水利工程運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性直接影響著當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平，同時(shí)還關(guān)系著下游居民的人身財(cái)產(chǎn)安全，因此加強(qiáng)水利工程建設(shè)，確保水利工程的高效安全運(yùn)行是非常有必要的。但是目前我國有很有年久失修的水利工程還在使用，其不但運(yùn)行效率較低，而且還給下游居民造成安全威脅。為了解決這些問題，就必須要對(duì)其進(jìn)行加固處理。
1 水庫大壩的病害成因分析
一般來講，水庫大壩可能會(huì)出現(xiàn)的病害成因較多，在實(shí)際的加固維修設(shè)計(jì)中，必須要結(jié)合實(shí)際情況采用合理方法處理。通常是從水利工程的設(shè)計(jì)方面、施工方面和工程地質(zhì)方面進(jìn)行研究，找出水庫大壩病害原因。當(dāng)然，無論是哪種原因，都必須要深入現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地考察，對(duì)水庫周邊的保護(hù)措施、植被狀況、大壩外觀、地質(zhì)條件進(jìn)行分析，并充分了解大壩近幾年的運(yùn)行狀況，進(jìn)行相應(yīng)的土工試驗(yàn)。一般病害的成因大致可以分為幾點(diǎn)：壩基或壩肩存在滲漏現(xiàn)象、壩體施工時(shí)填筑不合格、大壩防滲體不符合技術(shù)要求、壩體中存在較多蟻穴、壩體斷面尺寸較小、坡度較陡等等。當(dāng)然具體原因要經(jīng)過勘探和檢測(cè)得出，只有找出正確的病害成因，才能選擇最佳的加固處理方案。
2 水庫大壩的壩坡加固設(shè)計(jì)
壩體加固是水庫大壩常見的一種整治設(shè)計(jì)方法，這主要是針對(duì)壩體整體較為單薄，或者存在較為嚴(yán)重滲漏問題時(shí)采用。一般壩坡的加固設(shè)計(jì)方案主要可以分為兩種，具體設(shè)計(jì)方法如下所示：
2．1上游削坡減載與拋石壓腳相結(jié)合，下游培厚加固
設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)膾伿恢茫龃笞杌�，并將上部壩坡削為穩(wěn)定邊坡。選擇合理的拋石位置尤其重要，靠壩軸線不能超過原壩體最危險(xiǎn)滑弧最底處所對(duì)應(yīng)的位置，否則會(huì)增大滑動(dòng)力，但也不能過于靠前，錯(cuò)過滑弧的出露點(diǎn)而起不到抗滑作用。
上游削坡后，壩軸線相應(yīng)下移，根據(jù)規(guī)范確定壩頂寬度和高程是否滿足要求，然后對(duì)壩頂、下游壩坡培厚加固，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)料場(chǎng)情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的填筑料和壩坡。一般情況下，下游壩坡較上游壩坡陡一些，坡度選擇與填筑料密切相關(guān)，對(duì)于風(fēng)化石渣料，初擬可選1：2—1：2．5，同時(shí)下游壩腳設(shè)排水棱體，其頂部設(shè)便于施工和檢查觀測(cè)的馬道。初擬后對(duì)上下游壩坡的最不利運(yùn)行工況進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，判斷是否滿足規(guī)范要求，不滿足的需適當(dāng)調(diào)整再進(jìn)行計(jì)算，直到滿足規(guī)范要求為止，使設(shè)計(jì)壩體既安全又經(jīng)濟(jì)。
2．2上下游壩坡的培厚加固設(shè)計(jì)
對(duì)于有放空底洞的水庫，在放干水后對(duì)灌溉等影響不大，且不會(huì)造成新的滑動(dòng)的情況下，可將水庫放空，對(duì)上下游壩坡進(jìn)行培厚加固。這樣可避免因上游削坡造成壩軸線下移而增加工程量，或者因削坡造成對(duì)原有防滲體的破壞，進(jìn)行防滲體的整治而增加投資；對(duì)于原大壩下游不存在穩(wěn)定問題的壩體整治，這種方案也更經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)它可以和上游壩面的防滲設(shè)計(jì)相結(jié)合；對(duì)于淺透水地基，在壩腳設(shè)防滲齒墻，若透水層較深，可采用帷幕灌漿，壩體上游面鋪復(fù)合土工膜，并與周圍的防滲帷幕形成封閉的防滲體系。
但是值得注意的是，這種上下游同時(shí)培厚加固的方案在實(shí)際的施工中可能會(huì)存在一定的困難。這是因?yàn)樵陂L期的使用中，水庫底部會(huì)形成厚厚的淤積，若再進(jìn)行上游培厚加固，則水庫原來的土和施工中的棄渣都會(huì)被浸泡在水庫底部形成更厚的淤積，這不但會(huì)縮小水庫的容積，而且也不利于下游的培厚加固施工。
3 水庫大壩的防滲設(shè)計(jì)
水庫大壩的滲漏病害可能發(fā)生在壩基，也可能會(huì)發(fā)生在壩肩，更多的是發(fā)生在壩體。因此在進(jìn)行水庫大壩的防滲設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定大壩的滲漏部位，滲漏程度和滲漏特點(diǎn)，選擇合適的防滲設(shè)計(jì)方案。以下筆者結(jié)合自己的工程實(shí)踐，提出一些防滲設(shè)計(jì)方法，具體如下所示：
3．1壩基、壩肩部位的防滲施工設(shè)計(jì)
通常來講，在對(duì)水庫大壩的壩基和壩肩進(jìn)行防滲施工設(shè)計(jì)時(shí)，多是采用帷幕灌漿的方式進(jìn)行防滲處理，且最好為一排灌漿孔同時(shí)灌漿，通過改變漿液的密度來實(shí)現(xiàn)壩基或壩肩的修復(fù)，最終使帷幕和整個(gè)水庫大壩融為一體，實(shí)現(xiàn)防滲效果。
3．2壩體防滲設(shè)計(jì)
對(duì)于壩體的滲漏來講，可以采用防滲墻施工或充填灌漿施工的方法實(shí)現(xiàn)防滲效果。目前還有一種新的壩體防滲施工方法是采用復(fù)合土工膜進(jìn)行施工以達(dá)到防滲效果。這種防滲施工方法適合所有的壩體滲漏病害，適用范圍較廣，但在設(shè)計(jì)中要注意避免出現(xiàn)滲漏通道。
3．3排水設(shè)計(jì)
為有效排走壩體和基礎(chǔ)少量滲水，降低浸潤線，減小滲透壓力，匯集排走壩雨水，防止下游尾水沖刷壩腳，應(yīng)設(shè)壩體和壩面排水設(shè)施。只有防滲和排水相結(jié)合，做到上堵下排，才能保證大壩的滲漏安全。
3．3．1壩體排水
大壩整治壩體排水多采用棱柱體和貼坡式排水，要注意處理好原排水體及新老排水棱體的連接設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)拆除原棱體失效部分。當(dāng)新增排水體距原排水體較遠(yuǎn)時(shí)，為節(jié)約排水材料，降低投資，同時(shí)又能利用原有排水體，可在兩者之間設(shè)水平排水帶，將其連接起來。同時(shí)又使棱體外觀平整美觀，采用“金包銀”式，即在干砌塊石外面砌條石。在壩腳與下游河道之間應(yīng)設(shè)排水溝，及時(shí)將雨水和滲水排走。
3．3．2壩面排水
壩面排水屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，這里不再贅述，應(yīng)該注意的是，如果上下游護(hù)坡采用現(xiàn)澆混凝土或漿砌混凝土預(yù)制塊，應(yīng)每2m一3m設(shè)一個(gè)排水孔，直徑5cm左右，呈梅花形布置，孑L內(nèi)采用土工布袋作反濾層，施工方便快捷，排水孔應(yīng)水平或略向下傾斜。另外，還有白蟻防治、大壩護(hù)坡設(shè)計(jì)、外觀和觀測(cè)設(shè)施設(shè)計(jì)等，由于篇幅關(guān)系這里不再贅述。
結(jié)束語
總之，大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要本著“綜合治理，因地制宜，就地取材，經(jīng)濟(jì)科學(xué)”的原則進(jìn)行。只有充分了解壩體病害的成因，才能對(duì)癥下藥，采取正確合理、經(jīng)濟(jì)可行的整治設(shè)計(jì)方案，達(dá)到水庫大壩的加固修復(fù)效果。
