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大坝裂缝缺陷堵漏加固施工技术探讨

2024-11-18 21 上传者：管理员

摘要：在我国水利水电工程的迅猛发展中，大坝的安全与稳定运行显得尤为关键，直接关系到广大人民群众的生命安全和财产安全。然而，在工程实践中，大坝坝体常常面临着开裂、渗漏等病害问题，这些问题不仅影响了大坝的正常运行，还可能引发严重的工程安全事故。

关键词：
堵漏加固技术
大坝裂缝
水利水电工程
生命安全
财产安全
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深入研究和实施坝体裂缝的堵漏与补强工艺，对于确保大坝的安全性、防范潜在风险至关重要。通过有效的技术手段和施工方法，可以维护坝体结构完整性，提高其承载能力和稳定性，从而有效预防可能出现的灾害情况，确保大坝长期运行的安全。

1、大坝裂缝缺陷概述

1.1 裂缝缺陷的定义与分类

裂缝缺陷是大坝安全的重大隐患，对裂缝的界定和划分是确定大坝防渗补强措施的关键。裂缝是指坝体内部由于材料老化、基础沉降、水压变化等原因而产生的各类裂纹。按裂缝的形状、产生原因及破坏程度，可分为地表裂缝、深部裂缝、穿透裂缝等。坝体表层裂纹普遍较小，对坝体的外观及耐久性有较大的影响。而在坝体内部，存在着较深的裂纹，这将危及坝体的整体稳定。穿透性裂缝是其中最严重的一种，它会造成大坝渗漏，甚至溃坝[1]。

1.2 裂缝缺陷对大坝安全的影响

大坝是水利水电工程中最主要的一项工程，它的安全对下游地区的人们的生命和财产起着至关重要的作用。但裂缝是坝体普遍存在的一种病害，它的出现不但会影响坝体的整体稳定，而且会引起一系列严重的后果。因此，正确认识并分析裂纹对坝体安全性的影响具有重要意义[2]。

2、堵漏加固施工技术原理

“封闭裂缝，增强结构”是堵漏加固的基本原则。对建筑物产生的裂缝，应及时采取封堵措施，避免水、气等有害物质进入建筑物内部，造成更大的破坏。常用的堵漏材料有水泥砂浆，环氧树脂，聚氨酯等，它们有很好的粘结性和耐水性，能有效地封闭裂缝，防止渗漏。

加固施工技术就是通过对建筑物的加固处理来提高结构的承载力及抗震能力。对钢筋混凝土结构进行加固的方法有粘钢法、碳纤维法和预应力法等。这些措施均可改善结构整体受力性能，提高结构抗外荷能力。在工程实践中，应根据建筑物的具体情况，选用适当的加固措施。

在施工过程中，要严格按照施工规程、施工程序进行堵漏加固。如施工前应仔细检查、评价裂缝情况，决定适宜的堵漏方案及加固措施。施工过程中要严格控制材料质量，施工技术，施工质量，以达到预期效果[3]。

3、大坝裂缝中常见的堵漏加固施工技术

3.1 注浆加固技术

注浆加固技术是目前在大坝裂缝修复工程中被广泛采用的一种堵漏加固措施。这种方法是将特殊的泥浆注入裂隙，并在裂缝内构成一道屏障，对裂缝进行封堵和加固。灌浆材料的选用要结合工程实际、工程需要和周围环境等多方面进行。目前主要采用的灌浆材料有水泥浆、水泥砂浆和化学浆液。注浆加固技术操作简便，效果明显，可对大坝裂缝进行有效的修复，提高大坝的承载力与耐久性。

在工程实践中，对注浆加固技术，应注意如下问题。首先，在注浆之前要清理裂缝，以保证注浆过程中的浆液能完全充填裂缝[4]。在注浆时要严格控制注浆压力、注浆量，防止注浆后浆液外溢或注浆不足；注浆结束后，要加强对注浆材料的养护与检测，以保证注浆过程中浆液充分固化，并使其成为一道有效的防渗屏障。

3.2 预应力锚索加固技术

预应力锚索补强技术是在坝体裂隙两侧布置预应力锚索，对裂缝进行张拉加固的方法。此项技术可有效改善大坝的抗裂性与承载力，改善大坝的受力状况。预应力锚索加固技术因其加固效果好，适用面广，在各种类型的坝体裂缝修补中得到了广泛的应用。

在工程实践中，对预应力锚索进行加固处理时，应注意如下问题。针对大坝裂缝的特殊条件，合理地设置预应力锚索，并确定张拉力。在预应力锚索的施工中，要注重张拉力的控制和抗蚀处理，以保证锚索的长期、稳定工作；对补强后的施工过程中要加强监测与检测，对出现的问题及时发现和解决。

3.3 外部粘贴加固技术

外粘贴补强是将钢板或碳纤维布等材料粘贴于裂缝表面，从而达到补强的目的。本文提出了一种新的混凝土结构设计方法，它可以有效地改善坝体的承载力与抗震性能，并使其具有优良的耐久、耐腐蚀性。外贴补强法施工简单，不会对原有结构造成太大的影响，在坝体裂缝修补中得到了广泛的应用。

在工程实践中，采用外贴法进行加固时，应注意如下问题。结合裂缝的性质、工程要求、周围环境等方面，对粘贴材料进行合理的选用，以保证其在施工过程中的自适应、耐久[5]。在施工时，要注重对施工质量的控制，保证施工材料能与开裂面完全吻合。施工完成后，要做好养护与检测工作，以保证施工材料的补强效果。

4、堵漏加固施工技术在实际工程中的应用

4.1 堵漏施工技术的应用

在建筑物的地下室、水池、厕所等容易渗漏的地方，采用了密封的施工工艺。如果这些地方发生漏水，不但会影响建筑物的外观、使用性能，而且会对建筑物的结构产生破坏。所以，采用封堵施工工艺十分重要。

在工程实践中，常用的堵漏工艺有注浆法、防水涂料法和卷材防水卷材法。注浆是利用注浆管向漏水点注浆，填塞裂隙、孔洞而起到止水作用。防水涂料原则就是将防水涂层涂在漏水处，从而构成防水层，防止渗水。防水卷材法就是在漏水点上铺一层防水卷材，利用卷材的防水性来封堵[6]。

4.2 加固施工技术的应用

加固施工技术是提高建筑物承载力与稳定性的重要手段。在工程实践中，对梁、柱、板等承重构件进行加固处理，其施工工艺主要采用加固法。一旦这些构件发生损伤或者承载力不足，都会对建筑物的安全构成威胁。

目前，国内外已有许多加固方法，如粘贴钢板、碳纤维加固和预应力加固等。粘贴钢板法是将钢板粘贴到构件表面，利用钢板与构件共同工作来提高其承载力。碳纤维增强法是将碳纤维布粘贴于构件表面，利用其高强、高弹性模量等优势，提高构件承载力及延性。预应力补强法是利用预应力筋预压构件，提高构件承载力及刚度的一种新方法。

4.3 堵漏加固施工技术的综合应用

在工程实践中，往往要综合运用堵漏与补强的施工工艺。如地下室防水工程，既需采用注浆法、防水涂料法等堵漏施工工艺，又需采用粘贴钢板法、碳纤维加固法等加固施工工艺，以提高地基承载力。

此外，综合运用堵漏加固技术，应结合工程具体条件及要求。如在堵漏材料的选用上，应充分考虑材料的耐水性能、耐腐蚀性能和耐老化性能；在选择加固方法时，应综合考虑构件受力特征、加固效果和施工难度等方面的因素。

5、施工过程中的质量控制

5.1 堵漏材料的质量控制

封堵材料的质量是施工中的关键。这类材料必须具有良好的抗水，抗化学，抗老化等特性，才能保证其在各种严酷的环境中的稳定性。要做到这一点，建设单位就应制定一系列的物料检查与筛选体系。这涉及到每个进入的物料的品质检查，以保证它们满足相应的标准和规格[7]。同时，为保证工程建设项目所需的工程造价等，还可引进第三方监理公司进行造价评估。这些拥有专业测试装备和丰富经验的第三方检测机构，可以给出公正准确的测试结果，从而保证了建筑公司的质量。

施工单位在选用封堵材料时，也要注意其对环境的影响。在环保意识越来越强的今天，选用环境友好型密封材料是大势所趋。这类材料不但具有优良的特性，而且可以降低对环境的损害。所以，建筑企业在购买封堵材料时，一定要优先选用具有环保资质的产品，为建设绿色环保的工程做出自己的贡献。

5.2 建立完善的质量控制体系

因此，建设企业应制定一套完整、严密的质量管理系统，以保证工程的稳定与可控。该系统由三大部分组成，即施工前技术培训、施工过程监测和竣工验收。通过对工程技术的培训，掌握了施工流程及质量要求，提高了专业技能，规范了作业流程。在工程建设中，对工程实施过程进行监测是必要的。通过设置专业质检人员，引进先进的检测仪器，实现了对工程施工过程中各项技术指标的实时监控，并对存在的质量问题进行及时的检测与纠正。竣工后的质量评定是客观地评定建设结果的一种重要方法。通过对工程进行经常性的检验与验收，保证了工程质量的可靠与稳定。

在此基础上，进一步完善工程项目管理体系，以提高监理工程师对工程质量的认识与责任意识。对工程建设中表现突出的个人或小组予以表扬、奖励，对未达到标准的人员或小组予以追究并予以惩罚。这样一种奖励与惩罚相结合的体系，能够使建筑工人的工作热情和责任感得到充分的发挥，从而推动了建筑质量的持续提高[8]。

5.3 数据驱动的施工质量控制

随着工程建设的不断深入，数据的使用也日益增多。通过对施工中的温、湿、压等关键参数的实时监控与记录，能够使工程中出现的各种异常现象，从而对其进行修正与优化。本项目的研究成果将有助于提升工程建设的效率与质量，并为后续的维修与管理提供强有力的支撑。为更好地利用资料对工程质量进行管理，建设企业可组建专业的资料分析小组。这些小组能够运用专业的数据分析手段与手段，对建设工程中所搜集到的资料进行深度的发掘与分析，将可能存在的质量问题与风险点找出，从而为制定政策提供科学的参考。

5.4 考虑后期维护和管理

大坝是国家重大水利设施，其安全稳定运行关系到人们的生命财产安全，推动国民经济和社会发展。所以，建设单位要充分考虑到工程的后期维修与管理。比如，在建筑出入口、维修场地的设置上，都要考虑到日后检修方便。同时，要加强与后期维修、管理队伍的紧密联系，制订养护、管理计划，以保证大坝的长期稳定运行。另外，建设单位要做好相关的技术文件及数据的保管与存档工作。这些数据是以后维修人员了解项目状况，制订维修计划的主要依据。只有把这几项工作做好，才能为以后的维修与管理队伍提供强有力的支撑。

6、施工效果评估与后期维护

6.1 施工效果的评估方法

在坝体裂缝处进行堵漏加固施工技术中，施工效果评价方法是非常重要的。有效地评价既能保证工程质量，又能为后期维修管理提供重要依据。在评价建筑工程效果时，应综合运用多种方法，综合考虑。首先，通过对加固前后裂缝的宽度、长度、深度等关键参数的对比，对裂缝的修补效果进行了直观的评价。如裂缝宽度减小50%以上，且无显著渗漏，可初步判定堵漏加固效果显著。其次，利用超声波探伤仪、红外热成像等专业检测设备，定量评价大坝结构性能及稳定性。该仪器可对坝体的应力分布、温度变化及渗漏等进行准确的监测，为评价大坝的施工效果提供了有力的支撑。在此基础上，引入专家评审小组，结合工程实际经验与专业知识，对项目实施效果做出综合评估。通过现场考察和资料分析，客观评价大坝裂缝病害修复效果，并提出完善建议。

值得注意的是，建设效果的评价不能一蹴而就，而是要不断地进行跟踪、动态调整。在施工过程中，要建立定期的监控机制，及时发现和解决隐患，保证工程质量稳步提高。同时，要注意材料消耗、工期、费用投入等各种数据的收集与分析，对施工方案的经济可行性进行评价。只有不断地总结经验教训，不断优化施工方案及工艺措施，才能进一步提高坝体裂缝堵漏加固的效果与质量。

6.2 后期维护与管理

大坝裂缝堵漏加固工程结束后，后期的养护管理同样重要。这不仅关系到大坝的长期安全稳定运行，而且关系到投资效益的保证。因此，要建立一种科学有效的后期维修管理机制是十分必要的[9]。

首先，后期维护应着重于定期检测与评估。根据国内外有关大坝安全管理的经验，提出了一种建议，即每年至少应对大坝开裂区进行一次全面监测。利用超声、红外等先进无损检测技术，及时发现隐患，为后续维修提供数据支撑。

其次，维护工作中不可忽视对堵漏材料的长期监测。由于堵漏材料的老化和失效等原因，可能导致裂缝的再产生，因此需要定期检测堵漏材料的性能，以保证其长期使用效果。同时，根据检测结果，对老化堵料进行及时更换或修补，以保证坝体的密封性。

此外，后期维护还应关注加固施工效果的持续评估。通过对大坝变形、应力等关键参量的长期监测，评价其在工程实践中的应用效果，并据此调整养护方案。如补强不够理想，则应增加锚索，增设支护结构等。

7、结语

综上所述，对出现裂缝的大坝进行堵漏加固施工技术，是保证坝体安全、稳定的关键。通过对大坝裂缝的成因、分类及堵漏、补强等方面的研究，将为大坝的维修与加固提供强有力的技术支撑。在今后的水利水电工程建设中，随着科技的进步，裂缝堵漏加固的施工工艺将会越来越广泛地运用与发展。在此过程中，还应加强对坝体的安全运营的监控与管理，对可能发生的问题进行及时的发现和解决，保证大坝的长期稳定运行。

参考文献:

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[2]李斌.大坝裂缝缺陷堵漏加固施工技术探讨[J].工程技术研究,2020,5(13):97-98.

[3]徐培.灌浆技术在浆砌石坝防渗加固中的应用[D].华南理工大学,2017.

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[5]付海华.济南市卧虎山水库大坝防渗加固设计与实现[D].山东大学,2014.

[6]黄铁群.水库除险加固中的防渗堵漏技术[J].技术与市场,2012,19(05):131-132.

[7]严来光.小峰水库主坝高压旋喷灌浆防渗加固设计[J].广西水利水电,2012,(02):44-47.

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[9]林百彰.浅谈丁寮水库土坝灌浆堵漏防渗加固措施[J].广东水利水电,2006,(06):83-85.

文章来源:郭园园,邓建君.大坝裂缝缺陷堵漏加固施工技术探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(32):75-77.