大坝设计和安全问题探析

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1、大坝设计和安全问题探析　　摘要：水利工程中的大坝施工是一项复杂的工作，技术要求较高，工作量较大，而在大坝工程中，安全问题一直都放在重中之重的位置，本文通过分析大坝的设计，进而探讨了大坝的安全问题并且对大坝混凝土施工要点进行了论述。关键词：水利工程；大坝设计；安全问题；施工要点中图分类号：TV文献标识码：A一、大坝的设计1）大坝的结构尺寸设计。大坝的结构尺寸包括坝顶高程、坝顶宽度、坝面坡度及坝底宽度。a.大坝坝顶高程设计。坝顶高程的计算公式有两种：一种是按设计洪水位进行计算的公式，即坝顶高程=设计洪水位+△h设，另外一种是按校核洪水位进行计算的公式，即坝顶高程=校核洪水位+△h校。在进行坝

2、顶高程的设计计算时，两种公式一起进行计算，计算结果取两者之间的较大值。b.大坝坝顶宽度的确定。为了满足实际运用和交通方面的需求，大坝坝顶必须要具有一定的宽度，在没有特殊要求的情况下，坝顶的宽度一般取坝高的8％～10％，但必须不小于2米。8c.坝面坡度的设计。不管是哪种大坝，都设计成上窄下宽，形成一定的坡度，其主要作用是防水压、防渗漏和防滑动。无论是上游坝坡还是下游坝坡均采用折线面，起坡点的计算公式是（1/3-2/3）H1，H1是坝前设计水深。坡度的大小视具体工程的要求而定。d.坝底宽度的设计。坝底宽度是在稳定性的基础上通过受力分析计算的，根据已建工程的经验，用坡度求出底宽，坝底宽度必须符

3、合要求。2）大坝的防渗加固设计。大坝的防渗加固设计可分为水平防渗和垂直防渗。在设计时应当遵循上堵下排原则，并根据施工环境采用适合的技术，使其渗透坡降不超过允许坡降，以保证土体的渗透稳定。a.混凝土防渗墙。其适用性广及实用性强，施工条件要求不高，而且耐久性好，防渗性能高，有很好的防渗效果，因此现在的大坝防渗加固设计，有相当一部份都采用了混凝土防渗墙来达到防渗加固的目的。但是，在混凝土防渗墙施工中，相邻墙段之间或桩柱之间的连接质量必须严格保证，连接不良则会使坝基存在安全隐患，因此在施工中要严格保证质量。8b.高喷灌浆技术。高喷灌浆是一种高工效、低成本、技术先进可靠的防渗工艺，适用于砂性土、黄

4、土和淤泥质土，它解决了小颗粒熟土不易注浆加固的难题，再加上对施工场地要求不高，因此，在我国大坝的防渗加固设计中得到广泛应用。c.劈裂灌浆技术。主要应用于软弱土层的防渗加固，既可应用于渗透性较好的砂层，也可应用于渗透性差的粘性土层。它是指土坝先沿坝轴线布置竖向钻孔，再采取一定压力灌浆将坝体沿坝轴线方向劈开，然后通过灌注适当压力的泥浆，形成竖直连续的浆体防渗墙，达到防渗加固的目的。缺点是有局限性，通常只适用于坝高在50米以下的宽心墙坝及均质坝，而且只能在低水位下进行施工，在灌浆过程中如果控制不好，坝体容易出现失稳、滑坡等现象。优点是机理明确、高效、成本低、施工简单，因此在一些大坝防渗加固中有

5、所应用。3）大坝的抗震设计。由于砂土填筑的大坝，在遇到地震时，容易产生液化破坏，因此必须对大坝进行抗震加固设计。水库大坝的抗震加固设计通常有以下几种方法：a.抛石压重，即在砂土表面进行加压，来达到增强砂土的有效应力。b.置换，就是将液化区的砂土挖除，然后填筑抗液化性能好的块石石渣。c.人工加密，就是通过对大坝土层进行振冲、强夯等，来提高砂土的密实度，从而提高其搞液化能力。d.通过设置排水减压井，提高砂土抗液化的能力。二、大坝的安全8大坝必须满足不同时间、不同地区人们的生活用水、航运、农业灌溉、水力发电等需求，它的安全关系着大坝下游人民群众的生命财产安全和地区经济社会的发展，因此，大坝工程

6、必须要精心设计与施工，确保工程质量，并提高对已建大坝的安全管理水平，建立健全工程安全保障体系。1）大坝风险评估对安全的影响及应对措施。在各种规模的大坝中，中小型的大坝更易发生事故。导致事故的因素有很多，如质量、管理方面的失误，因此在设计时要重点做好风险评估工作。大坝枢纽工程首先要掌握准确的相关资料，对输泄水设施及机电设施等进行风险识别，找出最主要的风险，对症下药，采取合适的措施。通过科学、合理、认真的评估其中可能出现的风险因素，并针对风险，从技术层面开展分析活动，选择最有成效的办法来降低风险，控制风险带来的影响规模，并强化管理，以此来抑制或转移风险。a.若某工程水文、洪水复杂，对其可能是

7、关键时，就应在设计中补充阐述，必要时进行PMF或其他有效分析并采取相应的工程措施。b.若地震是主要的，就要认真地分析其中的危险性，来确定相关的信息数据。如有必要可对其中的风险开展相关分析，事先得知潜在的危险，防患于未燃。c.若发现具体的危险来自于闸门，如闸门启闭不及时等，这时应强化电源的可靠性特点。8d.若是地基有问题，会影响运行，必须找出合理的措施进行加固。2）大坝的设计对安全的影响及应对措施。由于一部份勘测设计院对大型水库大坝，