加固设计论文

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加固设计论文范文第1篇

随着国家经济的发展，对使用时间较长的水库来讲极容易出现下列病害：大坝坝顶高度过低泄洪建筑能力不足，防洪标准达不到规范要求，主要原因是：水文分析不足以至于泄洪建筑设置不足，随着时间推移洪水资料与设计初值产生偏差泄洪能力不足。在汛期高水位的作用下大坝极容易出现渗漏问题，许多土石坝或多或少均会有管涌、流土的现象，混凝土坝和浆砌石还容易发生溶滤破坏。多数大坝按现行规范在结构强度、抗震和滑动稳定性上均达不到要求。大坝输水及泄洪建筑的稳定系数和结构强度也不能满足现行规范要求。机电设备和金属结构使用过度，缺少更换和维修。多数水库缺少足够的水文测报和大坝观测装置，管理设施陈旧落后，防汛道路标准低，有的水库甚至没有防汛道路。

2小河口水库主要存在问题

大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重；大坝下游坝坡纵横向排水沟破损；坝右岸下游岸坡坍塌；溢洪道进口段左右侧翼墙空箱漏水严重，左侧翼墙后土体在校核洪水位会发生渗透破坏；泄洪洞泄洪能力不足等。改建方案选取：通过查阅文献对坝坡的加固处理常用的方法有：坝坡拆除重建、对局部破坏区域进行改造、对老化部位进行局部翻新，其中已拆除重建为主。溢洪道加固主要的方法有：局部拆除重建、完全废弃重建，其中已局部重建为主。输水洞加固的方式常用的有：拆除重建水塔或对水塔进行加固、对输水洞洞身进行整体加固、对输水洞出口消能设施进行加固以及对金属结构、启闭系统改建，其中已对水塔、金属结构、启闭系统的改造为主。

3改建工程加固设计

3.1坝坡改建

坝坡采取破损段局部维修加固：对大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重的干砌石护坡进行维修；对大坝下游坝坡纵横向排水沟破损段进行维修；对大坝右岸下游岸坡坍塌部位采用浆砌石护坡处理。

3.2溢洪道改造

溢洪道部分整体拆除，部分加固改造：本次设计在空箱内设土工布反滤，上铺植草砖植草固土；本次闸室改建段桩号0+189.6～0+201.6，总长12m，闸室为闸门控制宽顶堰钢筋砼结构，为了不影响上游交通桥的稳定性，本次设计将现状闸室拆除至670.4m，以上部分全部拆除重建，新建底板与闸墩为整体结构，进口底高程671.4m，墩顶高程682.5m，底板厚2.5m，边墩厚1.5～1.2m，中墩厚1.2m，检修闸门为叠梁门，工作门为平面定轮钢闸门，闸门尺寸10×6.8m，启闭平台高程为690.8m，新建闸室段与上游交通桥及下游泄槽段侧墙顺接，缝间设BW型膨胀止水条止水；闸室与大坝间采用土料回填交通道路，路面高程682.5m，路面宽8m，断面为梯形断面，上下游边坡均为1：2，要求土料压实度≥0.95，路面采用200厚C20砼现浇；泄槽底板加固范围为0+310～0+645，即在原底板上现浇砼结构进行加固处理；侧墙0+201.6～0+210段因泄洪时拱桥严重阻水，本次设计拆除重建，侧墙采用钢筋砼扶臂挡土墙结构；侧墙加高段范围为0+210～0+295、0+427～0+645，即在原墙顶现浇砼加高；侧墙改建段范围为右0+310～0+467，即将原侧墙拆除重建，侧墙结构仍采用钢筋砼悬臂挡土墙结构；侧墙加固改建段范围为左0+320～0+427、左0+450～0+480，即在原侧墙后加30cm厚钢筋砼衬砌；泄洪洞出口侧墙延长段范围为0+340.3～0+359.3，采用钢筋砼结构，尾部为流线型。

3.3泄洪洞改造

泄洪洞拆除重建：本次设计拆除原检修平台及上部启闭机房，将检修平台由670.9m加高至678.65m，启闭平台由680.4m加高至686.35m，加高部分均为钢筋砼结构，启闭机房为砖混结构，进水塔与坝顶间新建工作桥及支撑排架，桥面高程682.5m，分为5跨，总长78m；更换闸门及启闭设备；对泄洪洞洞身漏水段0+034～0+104进行洞身反压灌浆，并对伸缩缝进行维修处理。

3.4输水洞改造

输水洞增设水塔，出口增设反滤排水设施等：进口增设进水塔，塔高36.1m，启闭机平台高程682.5m，进水塔为C25钢筋砼结构，进口底高程665.5m，孔口尺寸为1.5×1.5m，塔内设事故检修闸门，上游止水，施工采用钢筋砼沉井围堰，沉井内径8m，沉井高21.5m，壁厚1.2m；进水塔与坝顶间采用钢筋砼梁板式工作桥连接，桥长54.0m，桥面宽2.5m，共分四跨，支撑为钢筋砼排架结构；对输水洞洞身进行砼回填，并在输水洞出口增设反滤排水设施。对输水干渠节制闸及泄水闸的启闭机进行更换。

3.5机电及金属结构

溢洪道增设事故检修门和启闭设备，工作闸门、埋件、启闭设备重新设计；泄洪洞事故检修门、工作闸门、埋件和启闭机拆除更新，重新设计；输水洞进口增设事故检修闸门；输水干渠节制闸及泄水闸增设启闭设备。

3.6水情自动化测报系统

为了及时了解工程运行状态以及运行管理对于洪水预报的要求，本设计增设大坝变形观测、大坝坝体渗流、坝肩绕坝渗流等观测设施，并创建水情自动化测报系统。

4本水库改建目标

加固设计论文范文第2篇

白水河水库位于摆所河一级支流源头河段。白水河水库建成于1977年，由原县水电局进行设计并组织当地群众承担施工，据黔南州小型水库数据库资料记载，水库坝址以上集水面积1.7km2，最大坝高12m，总库容50×104m3，工程任务以农田灌溉为主兼防洪功能的小(Ⅱ)型水库，水库设计控制灌溉面积46．667hm2。经调查，水库所在区域岩溶发育，水库库尾有两处大的溶洞水出露。结合地表和地下分水岭，经本次复核，水库坝址以上集水面积2.3km2，主河道长3.17km，加权平均坡降34.82‰。

2大坝现状质量评价

2.1坝基质量评价

根据对坝区地质调查，坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩，夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°，倾下游偏右岸，为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩，溢洪道下游及坝脚见基岩，为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层，间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早，当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底，未能将有渗漏可能的夹层、风化带、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填，可能导致接触不良，形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理，以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民，在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道，漏水量在5～10L/s左右。

2.2坝体工程质量评价

大坝为土坝，最大坝高12m，坝顶长度132m，坝顶宽7.5m，坝底宽66.22m，坝顶高程1293.8m，坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38，下游坝面边坡1∶2.5。上游坝面为干砌块石护坡，下游坝面为草皮护坡。根据资料显示，白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访，工程运行以来，存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材，为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石，填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察，坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%，粗径0.2～10cm不等，粒径变化大，土料质量较差。建坝时施工机械匮乏，工程技术力量不足，碾压质量差，大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料质量，推测坝体渗透系数在7.5×10－4～8.5×10－4cm/s之间，大于1×10－4cm/s。

3大坝除险加固设计

3.1坝体渗漏处理

长顺县白水河水库工程运行以来，存在坝基、坝肩渗漏问题，推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理，施工质量较差。针对以上情况，本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道，拆除原有浆砌石挡水墙，先用埋石砼填塞漏水通道，然后结合坝体和坝基的防渗处理，采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。

3.2防浪墙设计

3.2.1大坝坝顶高程复核

根据安全评价结论可知，大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后，溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m，高于水库最高静水位，计入相应的安全超高值后，水库设计洪水位为1294.50m，校核洪水位为1294.43m，均高于现状坝顶高程，坝顶不满足超高要求。

3.2.2防浪墙设计

原坝体坝顶高程为1293.80m，坝顶无防浪墙。根据复核结果，在正常运行工况下，防浪墙墙顶部高程应为1294.50m，校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计，在坝顶新建防浪墙，防浪墙高80cm，宽60cm，采用C15砼浇筑，兼作坝顶土工膜固墙。

3.3上游坝面护坡设计

3.3.1铺设

首先将上游坝坡整形，拆除现有干砌块石，挖除表面浮土，然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成，为确保反滤、排水系统始终保持正常工作，对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破，复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂，平整后再铺复合土工膜，在复合土工膜上再铺10cm厚的细砂，再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动，坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处，为了防止土工膜拉裂，将复合土工膜延长回折，做成压枕，埋入齿墙砼内，选定的复合土工膜为两布一膜。复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关，土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外，尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件，并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。复合土工膜的铺设，是该工程施工的关键，土工膜的质量性能关系到防渗的效果。进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书，性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜进场后，随机抽取复合土工膜对其性能指标委托相关单位进行复测，复测结果全部合格后方能施工。

3.3.2截流墙设计

截流墙设采用C15砼浇筑，设计为矩形结构形式。截流墙分为河床部分与岸坡部分。河床段截流墙宽度为2m，高度最小不低于2.5m，具体高度根据实际地形地质条件决定，截流墙底部须深入到基岩不低于0.5m，若遇基岩较深的不良地质地段，截流墙底部也必须坐落于沉积土之上。

3.4坝区右岸接触带渗漏通道处理

针对坝区右坝肩接触带存在一处漏水通道问题，拆除原有浆砌石挡水墙，先用埋石砼填塞漏水通道，然后结合坝体和坝基的防渗处理，采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。埋石混凝土埋石率15%。施工时，应先铺一层混凝土放一层块石，再振捣密实至块石沉入混凝土中，不得先摆石再灌混凝土;埋石用块尺寸不得大于一次浇筑混凝土块体最小尺寸的1/3，要求质地坚硬新鲜，无风化或裂缝，饱和抗压强度大于200kg/cm2，清洗干净。

3.5下游坝面护坡设计

白水河水库下游坝坡坡比为1∶2.5，坝坡为草皮护坡，局部有塌陷，杂草丛生，坝面排水沟淤塞严重，对下游坝面的监测影响极大。本次加固设计，对下游坝坡坡面进行修整，培植草皮;对坡面排水沟进行清淤，并在下游坝脚处设置断面尺寸为1.0×1.5m(宽×高)的干砌石护脚。

4结语

加固设计论文范文第3篇

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

加固设计论文范文第4篇

关键词：病险水库；出险加固；问题；对策

中图分类号：P343文献标识码： A

引言

我国政府深知水利工程对人民生命财产安全的重要性，所以对水利工程的建设一直都比较重视。从建国起我国就为防洪修建了许多的水库，这些水库在保障我国经济持续稳定发展方面做出了巨大的贡献。但是由于年久失修，使得水库的安全情况不容乐观。更为严重的是由丁一些水库的防洪洪标准在建设的时候就比较低，所以就将险情就进一步的加重了。因此，对纳险水库进行除险加固工作迫在眉睫。

一、病险水库除险加固存在的问题

1、前期工作力度不够

病险水库除险加固最重要的目的就是保安，所以前期工作是否做好，直接关系到水库能否保安；我们病险水库能否按时完成，关键也在于前期工作是否按时做好；只有前期工作做好了，才能保障水库除险加固的效率；水库能否产生效益，也要看前期工作是否到位。所以说，前期工作就是安全，前期工作就是效率，前期工作就是效益。根据现状，由于项目多、任务重、时间紧，加之前期工作经费投入不足，一些小型病险水库地质勘察、工程设计等深度不够；个别地方随意更改设计，擅自降低施工标准；有些项目审查复核工作还不够严格，现场勘查工作不够深入。

2、项目的资金来源问题

实践证明，光靠国家的资金难以全面解决问题。目前来看，部分工程建设内容无法实施、项目整体进展缓慢、管理费用超支，一些地区工程竣工验收率低。主要原因是由于这些地方未形成病险水库除险加固稳定的资金渠道，尤其是区一级的建设资金到位率低，影响了工程的实施和投资效益的发挥。

3、项目实施管理问题

项目资金来源不容易，如果在资金有保障的情况下，而处理方案又达不到要求，造成经济损失，给除险工作造成更大的压力，这方面的例子不少。有的水库多次投入资金治理，险情仍旧，发人深省。有资金保障，合理的处理方案，实施就是关键了。必须要有一个正规化的项目管理方式，才能确保工程质量，达到除险加固的目的。否则项目管理不到位，造成工程质量差，加固工程失效，这方面的例子也不少。管理技术手段落后，缺乏必要的观测设施，跟不上时代的发展，大部分小型水库的管理只停留在从表面观察的水平上，还不能做到从本质上进行分析、解决问题，只能是被动的解决问题。

4、大坝填筑质量差，清基不彻底

大坝坝体及基础防渗能力不满足规范要求，坝体浸润线偏高，渗透稳定性不安全，容易发生渗透破坏；大坝防渗体沉降、裂缝、变形严重，渗流异常; 坝体裂缝、变形，坝坡不稳，特别在高水位运行时，稳定不能满足；排水棱体老化堵塞抬高坝体浸润线，排水不畅; 大坝普遍存在白蚁危害，在坝体内形成渗漏通道，影响大坝结构和渗流安全稳定。

5.水库配套设备落后制约了泄洪能力

由于我国大部分水库是在建国不久建造的，当时的技术水平比较落后，一开始配备的设施不完善，尤其是一些中小型水库没有配套必需的泄洪设施或闸门启闭机等设备，后续也没有增加这些设施设备，导致水库防水调度陷入困境，从而影响泄洪水平，存在安全隐患。

二、病险水库除险加固工程中出现问题的应对措施

针对以上问题结合实际的经验，为了做好水库除险加固工程，应该几个方面入手：

1、加强水库加固工作的管理监督

病险水库加固工程中最关键的一步是加强质量监督力度。只有在保证工程质量的前提下排除病险才能保证水库安全。除险加固工程，必须明确各方的责任以保障加固工程的质量，必须有健全的质量保证措施，完善的质量保证体系，完善的质量控制系统，明确责任，对出现的问题要马上进行责任追究并采取弥补措施。只有加强监管力度才能充分保证加固工程的质量。此外，应该成立专门的质量检查机构，对加固工作不断进行检查，确保除险加固工程落实。

2、进一步加大水库除险加固工作力度

水库除险加固工作需要各个部门高度重视和积极配合。各部门应互相交流，认真统筹规划，准确找出水库除险加固工作中存在的问题，并制订出正确有效的解决对策，制订科学合理完善的加固措施，在保障质量的前提下努力降低水库除险加固工作的难度。

3、寻找充足的资金保障工程顺利进行

病险水库加固工程量大、需要资金多、工程时间比较长，有较强的外部性，因此应以公共投入为主。按照我国“分级管理分级负责”的原则，各级政府都有相应的专项资金。但是，病险水库的除险加固工作，只靠政府投入是远远不够的，必须寻找其他合理的资金来源。所以，要结合水库安全现状以及各地区经济发展情况，因地制宜采取与当地实际情况相适应的融资政策。大型病险水库加固工程规模比较庞大，仅靠地方政府能力难以胜任，可以将大型水库的除险加固工程列为基建项目；对发达地区，有经济效益的中型险库所需资金可以通过贷款筹资加固，或者通过发行债券和股份合作；而经济不发达地区应以国家投入为主，地方财政为辅；小型水库需要的资金相对较少，应以地方投资为主，国家给予一些支持政策。

4、建立完整的管理机制

第一，尽快建立水库管理新机制，适应市场经济的运行。病险水库除险加固工程建设，应摒弃旧体制，实行水库建设和管理统筹相结合的新型建设管理体系，明确各方权责，科学化管理，多项投资并行，产权明细化，水库服务有偿化，适量增加水库管理费用支出，逐步实现良性运营。第二，提高人员能力和素质。有针对性地开设培训班，增加水库调度管理人员的专业知识，提高业务能力。第三，完善水库管理规章制度及细则，使其科学化、规范化。第四，结合自身优势，可以大力开发水土资源，以水土资源开发促发展，发展促管理，逐步建立完善的管理机制以适应市场经济的需要。

5、水库除险加固时要充分考虑必要的管理设施

回顾水库除险加固工程中存在的问题，可以发现，其中的主要问题是缺少必要设施。因此，添加一些必要的设施是加快水库除险加固工程步伐的前提，只有添加这些必要的设施才能完成水库加固工程任务。

6、提高水库除险加固工作人员的专业能力

大力宣传水库除险加固工作的重要性，建立一个合理的健全监督管理体系，并落实到位，认真贯彻落实监测机构和管理制度。此外，必须提高水库加固工作人员的整体能力和素质，水库除险加固是一项专业要求很高的工作，工作人员必须有相当高的专业素质。按照有关制度要求，要不断加强水库除险加固工作，同时加强对相关人员的培训，建立一支高能力高素质的工作队伍。

结语

综上所述，水库对我国社会发展和经济发展起到巨大的作用，不但可以缓解水资源短缺的问题，更能够保障人民生命财产安全。我国现存大量水库，潜存诸多安全问题，已经威胁到了水库周边群众的人身安全和财产安全。病险水库除险加固工作已经是急需解决的问题。我国病险水库的除险加固工程虽然存在一些问题，但是也将会有相应的解决措施出台。病险水库的除险加固工作要因地制宜，结合实际情况进行，出现问题及时解决，不断加快水库除险加固工程的步伐，促进水利事业长期可持续发展。

参考文献：

[1]姚小丰，胡长江.水库大坝除险加固工程设计探究[J].河南水利与南水北调，2013（02）：26-27.

[2]汤鹏，马若丹.小型水库除险加固工程建设监理的实施方略[J].陕西水利，2013（01）：83-84.

[3]杨槐. 浅谈水库除险加固工程施工技术[J].中华民居（下旬刊），2012（12）：278-279.

加固设计论文范文第5篇

关键词：钢筋混凝土，结构，裂缝，加固原则

 

1.钢筋混凝土结构构件产生裂缝的机理

混凝土是由水泥、骨料、水及一些气泡组成的多相非均匀复合材料。由于各种材料的力学性能存在差异，在混凝土硬化过程中，混凝土内部产生粘着细微裂缝，包括骨料与水泥浆粘结面上裂缝、水泥浆裂缝和骨料自身裂缝。这些裂缝呈现不规则分布，一般情况下不贯通。微观裂缝的存在是材料固有的物理性质[1]，是不可以避免的。民用建筑中，一般认为宽度小于0.05mm的裂缝无危害，故通常假定裂缝小于0.05mm的结构为无裂缝结构。论文参考网。

钢筋混凝土构件在使用过程中，钢筋和混凝土一起承受荷载，两者的弹性模量E不同，导致变形不同。如果混凝土承受的拉应力大于混凝土的抗拉强度，这些细微裂缝会相互贯通，裂缝宽度迅速增大，当裂缝宽度超过0.05mm时，便产生了肉眼可以看见的宏观裂缝。钢筋混凝土可见裂缝的产生和展开，是混凝土与钢筋之间不能再保持变形协调而出现相对滑动的结果[2]。

2.裂缝产生原因及裂缝形态

2.1设计因素

设计结构采用安全储备偏小，不做挠度及裂缝验算，结构体系变化显著。结构构件配筋不合理，设计中刚度不足，仅按构造配筋，不能满足构件的实际要求，容易出现应力集中，在薄弱处产生各种受力裂缝。

2.2材料引起混凝土裂缝

材料选配不当，如水泥品种选用不当，强度不足，容易在荷载作用下产生各种受力裂缝；采用水泥浆的配比不合理，粗骨料的用量大，易形成不规则网状裂缝，继而导致混凝土脱落；水泥、骨料含有过量的有害物质，如骨料含活性SiO2，随时间增长，混凝土膨胀，出现裂缝呈龟背纹状；水泥水化热过高，出现等距离的直线形裂缝；外加剂使用不当，钢筋锈蚀后，体积膨胀产生沿钢筋纵向裂缝。

2.3施工引起混凝土裂缝

混凝土搅拌、运输时间太长、气温高、风速大，使水分大量蒸发，引起混凝土浇筑时坍落度太低，混凝土出现不规则的网状裂缝；塑性混凝土下沉，被上部钢筋阻碍，形成沿钢筋纵向的裂缝；施工时由于管理不当，施工人员踩塌已经绑扎好的上层钢筋，浇筑时混凝土的保护层加大，构件横截面的有效高度减小，形成沿构件支承边缘并垂直于构件受力钢筋方向的裂缝；在混凝土振捣不密实处，出现空鼓，易成为各种受力裂缝的起点；昆凝土浇筑速度太快，容易在柱、板、梁的交接处形成纵向裂缝；模板变形、模板支撑下沉混凝土都会在相应部位产生裂缝。

2.4 荷载作用引起混凝土裂缝

钢筋混凝土构件受力状态有拉伸、压缩、扭转、剪切、弯曲和因沉降、收缩、温度变形产生的约束。中心受拉构件，垂直于受力钢筋纵向出现裂缝，贯穿构件全截面，大体等间距；中心受压构件，在平行于受力方向出现短而密的平行裂缝，混凝土保护层有脱落现象；受扭转构件，在构件腹部出现多条450方向斜裂缝，并向周围以螺旋状展开；受剪切构件，与主筋约450方向产生相互平行的斜裂缝；受弯、大偏心构件，在弯矩最大的危险截面附近从受拉边缘出现横向裂缝，并逐步向中性轴发展。

2.5使用环境影响产生裂缝

环境温湿度的变化容易在结构的节点处产生裂缝，如果构件(一般为墙体)两侧温度、湿度差别太大，则容易在构件的一侧产生裂缝；钢筋混凝土构件受酸性、盐类介质腐蚀，容易使混凝土里的钢筋生锈，促使混凝土保护层纵向开裂，甚至大面积剥落；构件表面受火灼热后，整个构件出现龟裂。

3.带裂缝结构的加固

3.1加固原则

对于不影响结构承载力的裂缝，根据裂缝起因、性状和大小采用不同的封护方法进行修补。对于因开裂而降低承载力的结构，应采用加固措施。结构加固是通过一些有效措施，使受损结构构件恢复原有的结构功能[4]。加固方案应合理可靠、经济实惠、方便施工，尽量减少对原建筑的损坏[5]。根据裂缝的状况，考虑结构上的荷载、使用环境、不同部位加固的难易程度及加固工程的各种制约条件，选用适当的加固方法和加固材料。

加固材料的选用应遵循如下要求：

加固用钢材一般选用I级钢和Ⅱ级钢。加固用水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不应低于32.5号。加固的混凝土强度等级不应低于C20，还应比原结构混凝土等级提高一级。混凝土中不应掺人粉煤灰、高炉矿渣等混合材料。加固所用粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度应高于被加固结构混凝土的抗拉、抗剪强度。

3.2增大截面法

增大截面法采用与原结构相同的材料，增大构件的横截面尺寸，提高构件承载力和刚度的一种传统加固法。这种方法工艺简单、适用范围广。缺点是施工期间建筑结构不能正常使用且周期长。此外，由于增大构件截面，在增加构件自重的同时减少了使用空间；外包钢加固法在结构构件的周围包以型钢进行加固。该方法在基本不增大构件截面尺寸的情况下增加构件的延性和刚度，提高承载力。这一方法特别适用于大跨度的受弯或受压结构构件，但加固费用较高；预应力加固法采用高强度钢筋或型钢对构件增设预应力钢拉杆或型钢撑杆。一种在原构件体外通过锚固端与支撑点施加预应力，另一种先张拉构件再浇筑混凝土，通过新旧混凝土间的粘结来传递力[6]。加固时，通过施加预应力，使体外的拉杆或压杆与被加固构件共同受力，改变原结构内力分布、降低原结构的应力水平，提高结构承载能力和刚度。论文参考网。该方法广泛应用于梁、板等受弯构件。加固后减小构件的挠度、缩小裂缝宽度甚至可以使裂缝完全闭合；外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维等复合材料粘贴到构件需要加强的部位，常用于承受静力作用下的受弯或受拉构件。该方法施工简便、周期短、对环境影响小、加固后不影响结构外观；辅助结构加固法直接用设置在被加固构件位置处的型钢、钢构架或其他预制构件分担被加固构件的荷载。该方法避免拆除工作，施工简单，大幅提高结构承载能力，但连接构造比较复杂，占用空间大；注浆加固法利用压力把粘结性能较好的材料注入被加固构件内部的空隙中，以提高被加固构件的完整性、密实性，增加材料的强度。论文参考网。

3.3增设构件加固法

增设构件加固法是在原有构件基础上增加新的构件，以减少原有构件的受荷载面积，达到加强结构的目的；增设支点加固法是在梁、板等构件上增设支点，在柱子、屋架间增设支撑构件，减少结构构件的计算跨度，减少荷载效应；增加结构整体性加固法通过增设支撑等将多个结构构件形成整体，共同工作。由于整体结构破坏概率明显小于单个构件，该方法在不加固原有结构构件的情况下提高了结构的承载力；改变结构刚度比加固法通过改变结构的刚度比，使结构内力重新分布，达到改善结构受力状况；卸载加固法采用新型建筑材料置换原有的建筑分隔或装饰材料，以减轻荷载，提高结构的可靠性。

3.4加固后结构

加固工程结束后，应确认加固结构的承载力是否恢复。确定承载力恢复的方法有：裂缝追踪调查，确认裂缝稳定不再扩展。采用预应力方法进行加固时，要确认裂缝是否已经闭合；测定钢筋或混凝土的应变；测定结构的振动特性；测定构件的挠度。

参考文献：

[1]陈士良．现浇楼板的裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003．

[2]王济川．建筑工程质量事故实例鉴定与处理[M]．长沙：湖南科技出版社，1999．

[3]周国均．混凝土工程裂缝调查及补强加固技术规程[M]．北京：地震出版社，1992．