水利工程施工中水库加固技术的研究与实践

一、水库加固工程的核心需求与技术导向

（一）常见病害类型及成因分析

水库经长期运行易出现多种结构性问题，坝体渗漏是最普遍现象，主要由材料老化、地基变形或原防渗体系失效导致。结构裂缝多因温度应力、不均匀沉降或荷载变化引发，常见于坝肩、溢洪道等应力集中部位。输水设施老化表现为闸门锈蚀、启闭失灵及隧洞衬砌剥落，直接影响调控功能。基础隐患则源于库区地质条件变化，如岸坡滑移或地震液化威胁整体稳定。这些病害相互关联，需系统诊断成因后制定综合加固方案。

（二）加固技术的选择原则

技术选择需遵循安全可靠、经济适用、环境友好三项基本原则。针对不同坝型采取差异化策略：土石坝侧重防渗体系修复，混凝土坝优先解决结构性损伤。在材料应用上，宜选用耐久性强、施工便捷的新型复合材料，如聚合物改性水泥基灌浆料。工艺选择考虑现场条件限制，优先采用机械化程度高、对水库运行干扰小的工法。关键要平衡短期处理效果与长期维护成本，避免过度设计或临时性修补。

（三）技术发展的实践趋势

当前加固技术正向集成化、生态化方向演进。传统单一技术逐步被复合方案替代，例如防渗墙与灌浆帷幕的组合应用。生态护坡技术取代硬质护面，既稳定岸坡又修复水生态。智能化监测手段的嵌入成为新趋势，通过在加固结构中预埋传感器，实现变形与渗流的实时预警。施工工艺注重减少二次扰动，如采用低振动钻具避免对既有结构造成损伤。

二、关键加固技术体系的实施要

（一）防渗体系修复技术

防渗处理是水库加固的核心环节。针对坝体渗漏，可采用塑性混凝土防渗墙技术，通过槽段式施工形成连续阻水屏障；对于基础渗流，实施帷幕灌浆形成地下截渗幕体，灌浆材料需根据岩体裂隙特征调整配比。面板坝的接缝止水修复需清理原失效材料后嵌入复合密封带，并加压注入弹性密封胶。施工中重点控制成墙垂直度、灌浆压力稳定性及接缝清洁度，避免产生新的渗漏通道。

（二）结构补强技术应用

结构损伤修复需针对性施策。混凝土裂缝处理采用表面封闭与深层灌浆结合：浅层龟裂使用弹性涂料覆盖，贯穿裂缝则注入低粘度环氧树脂。坝体局部承载力不足时，通过外包钢筋混凝土或碳纤维布贴面增强，施工时需凿毛原表面保证结合强度。溢洪道消能设施改造重点优化水流形态，增设挑流鼻坎或阶梯式消能工以减轻冲刷。所有补强作业需在旱季低水位期实施，并设置临时支撑确保施工安全。

（三）基础与边坡加固措施

基础加固常用微型桩群或树根桩技术，通过密布小直径桩体提高地基承载力，施工设备轻便且对库区扰动小。岸坡治理采用格构梁与锚杆组合支护，在坡面现浇混凝土网格梁并植入预应力锚索，形成立体约束体系。对于库岸滑移区，可实施抗滑桩阻截深层滑动面，桩体深度需穿透潜在滑移带。所有地基处理必须配合排水系统优化，避免水位变化引发反复变形。

三、施工组织与风险控制体系

（一）适应性施工组织设计

水库加固需建立动态施工组织机制。采用分区分期实施方案，优先处理高危区域，保留基本防洪功能。施工通道布置利用既有道路改建，减少库区植被破坏。材料设备选择遵循轻型化原则，如使用小型旋挖钻替代大型冲击钻。关键工序如灌浆作业实施 24 小时连续施工，避免间歇导致的结合不良。建立水位联动响应预案，降雨来临前快速撤出低洼区域设备。

（二）全过程风险管控要点

风险管理贯穿勘察至验收全周期。勘察阶段加密钻孔探明隐蔽病害，避免方案脱离实际。施工期重点防控三大风险：高空作业设置双保险悬挂系统，有限空间作业强制通风并监测有害气体，临水作业配备救生装备及预警装置。环境风险控制包括划定泥浆沉淀区防污染，采用低噪声设备减少生态扰动。建立变形监测网，在坝顶及坡脚布设位移观测点，数据异常立即停工分析。

（三）长效维护机制构建

加固工程验收后需转入科学维护阶段。制定分级巡检制度：日常巡查关注渗水点、裂缝变化；汛前专项检查评估泄洪设施状态。监测系统建设包含表面变形标、渗压计等仪器网络，数据接入管理平台自动预警。建立维修档案记录材料老化规律，为下次加固提供依据。重点培训管护人员掌握简易处置技能，如裂缝临时封闭、排水沟疏通等，确保隐患早发现早处理。

四、技术与管理协同优化路径

（一）工艺与材料的创新应用

推广环保高效的新材料替代传统工艺。例如采用自修复型防水涂料，其内含的活性物质遇水膨胀自动封堵微裂缝；生态友好型植生混凝土用于护坡，既保证强度又促进植被恢复。工艺创新注重提升可靠性：帷幕灌浆使用袖阀管技术实现分段可控注浆；混凝土修补应用喷射砂浆技术保证结合密实度。通过材料试验室与施工现场联动，优化配合比适应实际工况。

（二）标准化作业流程控制

编制关键工序标准化作业手册。防渗墙施工规范槽孔垂直度检测频率与纠偏措施；灌浆工程明确分序加密原则及压力控制曲线；结构补强规定表面处理等级与结合面湿度要求。现场推行可视化交底，将复杂工艺转化为图文展板。建立样板段验收制度，首件工程经多方确认后作为后续施工基准，确保质量一致性。

（三）多方协同管理机制

构建业主、设计、施工、监管四方协同平台。设计方派驻现场代表及时解决技术偏差；业主方参与隐蔽工程验收；监管部门开展原材料飞行抽检。推行问题会商制度，针对地质异常等突发状况，48小时内召开多方会议确定技术路线变更。通过工序交接确认单制度，实现责任可追溯管理，杜绝质量管控盲区。

五、结语

水库加固工程作为保障水利设施安全的关键环节，其技术选择与实施质量直接关系到水资源可持续利用与社会公共安全。本文系统阐释了病害精准诊断、防渗体系修复、结构效能提升及基础稳定性强化等技术体系的协同应用，强调因地制宜选择经济可靠、生态友好的加固方案。在施工组织层面，需构建动态分区的作业模式，通过轻型化设备与标准化流程控制施工扰动，将风险防控贯穿勘察至验收全周期。尤为重要的是，加固工程并非终点而是新运维阶段的起点，必须建立包含智能监测、分级巡检、应急处突的长效管护机制，通过技术档案持续积累工程经验。当前水利事业高质量发展背景下，唯有坚持技术适用性与管理协同性并重，在材料工艺创新中兼顾生态效益，在四方责任共担中筑牢质量防线，方能实现除险加固与功能提升的有机统一，为构建韧性水利基础设施网络提供坚实支撑，最终守护江河安澜与民生福祉。

参考文献

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