水利工程中病险水库加固工程技术分析

水利工程中病险水库加固工程技术分析

牛艺淋

黑龙江省水利水电集团有限公司

摘要：在水库的长期使用过程中，受到各种内外部因素的影响，很容易出现裂隙、老化等病险情况，在更严重的病险情况下，甚至可能出现坍塌、破损等问题，造成安全方面的事故。因此，为延长水库寿命，保证工程的安全性和完整性，应定期进行病险水库的加固。本文将对水利工程中病险水库加固工程技术的应用进行分析。

关键词：水利工程；病险水库；加固工程技术

0引言

一般来说，水库承担着储水放水的关键作用，在洪涝灾害来临时可以防水，干旱时期可以防水以进行农田灌溉，而在建设完成后，随着时间变化，水库的结构承载能力可能会一定程度下降，受到外界的冲击，更容易出现病险，产生显著的安全问题。因此，应当积极应用加固工程技术，延长工程寿命。

1水利工程中病险水库加固的难点

病险水库的加固十分关键，但由于加固过程中受到技术、环境等因素的影响，也很容易产生一定的问题，出现困难情况，首先，许多病险水库位于山区或地质不稳定的区域，坝体下的岩土结构多样，且存在潜在的滑坡、沉降等问题。这种情况下，实际施工容易受到地质条件的限制，需要详细的勘察后制定相应的技术方案，但勘察过程本身就是一项耗时且投入巨大的工作。同时，不同病险等级的水库加固方案也需因地制宜，轻度病险可能只需进行局部修复或防渗处理，而严重病险则可能涉及整体结构的重新设计甚至部分拆除重建[1]。因此，方案设计阶段如何科学评估水库的病险程度、合理选择施工技术、确定施工量也是难点所在。

其次，水库周边的生态系统对水质的敏感性较高，施工过程中使用的灌浆材料、防渗涂层等可能会对水质造成污染，甚至影响库区内的生态平衡。特别是在一些流域保护区内，水库加固不仅仅是技术问题，更是如何在工程需求与生态保护之间取得平衡的问题，过度施工可能会破坏水库原有的自然景观和生态环境，增加工程的社会阻力。同时，水库加固施工期间需要临时改变水库的水位，但水库周边的灌溉、供水、发电等功能一旦受到影响，可能使当地生产生活受到干扰，需要采取一系列调水、临时供水等应急措施。

此外，由于病险水库的坝体稳定性已经存在问题，在施工过程中一旦遭遇极端天气，可能会引发二次病险，甚至产生安全事故。同时，加固中所需的特种机械设备、技术材料和专业技术人员数量庞大，调度和管理也是项目难点之一。

2水利工程中病险水库加固工程技术应用

2.1渗漏治理技术

渗漏问题是病险水库的主要问题，若未能有效控制渗漏，很容易使坝体内部产生孔隙、裂缝，进而影响坝体的整体稳定性，甚至引发坝体滑移或溃坝等严重事故。因此，应当做好相关治理工作，完成加固。

首先，可以使用帷幕灌浆法，在坝体或坝基内钻孔，向孔中注入浆液，构建一道密闭的防渗幕墙，阻止水流渗透进入坝体，施工中，灌浆材料一般选用水泥浆、粘土浆或化学浆液，使形成的帷幕有足够的抗渗性能和稳定性。施工过程中，需要精确计算灌浆孔的位置、深度和间距，保证帷幕的连续性和完整性。

其次，在需要应急加固的情况下，也可以使用表层防渗法，在水库坝体表面涂覆防水材料或铺设防水膜，使其形成一道防水屏障，阻挡水流进入坝体。同时，如果渗漏情况较为严重，需要进行深度处理，则可以在坝基或坝体内部开挖一道深层的沟槽，填充防渗材料，构成深层次的防水屏障，解决复杂、渗漏情况严重的问题，以达成足够持久的防渗效果[2]。

2.2坝体加固技术

病险水库的坝体长期受到水压、地质变化、环境因素等多种作用的影响，很容易出现坝体结构松散、变形、裂缝等问题，影响其整体稳定性。因此，应积极做好坝体的加固工作，提高坝体的强度和抗压性能，防止坝体滑移、坍塌或渗漏等问题影响水库的正常使用。

首先，加固过程中，可以在原有坝体上分层加铺碾压混凝土，提高其整体厚度和结构强度，增加抗压和抗渗能力，在较短时间内对坝体进行有效加固。在加固过程中，需要严格控制每一层混凝土的碾压密实度，以避免出现松散结构，防止后期对结构的均匀性和强度造成影响。同时，由于混凝土材料在使用过程中会逐渐老化，加固后仍需定期进行维护和检修，以保证坝体的长久稳定性。

如果坝体为土石结构，则需增加坝体截面，在原坝体上增加填筑土石料，使坝体断面增宽，重心下移，提高坝体的抗滑稳定性和抗压强度，坡面需采用石块护坡、草皮覆盖或混凝土护坡等方式。同时，为处理坝基的松散和渗漏问题，应使用灌浆技术进行坝基裂隙和空隙的填充，以提高其密实度，防止渗漏。

其次，如果坝体稳定性较差、易滑移，可以将锚杆或锚索打入坝体内，使坝体与基础紧密连接，提高坝体的整体抗滑移能力，具体的，可以根据坝体结构的实际情况调整锚固的位置、角度和深度。同时，在坝体加固时，不仅要根据坝体的具体病险情况选择合适的加固技术，还需进行科学的监测和评估，设置应力、应变等监测系统，实时监控坝体内部的结构变化。此外，由于坝体加固后会改变坝体的承压和抗滑能力，还需通过多项力学试验验证加固措施的实际效果，使加固后的坝体能够切实承受水库的运行压力，避免潜在的安全隐患。

2.3抗震加固技术

大多数情况下，水库的病险情况由剧烈的地震或压力情况所引起，在地震活动频繁的地区，必须要做好抗震加固工作。一般情况下，水库的坝体结构需要承受巨大的水压力，地震发生时，坝体不仅要承受来自水体的静压力，还要承受地震引发的额外动态压力，坝体的结构稳定性极容易受到破坏，可能出现裂缝、滑移甚至整体溃坝等灾难性后果。

首先，为提升水库的抗震性能，应增加坝体的厚度、改善坝体材料的强度，例如，可采用增设钢筋网或碳纤维加固材料等方法进一步提升坝体的抗拉、抗压能力，使其在地震发生时能够更好地抵抗水平震动带来的剪切应力。同时，也可以在坝体内部或表面添加具有高弹性的材料，如橡胶或柔性混凝土，这些弹性材料在地震发生时可以吸收部分震动能量，减少坝体的振动幅度，从而降低结构的应力集中情况，减少裂缝产生，从而在不破坏坝体原有结构的基础上增强抗震性能[3]。

其次，除了对坝体结构进行物理加固，还可以布设加速度计、位移传感器和应力传感器等装置，通过实时采集坝体和周边环境的震动信息分析坝体的受力和变形情况。一旦监测系统检测到异常震动或坝体的应力变化超出安全阈值，系统会自动发出警报，启动紧急预案，从而在震后对水库进行快速评估，判断是否需要采取进一步的加固措施，以提高水库的抗震响应能力，为抗震加固技术提供科学依据。

此外，在进行抗震加固时，还需要综合考虑坝体周边地质条件和历史震情记录，坝体的薄弱部位要进行重点加固。例如，在地震活动较频繁的地区，可能需要加设缓冲层或滑动层，以减轻地震对坝体的直接冲击，保证坝体在地震中的结构完整性，切实考虑震后坝体的恢复能力，避免震后次生灾害。

结论：总而言之，在面对水库的病险问题时，应当合理选择应用加固技术，克服水库加固过程中的难题，提升水库加固的效果，防止后续出现严重的安全情况，使水库重新投入应用，为当地的防洪安全提供保障。同时，应注意将加固与病险水库的现实情况相结合，科学应用相关技术，保证加固效果。

参考文献：

[1]张瑜,陈富强.水利工程中的橡胶坝锚固与安装施工技术研究[J].粘接,2023,50(04):25-28.

[2]孙银.高压摆喷灌浆技术在水库除险加固工程中的应用[J].江西建材,2023,(02):183-184.

[3]李献斌.水利工程水库大坝碾压混凝土加固施工技术研究[J].水利科技与经济,2022,28(12):148-152.