造槽机械进行槽孔的钻凿，然后将泥浆注入到槽孔的内部，避免出现槽壁坍塌的问题，最后，在注满泥浆的槽孔之中利用导管进行水下混凝土的浇筑，使用混凝土将内部的.泥浆置换出来，通过这样的方式就可以形成墙体。一般来说，在直径小于10~的卵砾石、砂壤土、砂土、粉土等土层中应用，初步计算，选择这一方案需要630万元的投资。优点：使用这一方案，拥有良好的防渗加固耐久性，并且防渗的可靠性偏高；缺点：施工整体进度偏慢，相比前一种方案，投资上花费更多。考虑到本身大坝含砾偏高，所以，通过坝体砾料与高压灌浆水泥浆胶结的方式能够达到最理想的想过，再加上在投资方面，高压摆喷灌浆要节约60万元，所以在综合考虑之后，还是选择施工速度较快的高压摆喷灌浆方案。
2．布置高压摆喷灌浆
根据石康水库大坝的地质条件和实际的坝高，在石康水库大坝的高压摆喷灌浆孔的设置上按照1排，孔距0.9m的方式进行，灌浆孔的轴线位于坝轴线下游侧1.5m，一共设置451个灌浆孔，钻孔的深度一直延伸到坝基面以下的3m处。灌浆施工主要氛围两道工序，利用三管法摆喷的形式形成高喷墙，其对接摆角不得小于60°，选择水泥浆液（水泥选择42.5的普通硅酸盐水泥）作为其灌浆材料[3]。
3．渗流分析
对于石康水库的大坝渗流分析计算选择大坝的二维渗流有限元进行分析，其中典型断面选择最大坝高的断面。
4．对于防渗加固设计的效果总体评价
通过上面表格的具体计算结果分析来看，在三种稳定的渗流工况之下，坝体出口处的最大渗透比降要比坝体的允许渗透坡降要小得多，所以，不会有局部渗透破坏的问题出现；相比加固之前，渗漏量减少了接近一半；通过图2我们可以清晰的看到，在使用的高压摆喷灌浆之后，大坝在灌浆的轴线位置上形成了防渗的心墙，这样有利于坝体侵润线的降低，在高压摆喷防渗墙的位置上，侵润线出现了跌落，进而在排水棱体内形成了逸出点，但是不会再去爱从坝面之上逸出；通过相应的计算可以看出，在进行灌浆加固之前，正常的蓄水位条件下，其下游的坝坡的稳定系数1.72，通过灌浆加固之后的安全系数达到1.94.可见，坝体的稳定性得到大幅度的提高[4]。通过实践证明，这一次的加固设计所选择的防渗加固措施对于坝体和坝基的防渗效果都有着明显的改善功效，所以，石康水库大坝也能够继续的安全运行。
四、结语
一直以来，大坝都是关系到国计民生的重点项目之一，水库大坝能否安全、稳定、持续的运行，就成为重中之重。所以，通过本文对石康水库大坝的除险加固工程的研究，对其出现渗漏的问题进行具体的分析研究，并且通过方案的比较选择，提出最符合大坝除险加固防渗的设计，希望通过这种的设计方案，能够进一步加固水库大坝，避免再次出现渗漏问题，保证人身财产的安全。
参考文献:
[1]甘兴云.水库大坝防渗加固技术探讨[J].科技与企业，，（18）：203.
[2]李洋.某水库大坝坝体防渗加固处理[J].山西建筑，，（11）：227-229.
[3]周维海.大坝防渗加固设计[J].黑龙江水利科技，2011，（04）：101-102.
[4]赵建立.水库大坝防渗加固经验探讨[J].河南水利与南水北调，，（16）：107-108.
篇2：浅谈水库除险加固设计论文
在新中国成立后，各个行业都需要大力发展，在水利工程方面的需求量也在逐渐加大。一些水库由于长久没有维修加固，存在着各种质量病害问题，对其自身的作用发挥也有着很大影响。加上水库建造时候的材料质量比较低劣，在时间的推移下，整体的质量以及坚固程度也大大受损。加强对水库除险加固设计的方法实施，就要从多方面进行充分重视，通过理论联系实际，就能提出合理的水库除险加固设计方案。
1水库主要险要问题和除险加固设计依据
1.1水库主要险要问题分析
根据病险水库运行情况，结合地质勘察报告以及老化病害检测评估意见和工程安全复核的结果能得知，主要的险要问题包括：①水库的防洪能力相对比较低，防浪墙的基础和心墙没有紧密连接，防浪墙的基础坐落在砂壳上，一些墙体的横向裂缝问题比较突出，这就会影响防浪墙的作用发挥，对防洪的能力方面就相对比较薄弱;②一些大坝工程的建设过程中，坝体的压实工作上没有满足实际需求，坝体的质量相对比较差;③坝基渗漏的问题比较严重，这对大坝的整体安全性就有着很大威胁;④大坝的护坡方面的质量相对比较差，护坡石的风化问题比较突出，这也会对大坝的安全性造成直接的影响;⑤大坝的观测设备不能正常的使用，不能有效发挥检测的功能。对于这些层面的问题，就要详细化的分析研究，保障水库的险要问题能有效解决。
1.2水库除险加固设计依据分析
水库险要问题的有效解决，需要充分重视除险加固技术的科学应用，在设计工作中应当严格执行设计标准和规范，保障设计的科学性。水库除险加固的设计，严格按照《水利水电工程设计洪水计算规范》以及《水工设计手册》和《水利水电工程等级划分及洪水标准》进行水库的工程等别、建筑物等级和洪水标准的确定和水文分析计算，并且结合工程地质资料进行水库除险加固设计工作。在设计中应当对规范的有关规定加强重视，在设计细节上予以高度重视，对边坡的稳定最小安全系数以及溢洪道边墙抗滑和抗倾稳定安全系数等相关内容充分了解。
对水库除险加固设计工作的实施，可在具体的设计中参照相应的安全系数表进行检测，保障设计的安全稳定性。在设计后要对水库工程的质量进行评价，以及在运行管理和防洪标准、渗流安全等层面进行评价。只有这样才能有助于水库设计的安全性保障。
篇3：浅谈水库除险加固设计论文
水库除险加固设计方法的应用中，会涉及到多个设计内容，这就需要重视设计的科学性。结合实际对水库除险加固设计的具体方法实施进行了探究，在这些方法的应用下，就能有助于水库除险加固的整体质量提高。
2.1注重准备工作的完善化
要具有科学性，将准备工作加以完善，在加固技术设计前，对水库的病险问题能有效排查，将水库的安全隐患问题明确化，这样才有利于安全隐患的针对性解决。设计人员在对水库的病险问题明确后，就要对工程等别、建筑物级别、防洪标准、边坡稳定系数和抗倾稳定安全系数进行复核，注重现场勘查工作，全面收集水库建设时的设计图纸、施工资料，完善前期的准备工作。
2.2水库除险加固的测量工作和要点明确化
设计人员要对水库的整体结构有详细化的了解，这是对除险加固技术方法应用的基础保障。有的水库年代比较久远，如果不能针对性的了解水库的整体结构，就不能针对性的进行除险加固方法的实施。这就需要在测量工作方面能妥善实施，对水库的结构数据信息详细掌握，以及对水库周边的地貌以及泄洪道截面的参数等，都要进行详细的测量，然后结合实际的资料复核，确保数据信息的准确性。在对水库除险加固设计的要点方面能加以明确化，对前期数据信息进行分析，探索针对性的除险加固措施的实施，这对确保水库质量的具有重要的保障作用。
2.3对水库的'坝坡和坝基采用振冲法加固
在振冲加固设计过程中，要充分重视加固范围的明确化，对上游振冲的影响因素主要体现在地震液化度以及施工过程中的水位。在加固的深度方面，就要和工程地质勘察报告的要求相适应，在对孔位的布置方面要注重。振冲孔的一般呈正方形布置，孔距先通过理论计算进行确定，然后在现场进行试验，确保孔距达到预期的加密效果。在具体振冲加固设计施工中，通过不加填料就地振密工艺的实施，在施工中如果出现了不易贯入的问题，就要能充分重视对造孔的速度加快方法实施，这样就能有助于施工的顺利性。
2.4对水库的防渗墙进行加固处理
防渗墙是水库的重要组成部分，对其的设计加固必须要要充分重视。具体的加固方法实施上，就可通过在上游坝肩进行构筑悬挂式混凝土防渗墙。可将防渗墙的轴线放在上游的坝肩部位，在混凝土防渗墙的厚度方面，就要结合实际的情况，各个工程选用的塑性轮防渗墙的允许坡降差别较大，从50～100不等，大多数采用60～100。将混凝土防渗墙和坝体能有效结合，坝体的弹性模量相对比较低，为能有效适应坝体的变形，混凝土防渗墙就要能通过50#塑性轮加以应用。这一加固技术的应用，在施工的工艺上比较简单化，施工的效率比较高，在工程造价方面也相对比较低。
2.5注重质量的有效控制
水库除险加固设计工作要保证科学性，这是水库的病险加固的基础，在实际设计工作实施中，就要和病险的特征紧密结合，在投资方面以安全节约的原则作为方向。设计工作中对水库的地质条件以及施工方法和料场等要素都要能充分重视，在设计方案方面进行综合化的比较以及论证，然后结合实际提出科学有效的加固处理方案。在施工图设计中，要求设计和施工的进度要相结合，同时加强设计服务工作，按照规定参加隐蔽工程的验收，在除险加固设计的经验总结以及交流等方面要能加强重视。水库的除险加固工程的实施，要和实际相结合，在设计文件管理工作上也要能充分重视，只有从多方面加强重视，对水库的除险加固设计目标才能有效实现。
3结束语
综上所述，水库除险加固的设计工作需要从多方面加强重视，设计过程中涉及到的内容比较多，要对每个环节加强质量控制。通过对水库除险加固设计的研究分析，通过理论联系实际，就可以提出合理的除险加固的设计方案，这样就可以有效的保障水库运行的安全性。
篇4：水库大坝渗流分析论文
水库大坝渗流分析论文
摘要：某水电站为砼面板砂砾—堆石坝，最大坝高157m，下闸蓄水以后坝后渗流量随库水位上升而增大。现对可能导致坝后渗流的主要原因进行分析，对大坝安全作出综合评价。
关键词：大坝；渗流；渗透压力；流量；孔隙水压力计；绕渗
1、水库渗漏原因分析
坝后出现较大的渗流水量基于以下几个主要原因：挡水结构发生破坏；沿构造产生集中渗漏；库水绕过两坝肩的防渗体系产生绕坝渗漏；外水补给。现对坝后渗流原因进行分析，对大坝安全作出综合评价。
1.1挡水结构破坏
坝体主要受力结构由砂砾石构成，目前坝体应力和变形观测成果表明，大坝整体的变形和位移均不大，面板应力水平不高，各接缝位移也远小于止水结构的变形适应能力；而趾板是锚固于坚硬、完整的弱风化基岩上，面板、趾板及其接缝止水结构不会受到结构应力破坏。
沿面板周边布设的11支孔隙水压力计，仅有5支测得了明显的渗透水头，位于河床部位及附近的3支（P-1-05～P-1-07）测得的坝下最高水位为1292.6～1293.1m，较为一致；两岸趾板转角处的P-1-04和P-1-09这2支孔隙水压力计埋设高程分别为1300.040m和1319.250m，最高渗透压力分别为：3.1m和3.677m（相应水位1303.140m和1322.927m）。估计是由于该两处均位于趾板转角处，存在趾板结构缝和面板周边缝的连接，接缝结构复杂，现场搭接粘结和焊接的质量控制难度较大，因而存在渗漏现象。但从P-1-04渗透压力随库水位升高而增大后又减小，这应与周边缝止水结构和上游铺盖料的自愈作用有关。随着库水位的进一步升高P-1-04渗透压力又有所增大，但未超过最高压力值，增大趋势明显小于库水位的变化。P-1-09的渗透压力变化与P-1-04基本相同。鉴于此两处的水头压力并不大，因此可以认为这两处的渗漏量亦应该不会很大，且接缝止水结构的自愈作用正在得到发挥。
通过以上分析，可以肯定坝体的主挡水结构处于正常的工作状态，不会产生较大的渗漏。
1.2沿构造集中渗漏
本工程地质条件较为复杂，构造极为发育，F32断层是坝址区规模最大的一条断层，通过河床趾板，断层破碎带及影响带宽22m，断层带的透水率一般在12～45Lu之间，属较严重透水带。
在F32断层经过趾板帷幕灌浆中心线下游侧埋设了3支渗压计P-1-06、17、18，P-1-17和P-1-18的渗透压力与库水位呈同步变化，涨幅仅略低于库水位。而P-1-06的渗透压力虽然也与库水位呈同步变化，却始终很低，基本与邻近测点所测得的坝体内水位保持一致。当库水位为1389.9m时，P-1-17和P-1-18内水位分别为1366.3m、1366.8m，而P-1-06内水位仅为1291.94m。经分析，P-1-17、P-1-18两只孔隙水压力计渗透压力较高是因为其布设于距趾板下游排帷幕灌浆孔仅2m的同一钻孔内，该钻孔位于F32断层影响范围内，岩体较为破碎，灌浆过程中单孔吃浆量较大，浆液扩散范围亦较大；同时由于上游围堰外水头的作用，浆液向下游的扩散范围必然大于上游；另外P-1-17、P-1-18两只孔隙水压力计与下游趾板末端布置于断层处理盖板表面的P-1-06孔隙水压力计相距仅1.0m，且盖板与趾板间接缝未设止水，但P-1-06孔隙水压力计与坝基其它部位的孔隙水压力计一样，渗透压力均较低，因此可以断定P-1-17、P-1-18两只孔隙水压力计处于帷幕有效宽度范围内，所以才显示出较高的渗透压力水平。因此，P-1-17和P-1-18内水位偏高并不是F32断层集中渗漏所致，而P-1-06内水位受库水位影响较小则表明帷幕灌浆的防渗效果是明显的。F32断层通过处的趾板末端、断层处理盖板末端和断层上部反滤料末端较低的渗透压力均可表明不存在沿F32断层的集中渗漏通道。
坝基下沿最大断面、F32断层等渗流观测断面和周边缝下部布置的孔隙水压力计显示渗透压力较低，证明亦不存在沿其它构造产生集中渗漏的现象。
1.3两坝肩绕渗
坝址区岩性性脆、坚硬，节理裂隙较为发育，岩体的透水性主要受结构面发育程度的控制和风化卸荷程度的.影响，岩体透水性具有随深度变化小的规律，但构造部位透水性相对较大。坝址区基岩强风化层厚3～5m，透水率为12.0～26.1Lu，为中等透水，弱风化层厚25～30m，透水率2.6～17.0Lu，为中等透水～弱透水，微风化及新鲜岩体透水率2.0～10.0Lu，为弱透水，基岩面45m以下透水率为0.1～2.7Lu，为弱透水～微透水。趾板基础下及灌浆平洞帷幕深度一般50m以下，深入到弱透水～微透水的岩体中，但由于受构造影响，趾板线钻孔帷幕深度以下节理裂隙密集带或断层带压水试验透水率4～24Lu，个别段断层带处最高可达45Lu。
左右岸测压管孔压明显高于坝体孔压，其中右岸孔压高于坝体孔压达67m之多，右岸比左岸也高出了近59m。右岸灌浆平洞内两处处孔压分别达到1351.124m和1345.915m。上述情况表明右岸绕坝范围较大、山体内水位较高，因此右岸存在较明显的绕坝渗流；右岸坝后坡测压管孔压压降明显，由SY-2的1352.691m降至UP-1-10的1313.606m；右岸一级台地安装的测点UP-1-01和P-1-15孔压值为1300.318m；左岸布设于深孔和发电洞上平段的孔隙水压力计除进口部位外，均未测得明显的水头，这表明左岸洞群帷幕后山体孔压由低于1342m向下游至斜井段上弯点处逐步降低至不高于1320m，至下平段降低至1286m左右，山体内渗流孔压较低。
1.4外水补给
本工程位于欧亚大陆腹地，属大陆性北温带气候，夏季气候较湿润，温和，降雨丰沛，冬季寒冷积雪较深。同时量水堰至坝轴线之间约为590m，下游坝坡和马道、坝肩分水岭下游的两岸岸坡及冲洪沟、厂坝间压重平台及厂区地坪所汇集的降水即便在厂坝区排水系统最终形成以后也难以彻底排除，大气降水对量水堰流量观测的影响将始终存在。此外，由于地表植被、渗流所经路径地层性状、堰前较大蓄水容积等因素的影响，均使得降水影响出现滞后并相对均匀，这也正是量水堰观测的水量在降水时段前后往往不会出现较大变化。
本工程地下水位高于河水位，两岸存在着较为稳定的地下水补给，由于尾水挡墙的阻断，量水堰上游的地下补给水也只能通过量水堰排出，量水堰所测得的流量数据将始终包含此部分水量。
2、结论
2.1目前量水堰观测到的渗流水量包含了坝体渗漏、坝基及两岸绕渗、大气降水补给等多方面的因素，但以两岸绕渗为主。两岸绕渗汇入量水堰的水量由于左岸普遍分布的风积黄土层、洞群帷幕灌浆、导流洞、发电洞排水洞的影响，又以右岸为主；
2.2坝体挡水结构处于正常工作状态；断层处理效果较好，通过趾板的断层不会产生渗透破坏或形成较大集中渗漏通道；由于良好的排水性能，坝体内孔隙水压力较低，压力稳定，蓄水过程中未发生异常或突变，因而渗流对坝体稳定影响不大；
2.3量水堰渗流水清澈、透明，未携带细砂、悬浮物等物质，因而两坝肩产生渗透破坏或形成较大集中渗漏通道的可能性不大，坝基、坝肩是安全的。
篇5：岩口水库岩溶渗漏除险加固防渗处理论文
岩口水库岩溶渗漏除险加固防渗处理论文
1、工程概况
岩口水库位于贵州省仁怀市火石岗乡团山村境内，距仁怀市城区57km。水库座落于桐梓河左岸一级支流石门坎沟上，库区四周高，中间低，地形封闭，为在岩溶洼地内利用粘土防渗层铺盖封堵地表岩溶通道而形成的岩溶水库。水库无大坝，库首为低矮垭口;水库无泄洪建筑物;放水建筑物为库内渠道，渠道从库尾引水至库首后，通过垭口底部放水隧洞引出库外。该水库流域面积0.3km2，总库容为17.0万m3，为小型水库，工程主要任务为集镇供水，解决火石岗乡集镇居民1750人的用水要求。
岩口水库四周及底部均通过防渗铺盖封堵地表岩溶通道蓄水，防渗铺盖为粘土料，现周边铺盖均有破损、开裂现象，跨塌严重。水库蓄水后，部分铺盖被库水淘蚀、冲刷，且库底岩溶发育，铺盖防渗效果较差，现库水沿库底溶隙及库岸岩溶通道产生渗漏，致使水库无法蓄水。
2、库区工程地质条件
岩口水库库区中后部主要以碎屑岩为主，受侵蚀作用的影响，岸坡支沟发育，局部形成侵蚀台地;库区中部至库首出露强溶岩层，该区地表溶沟、溶槽发育。落水洞分布于水库库首岸边一带，与地下暗河相连。地表水多就近潜伏为地下径流，为浅切中山岩溶洼地地貌。
库区中部至库首段出露二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩等强岩溶层，地下发育有岩溶通道。现场调查分析，库内发育有3个规模不等的落水洞(LD1、LD2及LD3)，地表落水洞与地下暗河相连。库水主要沿库盆底部岩层层面、溶蚀裂隙面及岸边落水洞渗漏至地下暗河，于桐梓河岸边的硝厂坝出水溶洞排出。
由于地表溶隙、洼地、落水洞等发育，溶穴孔洞等呈筛状分布，且与地表连通性较好，加之工程为典型的封堵地表岩溶通道和利用库岸粘土防渗铺盖的.地表岩溶水库，填筑粘土铺盖时，对沉积在库底的密实粘土层大量取用，局部淘槽深挖致使库底粘土铺盖层被剥离。库首及库岸粘土防渗层由于施工质量较差和库水长期反复淘刷，且长期暴露于水面以上，在人为活动和日晒雨淋共同破坏作用下，铺盖层破损、开裂、跨塌严重，致使水库无法蓄水。
岩口水库建库以来渗漏严重，严重影响水库正常效益的发挥，故需对库水的岩溶渗漏采取工程措施处理。
3、岩溶渗漏处理方案优选
由于库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多，分布面积较广、不集中，库盆及岸坡均有分布，若采取灌浆防渗等方案可靠性差，不能有效解决工程渗漏问题。为使水库蓄水正常运行，结合工程特性，设计采用库内建坝方案与土工膜防渗方案进行优选。
3.1库内建坝方案
岩口水库拟建重力坝，坝址位于二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩强岩溶分界线的上游端，库区为志留系下统韩家店组泥页岩及部分二迭系下统栖霞组中至厚层灰岩。坝址距库首垭口约65m，两岸地形基本对称，两岸基岩多裸露，无大型不利物理地质体分布，自然边坡稳定性好;河床覆盖层较厚，需清除;河床近右坝肩页岩抗变形能力差，故需作清挖、置换并采取固结灌浆等加强其岩体整体性的处理措施。溢洪道为左坝端表孔自由溢流，洪水经泄槽等下泄至大坝下游。取水口位于大坝右坝段，放水钢管为坝内埋管，进口设双向转动检修闸门，出口直接接入已成引水渠道。
3.2土工膜防渗方案
针对库盆，库首河床覆盖层厚度较大，洼地、落水洞、溶隙孔洞等较发育，覆盖层较厚。首先，宜清除河床覆盖层，防止因基础不均匀沉降对铺盖体造成破坏。其次，需对库盆分布的洼地、落水洞、溶隙孔洞等深挖、扩挖，并利用砼作回填处理。另外，由于库盆溶隙孔洞等与地下暗河连通，暗河水位消长形成气压变化会对铺盖体造成顶托破坏，故库盆分布的较大落水洞及溶隙孔洞需采用碎石盲沟排气。对库岸，在清除地表土层，岸坡平整后浇筑砼面板及块石砼挡墙进行防渗，并在库首垭口侧中上部采用砼预制块护坡。
水库右岸库首段LD1落水洞斜向发育，为原河道的出水通道，在水库修建时对其进行了封堵。考虑先清除原封堵土料，对洞口进行适当扩挖，采用混凝土对洞口破碎带作防护处理后布置溢流缺口，洪水通过溢流缺口跌至LD1落水洞后，流至桐梓河左岸硝厂坝暗河。取水隧洞布置于水库前端垭口处，为已成隧洞，断面不规则，尺寸0.8～1.2m不等。处理方案中，需对原放水隧洞进行局部扩挖处理，并在隧洞内穿钢管将库水引出库外。
3.3方案优选结果
库内新建重力坝与土工膜防渗，两个方案均能较为有效地解决水库渗漏问题，经工程措施处理后，库区地质条件均能满足工程建设要求。库内建坝方案的坝轴线需上移至灰岩与页岩分界线下游侧，强岩溶分界线的上游端，原库首段库容不能有效利用，库容减少。土工膜防渗方案的开挖量和回填量较大，工程投资相对较高，且泄洪设施不易布置，但该方案可以最大限度利用现有库容，能充分利用水资源。岩口水库所在的火石岗乡工程性缺水严重，对水资源需求迫切，结合水库位置和资源分布特点，通过对各枢纽建筑物总体布置、施工条件以及当地建筑材料等因素进行技术经济综合比较，土工膜结合砼防渗方案更能适应岩口水库工程，因此设计推荐采用土工膜结合砼防渗的枢纽布置方案。
4、结语
岩口水库由于库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多、施工质量较差和库水长期反复淘刷，导致建库以来水库大面积渗漏，直至现在已无法蓄水，严重影响到水库效益的正常发挥，必须经全面安全评价分析，以采取合理的工程处理方案，进行防渗补强处理。
(1)地表溶隙、洼地、落水洞等发育，渗漏直至地下暗河。库首及库岸粘土防渗层，由于铺盖层破损、开裂、跨塌等问题，引起水库大面积、大流量渗漏。
(2)库首溶隙、溶穴孔洞等岩溶形态发育较多，且分布广、不集中。常规灌浆防渗等处理方案，与工程实际存在较大差异，防渗可靠性和效果较差，很难有效解决工程渗漏问题。
(3)优选的土工膜结合砼防渗的枢纽布置方案，虽然其开挖、回填工程量大，投资相对较高，但其可以最大限度利用现有库容，充分利用水资源，能够有效缓解火石岗乡工程性缺水严重问题。目前，该工程已建成蓄水，防渗质量检测结果表明：库底铺设复合土工膜+库岸设混凝土防渗面板的防渗方案，其防渗合格率为100%，并历经多年高水位蓄水运行考验，整体安全性较高，未发现渗漏，水库渗漏问题得到有效处理。
篇6：小型水库溢洪道加固优化设计论文
关于小型水库溢洪道加固优化设计论文
1小型水库溢洪道设计中存在的普遍问题
1.1溢洪道泄流量设计的计算问题
在小型水库溢洪道设计的过程中，溢洪道流量的计算十分重要。由于在不同的水库中，溢流堰的结构形式存在着区别，导致在溢洪道流量计算过程中，所采用的流量系数不尽相同。因此，这就容易使设计人员在溢洪道流量计算的过程中出现差错，从而导致水库的泄洪能力和水库的设计标准不相符。
1.2布置不合理
在对小型水库溢洪道加固设计的过程中，由于其地质情况可能存在不同，有时会出现溢洪道布置不合理的情况，使溢洪道在使用过程中，容易受到周围地质情况的影响，从而出现质量问题。这不仅对水库的正常使用造成了严重的影响，还存在着一定的安全隐患。
1.3水力计算方法不合理
目前，在我国大多数小型水库除险加固设计的过程中，设计人员并没有采用科学的设计方法和专业的设计手段进行设计，这就容易导致设计成果不符合水利工程相关标准，严重影响水库工程设施的正常运行。而在溢洪道运行的过程中，由于影响溢洪道结构质量的因素很多，如果设计人员在对其进行设计的过程中，考虑得不够充分，那么就会使得溢洪道在水力冲击和周围环境的影响下出现问题。
1.4泄槽（陡坡）段存在问题
在对溢洪道泄槽段进行设计的过程中，主要存在两个方面的问题：一是泄槽段的坡度问题，二是泄槽段的转弯问题。这两个方面的问题，如果在溢洪道设计的过程中没有进行有效的处理，那么就会加大水流对溢洪道边界的冲击，使得溢洪道在水力冲击的影响下，其泄槽段存在问题，从而影响水库的正常运行。
1.5消力池问题
由于历史原因，受水库修建时的资金和技术条件限制，相当数量的小型水库都没有消能防冲设施，导致几乎每年汛期都会有溢洪道水毁事故发生。有溢洪道消力池的水库主要存在以下问题：
①消力池出口水流受阻或受陡坡段弯道影响，水流条件恶化，导致消力池破坏。有的消力池太短、太浅，水流在池内消能不充分，淘刷底板，致使消力池破坏；有的消力墩设置不当，水流紊乱，流速大时，在消力墩上会产生气蚀。
②消力池下游尾水位过低，泄洪时可能形成远驱水跃，严重冲刷下游海漫；③消能不充分，下游遭受冲刷，严重时会发展成冲刷坑，影响溢洪道安全。特别当消力池出口离坝脚较近时，水流冲刷坝脚，危及大坝安全。
2溢洪道优化设计策略
2.1在溢洪道泄流量设计计算中
要正确分清宽顶堰、实用堰、明渠三种水流形态和工作条件，这样才能正确计算溢洪道的实际过流能力，以避免造成与设计条件不相符的情况。
2.2溢洪道的布置应根据地形、地质、工程特点、枢纽布置、施工及运用条件等综合因素进行全面考虑。
如果大坝附近有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想，如果地形狭窄无法布置正堰，则可考虑选择侧槽式溢洪道。溢洪道规划布置的主要原则是：基础坚硬均一，线路短，无弯道，出口远离大坝，工程严禁布置在滑坡或崩塌体上。
2.3针对众多小型水库现状，对不满足防洪要求的水库可进行溢洪道拓宽、拓深
对溢洪道拓宽、拓深均有困难的水库，也可考虑加高大坝与拓宽溢洪道相结合的方案进行比较，选取较优方案。此外，在洪水复核中，若为满足防洪要求的泄洪流量与现行泄洪流量相差不大时，也可改变溢洪道形式。
2.4为了使水力计算与工程特性相一致，选择正确的.计算公式十分重要
具体如下：进口段的水力计算可采取自下游控制断面向上游反推求水面曲线的方法进行，进口段起始端须先计算水位雍高，才能求得泄洪时的库水位；控制段的泄流计算可根据《溢流堰水力计算设计规范》建议的方法计算，同时正确选用流量系数，使其与实际的堰型相一致；泄槽段水力计算方法较多，如对底宽渐变的陡槽段可用查氏方法分段详算，陡槽底宽固定不变时，可采用B-Ⅱ型降水曲线方法计算；消能设施的水力计算根据不同的消能方式，采用不同的计算方法，在选定消能设施的尺寸时，应该留有余地。对于一些重要的水库，其水力计算成果还应通过模型试验加以验证。侧槽段的水力计算过去常采用“扎马林法”，但由于该法计算时采用了均匀流假定，而实际水流状态是沿程变量流，故不符合适用于均匀流的泄流公式，因而与实际泄流情况有较大出入，根据水流动量或能量关系而采用的水面曲线推算的公式比较符合实际泄流情况。由于侧槽内实际的流态十分复杂，故在堰顶对面的岸坡水面要比平均水位抬高5%～20%，因此其设计的衬砌的高度、厚度要考虑上述影响。
2.5溢洪道末端的消能设施主要有底流消能、面流消能和挑流消能
对消能存在的问题，土石坝大部分采用修建消力池泄能的方式处理。消力池底板厚度应满足抗浮稳定要求，由于底板四周边界的约束作用，一般没有滑动问题，因此仅需对其抗浮要求进行稳定计算。
3结束语
在我国经济发展的过程中，修建了许多小型水库。这些小型水库的建设，不仅可以满足农业灌溉、工业用水和人民生活用水的需求，还有着良好的防洪效果。但是，由于在对溢洪道进行加固设计的过程中，容易受到多方面因素的影响，从而出现质量问题，对水库的正常运行有着一定的影响。因此为了有效的解决在小型水库设计中溢洪道存在的问题，技术人员就要根据工程的实际情况和相关的规范，对其进行优化设计，使其满足工程设计的要求。
篇7：水库加固工程设计分析论文
水库加固工程设计分析论文
【摘要】针对水库溢流堰加固工程设计，做了简单的论述。开展水库加固工程，需要针对水库现存的风险问题，进行有效分析，制定除险加固方案，湖南某病险水库存在的问题，主要包括防洪效果不佳、坝基渗漏等，需要采取针对性措施，做好加固处理，以确保水库能够正常运行。
【关键词】水库工程；溢流堰加固；工程设计；质量要点表
1溢流堰现状分析
溢流堰体为此水库的主要组成部分，由于运行时间较长，堰顶交通桥桥板和桥墩局部出现露筋问题，同时还存在蜂窝麻面，安全隐患较为严重，影响着日常管理与防汛，难以达到防汛标准。溢流堰体部分设计时，溢流面板与挑流鼻坎使用的混凝土强度为C20，依据《水工缓凝土结构设计规范》相关标准，需要对有抗冲耐磨要求的部位，进行完整的分析，混凝土强度等级要大于C25，因此该水库溢流堰体质量不满足规范要求，需要进行除险加固。此水库溢流坝面存在裂缝，同时存在着渗水问题，加之挑流鼻坎结构的稳定性较低，已经难以达到规范要求，在进行溢流堰体加固设计时，需要针对上述问题，提出具体的解决措施，以恢复其功能[1]。
2水库溢流堰加固工程设计方案
2.1溢流坝水利计算
进行溢流堰体加固设计时，需要做好溢流坝水利计算，主要包括以下内容：①泄流能力。利用Q=Bmε姨2gH01.5，其中Q指的是流量，单位为m3/s，m指的是流量系数，取值范围为0.44~0.51，ε指的是侧收缩系数，取值范围为0.99~0.95，B指的是底宽，H0指的'是堰上水头，单位为m。按照50a一遇设计泄量是157.20m3/s、500a一遇校核泄量233.50m3/s、按照30a一遇泄量138.00m3/s，进行计算，假设溢流堰净宽为24m，计算结果如表1所示。②泄槽水力计算。利用hk=aq2g3姨公式计算临界水深，其中a=1，q=Q/b，q指的是单宽流量，单位为m3/sm，b指的是底宽，单位为m，得出校核值和设计值，接着确定控制断面。③设计消能防冲能力。按照《溢流坝设计规范》（SL253-），依据30a一遇洪水的泄流量设计，即138m3/s，利用挑距与水垫深度计算公式来计算，要满足设计规范[2]。
2.2设计溢流坝加固方案
以水帘水库为例，其溢流坝位于大坝中间段，属于无敞式无闸控制，长度为26.80m，溢流面是WES剖面，其堰顶高程是215.5m，泄洪能力为148m3/s，为了发挥景观功能，在挑流鼻坎下方设置观赏廊道。对于溢流坝加固工程，需要将现有的溢流坝段面板全部拆除，参考上游段WES实用堰位置，合理调整面板位置，重新浇筑混凝土溢流面，规格为40cm厚度C30W4，设计混凝土挡墙，厚度为50cm，完成加固施工后，溢流坝段的总长度为26.80m，溢流坝是WES实用剖面，由曲线段、反弧段、直线段组成，堰顶高程设计为215.50m，采用挑流效能，鼻坎高程设计为192.52m，反弧半径设计为5m，调设角设计为250。溢流坝观赏廊道底部宽设计为2m，高度设计为2.50m，为城门洞形结构，为钢混结构，强度为C25。除此之外，为了能够避免高度水流冲刷，在溢流面上设置钢筋混凝土，设置构造钢筋，直径是12mm，间距为20cm。对于堰顶交通桥部分，也需要拆除重建，按照二级公路荷载标准，设计为三跨，每跨为8.80m，中墩厚度为0.80m，交通桥面高程为219.10m，宽度为4.00m。在设计案例溢流坝工程时，要严规范，按照相关公式来计算，结合工程实际，合理选择施工工艺，加强施工质量监督管理，以确保工程施工的质量[3]。
3水库溢流堰加固工程施工设计
3.1案例概述
某水闸位于浏阳河中游，是1979年正式投入使用的，为综合性水利枢纽工程，发挥着防洪、航运、农业灌溉、发电等功能，由于运行时间较长，使得水闸闸墩混凝土出现严重的剥蚀现象，同时闸门与启闭设备等存在老化与损毁问题，多数闸门难以正常启闭，存在着极大的安全隐患。此水闸除险加固工程主要包括闸墩加固与溢流堰体加固等，现对溢流堰体加固工程设计，做简单的论述。
3.2溢流堰施工流程设计
开展溢流堰面施工，需要做好施工前测量放样工作，确保数据的准确性，做好实地勘查工作，以确保工程的质量。将原有的溢流堰面凿除，做好施工面清理工作，接着安装锚杆与钢筋网，做好测量校核，再开展混凝土模板施工作业，按照模板设计要求，开展安装作业，最后浇筑混凝土，按照养护要求开展混凝土养护作业。堰面混凝土凿除作业，使用空压机，作为风动力，同时使用风镐结合作业，按照凿除设计参数，将旧混凝土面凿除，直到漏出新鲜地面，使用冲毛机，将杂物去除干净。锚杆施工设计：①要确定孔位。因为钻孔位置的选择，会直接影响到锚杆咋安装的质量与受力效果，所以需要按照设计图纸要求，定位钻孔位置，将其标注出来。②就位钻孔。确定孔位后，使用风钻做好孔位调整工作，开展钻孔作业，使用大于锚杆直径的钻头开展钻进施工，直到达到设计深度后完成钻进施工，完成钻孔后，做好钻孔清理工作，安装锚杆。
4结束语
进行水库溢流堰加固工程设计，需要结合病险水库的实际情况，按照水库加固除险工程相关标准，合理设计溢流堰加固工程，为后期施工提供可靠的依据，以确保完成除险加固后，能够提升水库的性能，发挥其防洪泄流的作用。
作者:黄良辉 单位:长沙市水利水电勘测设计院
参考文献
[1]张术彬，袁安丽，王宇.前进水库溢洪道加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技，（05）：79~82.
[2]胡荣欣.小型水库除险加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技，（12）：79~82.
[3]况中元.水库除险加固工程的分析与设计[J].水资源开发与管理，（06）：71~73.
篇8：水利工程防渗加固技术的探讨论文
水利工程防渗加固技术的探讨论文
我国的水资源较为丰富，为更好地利用水资源，使其为我国的经济发展作贡献，需要合理兴建水利工程。
水利工程主要是为保护和利用地表和地下水资源而建设的工程，其中，防渗加固技术的应用可以有效保证水利工程发挥作用。因此，我们应不断提高水利工程防渗加固技术，促进水利工程事业的发展。
1 堤坝防渗加固技术应用的重要意义
1.1 抵御自然灾害
在水利工程建设中应用防渗加固技术有利于抵御自然灾害。在雨水季节，由于水坝会受到洪水的侵害，如果其建设得不够坚固，就会造成较大的危害。
而利用防渗加固技术有助于减少洪水的对水利工程的侵蚀，从而减轻自然灾害对人们生活的影响程度，保证堤坝周围人们的生命、财产安全。
1.2 提供清洁能源，有利于环保
在水利工程中应用防渗加固技术可提高堤坝的整体轻度，使堤坝能承受更大的水流冲击力，进而通过发电机等相关设施将水流的冲击力转换为电力能源。
水力发电与火力发电不同，具有绿色环保的优点，属于清洁能源之一，有利于环保。
1.3 提升堤坝区域内的综合效益
防渗加固技术的应用提高了堤坝的防护性，不仅使堤坝避免受到洪水的侵害，而且长期使用，还有助于提高区域内的综合效益，主要体现在：
①灌溉周边的农田，降低农民的劳作强度，为农作物提供必需的水资源;
②为周边区域提供优质的水资源，包括饮用水和生产用水等，具有较强的安全性和便利性;
③提供水路运输通道，既方便了人们出行，也方便了货物运输，充分发挥了水利堤坝的贯穿联动作用，进一步提升了周边区域的经济效益。
水利工程区域内综合效益的提升需要稳定的堤坝，而应用防渗加固技术可以提升堤坝的稳定性，因此该技术在我国水利工程中得到了广泛的应用。
2 防渗处理技术的要点和灌浆防渗工艺
2.1 堤坝防渗处理技术的要点
堤坝防渗处理技术的目的是预防堤坝渗漏，因此，需要关注施工过程中的技术要点，主要有：
①为防止渗漏和降低浸润性，一般采用灌浆或修建防渗墙的方式完成操作。
②基于项目工程的稳定性和牢固性，需增强其抗滑性能，这主要通过增加重量或加设防滑桩来实现。在加固工程时，如果发生滑坡，就会加大处理的难度。这时，要分析造成滑坡的原因，然后采取相应的解决措施。一般情况下，处理滑坡的常用方式为降低浸润线或提升土体的强度指标。
目前，随着科技的不断发展和进步，水利工程施工中也应用了较多的新型材料，为其防渗处理提供了良好的条件，例如土工膜和复合土工膜的应用有效提升了其防渗效果，加筋材料的应用提升了土体的安全性、稳定性。
2.2 堤坝工程灌浆防渗工艺
2.2.1 劈裂式帷幕灌浆法
该灌浆方法常用于加固堤坝，增强其抗渗漏性能。应用此方法可有效提升堤坝的整体稳定性，保证堤坝具有较好的抗渗漏能力。在具体施工中，首先要进行钻孔处理。钻孔时，要使用轻便的钻孔工具，依据实际堤坝的类型对照其直线程度选择梅花形或直线形的`方式。
钻孔要在堤顶处进行，并与堤外肩保持1.5 m的距离，以3 m的孔距钻透堤身填土下方1～2 m。然后检查钻孔的尺寸和深度，符合要求后开始灌浆。灌浆要从下往上，缓慢灌浆，期间要多次检查，重复灌浆，并逐渐提高灌浆的泥浆度，防止出现冒浆或串浆现象。此外，施加灌浆压力时要由大到小，保证灌浆的质量，以防出现滑坡或局部隆起现象。
2.2.2 低压速凝式灌浆法
该种灌浆方法常用于抢险工作，当水位过高，即将超出警戒线时，需堵塞管涌进行施工。该方法施工效率较高，依据管涌所处位置的具体地质结构情况，选用30型或50型钻机，按照作业标准钻孔。钻孔完毕后，在孔内加入堵塞材料。一般多选用黄豆、大米等材料，因为这些材料浸水后会发生膨胀。
然后对孔内进行灌浆，在泥浆的调配中，应加入速凝剂，以便其快速凝固。灌浆时的压力一般在49 Pa以下，为保证灌浆效果，其速度不可过快。在膨胀材料的堵塞下，管涌的阻力会增加，水流速度会减缓，再加上速凝剂的作用，泥浆能快速凝固，起到堵塞管涌的作用。
2.2.3 高压填充式灌浆法
该种灌浆方法常用于堤坝基础作业，应用范围较广，还可用于溶洞或其他特殊的孔洞灌浆。使用该方法时，选用的设备为50型工程钻机，在确定好钻孔位置后在堤顶钻孔，孔距为1.5～2 m，深度为2 m。
钻孔完毕后开始灌浆，灌浆时，要从下而上进行，并进行套管，以防受到水的侵蚀，作业压力为127～166 kPa。灌浆时，先在基础砂砾层灌入泥浆，然后至土层，最后用黄泥浆封孔。
2.2.4 混凝土防渗墙施工技术
该技术是堤坝防渗的重要工艺，借助混凝土优越的性能，达到防渗的目的。由于混凝土施工工艺技术较多，因此需要综合考虑选取，保证在满足实际需求的同时，使经济效益最大化。目前，最为先进和应用最广泛的混凝土技术为灌浆强度值灌浆法。
在施工过程中，为了达到防渗加固的目的，需要了解防渗措施的应用，使其浸润线降到最低，提升抗滑稳定性。这就需要应用防滑桩，并采用压重措施，提高其整体安全系数。
3 结束语
为保证水利工程功能的正常发挥，在防渗加固技术施工中，技术人员要注意技术要点，按照标准施工，不断提升防渗加固技术水平，保证水利设施的安全运行。
篇9：水利工程防渗加固技术的探讨论文
关于水利工程防渗加固技术的探讨论文
摘要：随着水资源的不断开发和利用，水利工程建设得到快速发展。然而，由于水利工程的基础为堤坝，而防渗加固工程是堤坝建设的基础，因此，防渗加固技术对水利工程的建设非常重要。简述了防渗加固技术应用的意义，分析了堤坝防渗加固技术的要点，以供参考。
关键词：水资源；水利工程；防渗加固技术；堤坝
我国的水资源较为丰富，为更好地利用水资源，使其为我国的经济发展作贡献，需要合理兴建水利工程。水利工程主要是为保护和利用地表和地下水资源而建设的工程，其中，防渗加固技术的应用可以有效保证水利工程发挥作用。因此，我们应不断提高水利工程防渗加固技术，促进水利工程事业的发展。
1堤坝防渗加固技术应用的重要意义
1.1抵御自然灾害
在水利工程建设中应用防渗加固技术有利于抵御自然灾害。在雨水季节，由于水坝会受到洪水的侵害，如果其建设得不够坚固，就会造成较大的危害。而利用防渗加固技术有助于减少洪水的对水利工程的侵蚀，从而减轻自然灾害对人们生活的影响程度，保证堤坝周围人们的生命、财产安全。
1.2提供清洁能源，有利于环保
在水利工程中应用防渗加固技术可提高堤坝的整体轻度，使堤坝能承受更大的水流冲击力，进而通过发电机等相关设施将水流的冲击力转换为电力能源。水力发电与火力发电不同，具有绿色环保的优点，属于清洁能源之一，有利于环保。
1.3提升堤坝区域内的综合效益
防渗加固技术的应用提高了堤坝的防护性，不仅使堤坝避免受到洪水的侵害，而且长期使用，还有助于提高区域内的综合效益，主要体现在：①灌溉周边的农田，降低农民的劳作强度，为农作物提供必需的水资源；②为周边区域提供优质的水资源，包括饮用水和生产用水等，具有较强的安全性和便利性；③提供水路运输通道，既方便了人们出行，也方便了货物运输，充分发挥了水利堤坝的贯穿联动作用，进一步提升了周边区域的经济效益。水利工程区域内综合效益的提升需要稳定的堤坝，而应用防渗加固技术可以提升堤坝的稳定性，因此该技术在我国水利工程中得到了广泛的应用。
2防渗处理技术的要点和灌浆防渗工艺
2.1堤坝防渗处理技术的要点
堤坝防渗处理技术的目的是预防堤坝渗漏，因此，需要关注施工过程中的技术要点，主要有：①为防止渗漏和降低浸润性，一般采用灌浆或修建防渗墙的方式完成操作。②基于项目工程的稳定性和牢固性，需增强其抗滑性能，这主要通过增加重量或加设防滑桩来实现。在加固工程时，如果发生滑坡，就会加大处理的难度。这时，要分析造成滑坡的原因，然后采取相应的解决措施。一般情况下，处理滑坡的常用方式为降低浸润线或提升土体的强度指标。目前，随着科技的不断发展和进步，水利工程施工中也应用了较多的新型材料，为其防渗处理提供了良好的条件，例如土工膜和复合土工膜的应用有效提升了其防渗效果，加筋材料的`应用提升了土体的安全性、稳定性。
2.2堤坝工程灌浆防渗工艺
2.2.1劈裂式帷幕灌浆法
该灌浆方法常用于加固堤坝，增强其抗渗漏性能。应用此方法可有效提升堤坝的整体稳定性，保证堤坝具有较好的抗渗漏能力。在具体施工中，首先要进行钻孔处理。钻孔时，要使用轻便的钻孔工具，依据实际堤坝的类型对照其直线程度选择梅花形或直线形的方式。钻孔要在堤顶处进行，并与堤外肩保持1.5m的距离，以3m的孔距钻透堤身填土下方1～2m。然后检查钻孔的尺寸和深度，符合要求后开始灌浆。灌浆要从下往上，缓慢灌浆，期间要多次检查，重复灌浆，并逐渐提高灌浆的泥浆度，防止出现冒浆或串浆现象。此外，施加灌浆压力时要由大到小，保证灌浆的质量，以防出现滑坡或局部隆起现象。
2.2.2低压速凝式灌浆法
该种灌浆方法常用于抢险工作，当水位过高，即将超出警戒线时，需堵塞管涌进行施工。该方法施工效率较高，依据管涌所处位置的具体地质结构情况，选用30型或50型钻机，按照作业标准钻孔。钻孔完毕后，在孔内加入堵塞材料。一般多选用黄豆、大米等材料，因为这些材料浸水后会发生膨胀。然后对孔内进行灌浆，在泥浆的调配中，应加入速凝剂，以便其快速凝固。灌浆时的压力一般在49Pa以下，为保证灌浆效果，其速度不可过快。在膨胀材料的堵塞下，管涌的阻力会增加，水流速度会减缓，再加上速凝剂的作用，泥浆能快速凝固，起到堵塞管涌的作用。
2.2.3高压填充式灌浆法
该种灌浆方法常用于堤坝基础作业，应用范围较广，还可用于溶洞或其他特殊的孔洞灌浆。使用该方法时，选用的设备为50型工程钻机，在确定好钻孔位置后在堤顶钻孔，孔距为1.5～2m，深度为2m。钻孔完毕后开始灌浆，灌浆时，要从下而上进行，并进行套管，以防受到水的侵蚀，作业压力为127～166kPa。灌浆时，先在基础砂砾层灌入泥浆，然后至土层，最后用黄泥浆封孔。
2.2.4混凝土防渗墙施工技术
该技术是堤坝防渗的重要工艺，借助混凝土优越的性能，达到防渗的目的。由于混凝土施工工艺技术较多，因此需要综合考虑选取，保证在满足实际需求的同时，使经济效益最大化。目前，最为先进和应用最广泛的混凝土技术为灌浆强度值灌浆法。在施工过程中，为了达到防渗加固的目的，需要了解防渗措施的应用，使其浸润线降到最低，提升抗滑稳定性。这就需要应用防滑桩，并采用压重措施，提高其整体安全系数。
3结束语
为保证水利工程功能的正常发挥，在防渗加固技术施工中，技术人员要注意技术要点，按照标准施工，不断提升防渗加固技术水平，保证水利设施的安全运行。
参考文献
［1］刘春来.堤坝灌浆防渗加固技术刍议［J］.科技致富向导，（27）：65-66.
［2］邬光斌.堤坝防渗方案及适用条件［J］.内江科技，2013（01）：32-33.
［3］黄丽珠.水利工程施工中堤坝防渗加固技术的应用［J］.科技创新与应用，2013（29）：29-30.
［4］陆明志，孙远见.垂直防渗加固处理方法在水利堤坝工程中的选择［J］.西部探矿工程，（05）：32-33.
篇10：浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用的论文
浅谈防渗灌浆在小水库除险加固中的应用的论文
1 工程概况
老虎冲水库位于淮河流域出山店河支流上，在河南省桐柏县城东的月河镇， 属淮河流域。该水库于1956 年2 月动工兴建，1957 年11月竣工。坝址以上控制流域面积2km2，干流长2.9km，平均比降0.045，水文分区为Ⅰ区。水库上游属浅山丘陵区，流域内植被较好。水库大坝为均质土坝，现状坝顶长120m，最大坝高8.1m，坝顶宽2.9m，路面不平，无路沿石及防浪墙。老虎冲水库工程等别为V 等，主要建筑物级别为5 级， 水库原设计防洪标准为20 年一遇设计，200 年一遇校核，校核洪水位133.94m(黄海高程系)，相应库容36.62 万m3;设计洪水位133.43m，相应库容28.01 万m3;兴利水位131.48m，兴利库容15 万m3。
2 坝体渗漏问题情况说明
老虎冲水库河槽部位大坝0+030～0+075 段存在坝体渗漏及接触渗漏，高水位时渗水呈明流，渗漏量大。
3 大坝坝体防渗方案比较
大坝防渗是本次老虎冲水库除险加固的一个关键点， 根据坝体、坝基岩土和水库运行中出现的问题，大坝防渗控制应采用垂直防渗措施。设计采用坝体充填灌浆、坝体高喷防渗强与水泥搅拌桩三种方案进行综合比较，择优选用。
3.1 坝体充填灌浆
结合大坝整治工程，对大坝进行充填灌浆处理，并将充填灌浆向下深入基岩1.0m，以加固坝体，截断接触渗漏，减小坝体坝基渗流量。灌浆范围为大坝桩号0+030～0+075，灌浆段长40m。灌浆孔双排布置， 上下游灌浆孔分别布置在新坝轴线上、下游0.75m 处， 排距1.5m， 单排孔距1.5m， 共78 孔。灌浆顶部高程设计为坝基面以上4.0m，最高到风化砂开挖高程,底部至坝基面以下1.0m。充填灌浆采用2:8 水泥粘土浆,水泥采用42.5# 水泥。
3.2 坝体高喷防渗墙
根据箭杆冲水库工程实际，高压旋喷采用三管法比较经济，工效高，单排孔高喷形成的桩墙厚度可满足防渗要求。高喷灌浆施工工艺参数初步设计如下：
灌浆压力：水压25.0～30.0MPa，气压0.7～0.8MPa，浆压0.2～0.3MPa。
灌浆流量：水量75～80L/min，气量1.0～1.2m/min，浆量60～80L/min。
旋转速度10r/min，提升速度10cm/min，喷嘴直径8mm。
灌浆材料采用42.5 普通硅酸盐水泥粘土浆，水泥与粘土质量比为1:1。
设计沿新坝轴线布置一排高喷灌浆孔，间距0.8m，灌浆范围为大坝桩号0+030～0+075，灌浆坝段长40m，共78 孔。高喷墙顶部坝基面以上4.0m，底部至坝基岩面。
3.3 水泥搅拌桩防渗墙
结合坝顶风化砂防渗处理，设计采用水泥搅拌桩截断接触渗漏及坝体渗漏， 以加固坝体。水泥搅拌桩防渗墙设计范围为大坝桩号0+000～0+120，搅拌桩顶部高程设计为133.62m，桩号0+000～0+030 段底部高程为风化砂下1.0m， 桩号0+030～0+075 段底部高程为坝基面下1.0m，桩号0+075～0+120 段底部高程为强风化基岩面。
水泥搅拌桩初始设计水灰比为2:1，施工前先做先导孔试验，结合工程地质条件，机械设备和现场试桩具体情况，确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。
根据水泥土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验， 结合工程地质条件，机械设备和现场试桩具体情况，确定施工采用工艺参数及水泥掺入比。初步设计建议值如下：
①桩径5000mm，桩心距320mm(最佳搭接墙厚383mm);
②钻进及提升速度V=0.288～1.96m/min;
③输浆压力：P=0.25～0.3MPa;输浆管压力P=0.2～0.25MPa;
④注浆量：30～65L/min;
⑤水泥掺入比：16%;水泥掺量43kg/m3;
⑥水灰比：0.5～0.55;
⑦钻头直径500mm;
⑧桩体渗透系数<1×10-5cm/s。
3.4 三种方案比较
方案一采用坝体充填灌浆，具有可灌性好、机动灵活、投资少、施工方便等优点，但施工速度慢，工程耐久性查。方案二采用高压旋喷防渗墙，截渗处理比较彻底，但造价高，施工机械、电力要求高，且各旋喷柱体间连接质量不可靠。方案三采用水泥土搅拌桩防渗墙，施工工期短、造价低廉、实用可靠，对本工程可同时解决风化砂防渗问题。经综合比较，本次箭杆冲水库除险加固采用方案三，即水泥搅拌桩防渗墙方案进行大坝防渗处理。
4 大坝防渗设计
通过方案比较，坝体防渗加固采用水泥搅拌桩防渗墙设计，具体设计参数参上节。
质量检验主要采取两种方法：(1)钻芯取样。从开挖外露的桩体中凿取试块或采用岩芯钻孔取样，钻孔直径不宜小于108mm，直接测定桩身强度，观察搅拌均匀程度，并做压水试验，测量桩体渗透系数。(2)开挖检验。在工程桩养护到一定龄期时，选取一定数量的桩体进行开挖，直接检验桩体外观质量、搭接质量及整体性、致密性等。
4.1 加固后大坝结构计算分析
根据箭杆冲水库地质勘探报告，大坝坝体座落于下元古界角闪片岩。结合坝坡整修加固，整修后大坝上游坡度为1:2.2，下游坡度分别为1:2.0、1:2.5，。这里主要针对加固后的大坝，在渗流计算的基础上，进行坝坡稳定复核验算。
在渗流与稳定分析中，计算参数的选取直接关系到计算结果的准确性。渗透允许坡降允许值由《碾压式土石坝设计规范》SL274- 中的公式求得。
利用地质报告中提供的`的坝体、坝基土物理参数，根据上两式，可求得坝体填土允许渗透坡降为0.53，坝基土允许渗透坡降为0.52。
4.2 大坝渗流分析
取主河槽部位桩号0+060 断面为典型断面，采用北京理正软件设计研究所的渗流分析软件进行二维有限元计算分析。渗流计算时，该断面除险加固后上游坝坡为1：2.2, 下游坡度分别为1:2.0、1:2.5，坝顶宽3.4m，坝高8.2m，基岩为下元古界角闪片岩。大坝上下游及基岩均取1 倍坝高。
根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)，大坝渗流计算主要取以下两种情况：
工况I：正常工作条件，正常蓄水位131.48m 稳定渗流计算。
工况II：非常工作条件，校核洪水位133.94m 骤降至正常蓄水位131.48m 时非稳定渗流计算。
从计算结果看，坝体渗透坡降均小于允许值。
计算工况1 时取下游无水，坝坡溢出点高程127.69m，高于下游坝脚1.19m。
4.3 大坝结构稳定分析
根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)，采用北京理正软件设计研究院编制的《理正岩土系列软件――边坡稳定分析程序》，计算方法采用简化毕肖普条分法，浸润线数据采用大坝渗流分析计算结果。坝体填土、坝基土材料参数，均采用饱和固结快剪抗剪指标建议值。
根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274―2001)的要求，并结合水库的运用情况，稳定分析计算工况为以下两种：
工况I：正常工况，正常蓄水位时形成稳定渗流期下游坝坡稳定;
工况II：非常工况，库水位降落期的上游坝坡稳定;
除险加固后大坝上下游坡在正常、非常工况下抗滑稳定均满足规范要求。工况I 的下游坝坡，在正常蓄水位稳定渗流期最小计算安全系数为1.31。工况II 的上游坝坡数，在水位降落期最小计算安全系数为1.24。
5 结束语
经多方案比较，本次箭杆冲水库除险加固工程采用水泥搅拌桩防渗墙方案进行大坝防渗处理，该方案安全可靠，合理可行，现已得到批复，工程正在建设中。目前，此项工程设计已在桐柏县同类水库除险加固工程中推广应用。
篇11：浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文
按照水利发展(～)规划要求和水利部安排，在底前完成我国规划内水库除险加固，20是“十二五”的收官之年，也是水库除险加固工作任务最为繁重的一年。由于土工膜防渗工程投资小，已经被应用在小型水库除险加固中，并取得了一定的效果。实践表明，要确保土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用起到一定的积极作用，就需要设计相关的方案，严格按照施工工艺进行。
1土工膜的防渗处理方案
近年来，在各地水库除险加固工程中采用过高喷灌浆、冲抓回填、黏土斜墙、土工膜等多种防渗方案，但是，通过技术、经济上的比较，并且结合工程坝体材料和施工条件等多方面的实际情况考察，在小型水库除险加固中应用迎水坡面铺设土工膜的防渗方案最为适宜。具体的防渗方案为：从坝顶到坝脚全坝面铺设复合土工膜防渗。
一般要求：(1)铺设土工膜底部到护坡前趾和两岸山坡接触处时，需要在护坡前趾和两岸山坡接触处开挖一道防渗齿槽，防渗齿槽的深度应截入到相对不透水层，开挖边坡1∶1;(2)防渗齿槽可采用黏土回填或结合砼截水墙防渗;(3)通常复合土工膜可分为防护层、防渗层以及下垫层，其中下垫层需要铺设厚100mm的黏土作为垫层，防止坝面石块等尖锐物刺穿土工膜，防渗层为复合土工膜，防护层的为100mm厚黏土，然后再浇筑C20砼护坡或铺设六方块护坡。
篇12：浅谈土工膜防渗在小型水库除险加固中的应用论文
2.1施工准备
首先，要检查复合土工膜的材料质量。在这一工程中，主要应用的复合土工膜是两布一膜，两布为上下两层短线涤纶布，一膜即PE膜，应委托有资质的单位对各项技术指标进行检测，确保各项指标能够与设计规定的标准要求相符合，这也是保障小型水库防渗效果的`关键所在。其次，对施工周围存在的一些杂物要彻底清除，确保基面的平整度。处理好基面后，铺设下垫层。下垫层需进行一定夯锤，并用夯板夯紧，保证处于一个密实平整的状态之下。
2.2土工膜铺设
2.2.1土工膜的铺设方法。在铺设的过程中，需要与坝轴线方向垂直铺设，并保证膜和膜之间的搭接距离，土工膜与下垫层之间要紧贴，做好压平工作。但是，也不要将膜拉得过紧，要有一点松度，膜底不要出现气泡。由于通常土工膜都比较轻、薄，容易被风吹动，因此在铺膜的时候，每隔一定距离开挖土沟槽，作为土工膜防滑枕，将土工膜铺槽内，回填黏土或混凝土，以固定土工膜。
2.2.2铺设复合土工膜的技术要求分析。要保证铺设取得效果，须在干燥暖和的天气下进行铺设;为了方便拼接，防止应力集中，复合土工膜在铺设过程中，最适宜的铺设方式是波浪形的松弛方式，采用这种方式进行铺设，会有一定的富余度，大概在1.5%左右。在土工膜埋设入防滑枕时，将土工膜拉平，要保持复合土工膜和坡面吻合平整，不能够存有任何突起褶皱的现象;铺设中施工人员严禁穿钉鞋，一定要穿平底布鞋或者是软脚鞋，避免出现踩坏土工膜的现象，在施工中，一旦发现一些土工膜存有损坏的地方，需要对其进行一定的修补，保证土工膜的完整性。
2.3土工膜拼接工作
土工膜的拼接工作主要注意以下三点，即：
2.3.1对复合土工膜进行连接，主要有两个程序，即上下层无纺织布的连接和中层的PE膜连接。这两个程序中，上下层无纺织布的连接时，需要运用手提缝纫机以及尼龙线实施双道缝接的工作，并要保证搭接的宽度能够保持在10cm左右;在进行PE膜连接的时候，焊接工具则需要应用自动调温电热模式双道塑料热合机进行。
2.3.2在焊接工艺方面，当在铺设完毕第一幅土工膜以后，将需要进行焊接的边翻叠，翻叠的过程中，需要保持其宽度在60cm左右。之后，将第二层铺设在第一幅膜上，铺设的时候需要注意的是，将其反扑在其中，并对焊接的两幅膜边缘进行一定的调整，保持搭接大于10cm。如图1所示，该图为土工膜焊接工艺图，从图中可见，土工膜焊接工作的实施需要谨慎，保证其焊接的质量，从而为整体防渗质量带来保障。
2.3.3在现场实施焊接的时候，需要选择一个好的天气进行，并要保证当天的风力小于3级。切记不要在雨天、高温或者严寒的天气下进行施工，要保证焊接基底表面处于一个干燥的状态之下，并在焊接之前，应用电吹风将其表面上存在的砂子或者泥土等脏物彻底清除，然后利用干毛巾将其擦干净，确保膜面的干净度。另外，还需要用一个长木板垫在焊接部位的下边，这样一来，就能够保证焊接在平整基面上运行，为焊接带来一定的质量保障，同时在进行正式焊接工作前，还需与施工的天气、PE膜的厚度结合施工，利用具有同样材质的PE膜进行焊接试验。焊接试验焊接的温度控制在220℃～300℃，试验过程中，对焊接机行走速度以及焊接温度等进行记录，并用拉力机现场进行剥离和剪切试验，通过测试试样合格后，确定保证焊接质量的施工工艺参数，进行正式的焊接施工。施工中，要保证焊接平整、顺直以及透明。在对两条焊缝进行拼接的时候，要保证每条焊缝的宽度为10mm，并在两条的焊缝之间保留一定的空腔，在10mm左右即可，留有空腔的目的在于，方便对焊缝的质量实施有效的检查。
2.4反渗水坡面土工膜铺设技术
在一些大坝高度较高或死水位较高的小型水库施工中，坡面底部土工膜施工时，可能会遇到坡面反渗水的情况，即饱和坝体向库内渗水。遇此情况，如不及时采取处理措施，按常规土工膜施工程序和工艺施工，很容易造成坡面滑坡、土工膜隆起现象。
反渗水坡面土工膜铺设技术方案：(1)根据坡面渗水情况，在坡面上垂直坝轴线方向，间隔一定距离开挖导渗槽，回填砂卵石导渗;(2)在坡面底部土工膜上，结合导渗沟布置情况，间隔一定间距，安设逆止阀排水。
除上述施工要点外，土工膜铺设焊接完成后，还需要注意上覆保护层，其目的在于，能够为土工膜上层的坝面护坡(现浇或六方块护坡)施工时保护土工膜不受到破坏，从而保证土工膜防渗质量，为小型水库除险加固质量奠定基础。
3结语
由于土工膜防渗工程投资小，已经被应用在小型水库除险加固中，但如处理不得当，将严重影响水库除险加固效果。本文主要针对土工膜防渗技术在小型水库除险加固的施工要点进行了分析，希望土工膜防渗技术在小型水库除险加固工作中的应用更为有效。
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