加固设计论文大全11篇

加固设计论文篇（1）

2加固桥梁桩方法

桥梁桩对整个桥梁乃至整个公路的运行的重要作用不言而喻。因此在防范桥梁桩的损害问题上，必须迅速采取积极的应对处理方法，而这些方法必须是科学地针对桥梁桩的特点和问题，能够切实地保障桥梁桩的稳固，主要从以下三个方面坚持：1）做好防范工作。为了保障桥梁的稳固性，除了针对进行桥梁设计之外，桥梁桩的本身质量要进行较为严格的鉴定并且明确后期追加的加固的方案。加固设计方案无外乎三个方面：硬度方面，强度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是桥梁桩建造的稳固性；强度方面就是确定保证桥梁桩的整体性的稳固；持久度方面就是在建造的时候采用耐性良好的同时还要方便之后进行损伤部分的修复。从这三个方面着手，可以比较全面的做好桥梁桩的稳固性的防范工作。2）坚持效益最大化。在工程设计和建造中最基本的原则除了安全稳固之外就是经济，以最小的原料和人工投入获得最优的经济效益，这就要求工程建造人员在桥梁和建设的时候做到效益最大化。3）务求实事求是。在公路建设前桥梁桩做好各项加固工作之外还必须实事求是，不能盲目加固浪费工程建设。合理的加固技术必须在原有的公路建设基础上不仅起到实际加固的效果还可以有效控制工程再建的风险，降低工程建设的成本。

3桥梁桩加固设计的基本方案

3.1增加桩基进行加固

为了保证公路桥梁的整体的安全性，增加桥梁桩和扩大整个承台的承载范围和作用力，可以在桥梁桩基的载重能力不足采用。准确来讲就是将原来的桥梁桩的承重进行扩大并且可以增加新的桥梁桩，这样就可以提高桥梁桩的承载能力并且增加整个桥梁工程的稳定性。这项方法不仅能够节省工程工作量，并且有着较为明显的加固效果，但是它的局限性就在于为了达到加固效果会对原有的交通运行情况有所影响，因此也要考虑到它的实际操作性。

3.2桥梁桩基自体加固法

这个方法是在原有的混凝土桩基础上进行加固，尤其是直径偏小的钢筋混凝土桥梁桩。因此这种方法不仅施工工程相对较小还提升了桥体的承载力。很多县城上的小桥都是采用这种结构，工程实例上来说，某县的公路桥桥宽近六米，桥梁桩为钢筋混凝土结构，随着经济的发展还有桥梁的自然消耗，桥梁本身需要进行拓宽处理，而相应的桥梁的稳固性要求增加。

3.3桥梁桩的本身修补加固法

顾名思义，这个方法主要是针对已经出现受损状况的桩基进行修补处理，从而增加桥梁桩的本身的强度，硬度和持久性。从工程实例上面来说，有一驾桥梁在建设初期河流比较充沛，受侵蚀情况相对比较严重。而最近几年河流河床下降，桩基状况比较明显，尤其是桥梁桩的本身混凝土的表面受到较为严重的侵蚀，甚至钢筋也因为桥梁转的而发生锈蚀，桥梁桩的承载力受到非常严重的损害，整个桥身的安全性也得不到有效地保证。经过多重的分析和方案选择，还有实地的调研考察，最终决定采用桥梁桩修补加固法对整个桥身进行修补加固。首先要调查和考评所有桥梁桩的受损情况和修补范围，然后再通过钢筋水凝土的修补和浇筑封装桥梁桩和桩基。这个办法不仅可以修补损害严重的桥梁桩，而且对桥梁桩的本身强度的增加有着较为明显的作用。这个方法对于承载能力要求不高的桥梁有着较为明显的作用，在大范围的同类工程问题中值得借鉴和推广，有助于为我国桥梁工程建设节约资源。

3.4扩大桥梁基加固法

这个方法是从整体的结构方面来进行加固的，桥梁桩的加固和桥梁基紧密联系在一起。这样一来整体上的稳固性能够更加全面的增加桥体的稳固和安全。举例来说，某个交通桥梁在进行年度检测的时候发现桥梁桩桩体破坏比较严重，有比较严重的被侵蚀的损害现象，并且钢筋也因此暴露出来，混凝土的上还出现了空洞现象，这样一来明显降低了桥梁桩的整体承载能力，并且整个桥梁的桩基承受力也随着降低，因此进行加固处理是十分必要的。

加固设计论文篇（2）

冯官屯大桥位于104国道河北省沧州市境内，桥梁全长183.9米，桥宽为净7+2×0.5米人行道。桥梁上部构造为13孔跨径14.1米的钢筋混凝土工字梁微弯板组合梁桥每孔5片主梁，中距1.60米，无横隔梁，梁端设沥青油毛毡支座，钢筋混凝土摆柱式支座和弧形钢板支座，桥梁下部为钻孔灌注桩基础，单排双柱式桥墩，T形盖梁墩台。

该桥于1966年建成，设计荷载为汽—13，挂—60，通车运营30年来为当地的国民经济和社会发展作出巨大贡献。但随着交通量的日益增大，重型车过桥增多，桥梁适应度明显不足，技术状况有所降低，至检测加固前已限载限速通行。

为了彻底了解桥梁现有的病害及缺损状况，确定桥梁现有承载能力，为桥梁的适应度改善和维修加固提供确切的技术依据，沧州市交通局委托有关部门对冯官屯大桥进行了全面的质量检测和承载力试验鉴定。现将过程简述如下：

一、质量检测

（一）、现状调查：

检测人员通过目力借助物理量测工具对全桥上、下部构造进行了全面的表观调查，结论如下：

1．桥面系及栏杆部分：桥面铺装损坏较严重，出现大量网裂、坑槽，纵缝，伸缩缝大都堵塞、凹陷或缺损，栏杆开裂，混凝土剥落，露筋部位严重锈蚀，泄水管堵塞，桥面排水不畅。

2．工字梁微弯板：主梁跨中大部出现大量竖向裂缝，混凝土保护层剥落，受拉区主筋部分锈蚀。主梁端部出现斜裂缝，已发展到梁顶区域，部分少筋微弯板出现纵向裂缝，甚至断裂。

3．支座、盖梁桥墩：多数盖梁有不同程度混凝土胀裂，钢筋锈蚀，混凝土脱落现象，桥墩大都有胀裂现象，部分桩柱倾斜，油毛毡支座老化，已失去作用。

4．桥面纵向线形和横坡：全桥跨中均有不同程度的下挠，增加了行车的冲击系数，测得桥面横坡为0.3%，小于设计值1.5%。

（二）、详细检查：

为了对桥梁作出切合实际的科学评价，在对桥梁作了一般表观检查后，又选取有代表性的12#孔进行详细检查，检查项目包括：

1．裂缝详细检查：

2．混凝土碳化深度检查：平均碳化深度为L=1.06cm。

3．混凝土强度检查：利用超声波测得平均声速为3744.76m/s，说明质量较好。

4．混凝土保护层厚度及钢筋分布：测得保护层平均厚度为2.675cm，不满足《公路桥涵设计规范》中不小于3cm的要求。

5．氯离子含量测定。

6．钢筋锈蚀检测：根据主梁钢筋暴露检查与实测的电池电位确定为锈蚀。

7．结构细部尺寸测量。

（三）、病害分析：

1．竖向裂缝是因正截面强度不足引起，原设计荷载较低，实际运营荷载已超出此标准，承载能力不足。

2．斜裂缝产生是因斜截面强度不足造成，特别是支点至1/8L处截面尺寸偏小。

3．原设计有2道中横梁，施工时并未实施，使得整体横向刚度太小，主梁扭转变形约束不足，横向弯矩全部由少筋微弯板承担。

4．油毛毡和钢支座基本失效，主梁纵向位移受到约束，一方面加剧了支座处主梁局部承压区的混凝土安全性，为斜裂缝的开展提供了可能，另一方面上构附加力传递到墩台上，使桩柱受力加大且不合理，桩柱产生较大变形。

二、荷载试验

通过全面质量检测发现，主梁普遍保护层偏小，梁内主筋处于锈蚀状态，主筋表面存在大量结构受力裂缝，不少裂缝基本贯穿全腹梁高度，为查明这些裂缝对主梁承载力所造成的影响，鉴定桥梁正常使用的承载能力，为病害处理和加固方案提供基础数据和技术资料，检测人员进行了静、动载试验，以确定桥梁在汽—15，挂—80和汽—20，挂—100荷载作用下的承载性能和抗力效应，清楚桥梁的自振特性及其动力响应。试验中选取具有普遍病害代表性的11#—12#墩间结构作为对象。

（一）、静力荷载试验：

试验内容：

1．检测主梁跨中正截面抗力效应及主梁竖向刚度。

2．评定主梁梁端斜截面抗剪强度。

3．检测桥墩抵抗最大垂直荷载能力。

试验荷载：

车型

重量(KN)

车号

A2

A4

A6

A9

三轴太脱拉

前轴

49.7

53.0

57.8

57.8

中轴

117.8

113.45

114.15

108.85

后轴

117.8

113.45

114.15

108.85

总重

117.8

279.9

286.1

276.5

加载工况：

1.跨中最大正弯矩偏载最不利位置。

2.跨中最大正弯矩对称布载最不利位置。

3.支点斜截面剪力偏载最不利位置。

4.支点斜截面剪力对称布载最不利位置。

5.桥墩最大垂直力偏载最不利位置。

6.桥墩最大垂直力对称布载最不利位置。

观测项目：

1．主梁跨中截面下缘钢筋应力。

2．主梁跨中和支点变形以及桥墩沉降与盖梁变形。

3．支点斜截面剪应力。

4．控制截面裂缝受载扩展情况。

试验结果及分析：

1．主梁跨中挠度：

工况

挠度值（mm）

1#

2#

3#

4#

5#

1

7.702

10.035

9.755

8.056

3.953

2

7.289

9.875

10.961

9.875

7.289

2．试验荷载下主梁横向分布系数与理论计算值

工况

1#

2#

3#

4#

5#

1

实测

0.195

0.254

0.247

0.204

0.1000

理论值

0.4379

0.4765

0.5139

0.3880

0.1830

2

实测

0.165

0.224

0.249

0.216

0.149

理论值

0.3105

0.4332

0.5133

0.4332

0.3105

3．跨中各级荷载作用下主梁下缘混凝土应变实测值(μξ)

工况

1#梁

2#

3#

4#

5#

1

305.92

388.48

387.50

340.84

156.88

2

280.32

380.56

413.03

386.97

253.14

4.由实测混凝土应变推求的主梁钢筋应力(MPa)

工况

1#梁

2#

3#

4#

5#

1

64.24

81.58

81.38

71.58

32.95

2

58.87

79.92

86.74

81.26

53.16

5.支点试验实测主梁梁端主拉应力（kg/m2）

工况

2#

3#

3

计算

10.87

10.57

实测

9.82

6.58

4

计算

9.58

10.65

实测

8.52

9.72

6.桥墩及盖梁变形表(mm)

工况

上游侧墩

盖梁

下游侧墩

5

0.258

0.415

0.173

预加载

0.134

0.33

0.178

结论：

1．实测的跨中荷载分布系数与理论值不相符，试验时边梁横向分布系数略大于理论值，但较为接近，由于中、边梁采用等强度设计，这种不符无影响。

2．主梁的裂缝均属于活动性结构裂缝，在试验荷载作用下，主梁的应变基本服从平截面假定，实测中性轴高度略低于理论计算值，说明参与主梁受拉混凝土的高度已较小，在保证主梁设计总体安全度的情况下，主梁无超载潜力可挖。

3．试验荷载下，实测主梁应力结构校验系数和挠度校验系数在0.756~0.885和0.753~0.842之间，高于一般桥梁的0.55~0.60，此外主梁的开裂虽满足规范要求但跨中截面扩展宽度较大，并伴随有新的裂缝产生，残余挠度介于10.21~17.86%，虽小于20%，但值较高。

4．在试验荷载作用下，主梁斜截面及桥墩沉降均可得到保证。

（二）、动力荷载试验：

动载试验实测一阶竖向自振频率为3.099HZ，满足钢筋混凝土简支梁桥不小于3.099HZ的要求，实测阻尼比较大为0.865%，高于混凝土结构无裂缝界限0.5%，实测桥跨结构冲击系数为1+μ=1.235，接近理论计算值1.23475，由此表明：桥跨结构动力性能一般。

三、承载力验算

冯官屯大桥位于104国道上，是进出京津的主要通道，交通量大，重车多，原桥设计标准低，适应度明显不足，因此有必要对大桥主要承重结构通行汽—20，挂—100的可行性进行评估验算。

验算内容包括：主梁正截面强度，支点斜截面抗剪强度，主梁刚度及裂缝宽度，盖梁正截面强度，桩基垂直承载力分析以及支座验算：

通过承载验算，结论如下：

1．冯官屯大桥工字梁微弯板组合梁主要承重构件控制截面的强度、刚度、裂缝宽度以及桩基承载力都能满足汽—15，挂—80的荷载要求，但其支点截面尺寸不能满足抗剪要求，跨中截面不能满足汽—15挂—80荷载要求，应增加配筋。

2．主梁支点截面的抗剪强度，盖梁的正截面强度和主梁的刚度，裂缝宽度均能满足汽—20，挂—100的荷载要求。

3．钢筋混凝土摆柱式支座，除摆柱正截面强度不能满足挂—80荷载要求外，其它各项验算指标均能满足汽—15，挂—80荷载要求。

4．弧形钢板支座各项验算指标均能满足汽—15，挂—80荷载要求。

四、加固设计

根据上述试验结论及病害分析，又考虑到旧桥东侧为一新建梁桥，两桥之间的结合问题，具体加固措施为：

1．拆除旧桥梁端部悬臂板，新旧桥间增设一道宽主梁至新桥边缘，下部增加一根桩，新旧桥之间仅留施工缝；加大端主梁尺寸，并增设一道中横梁，以增大整体横向刚度，改善荷载横向分布，使边主梁承担较大荷载，从而对内主梁起卸载作用，以满足汽—20级正截面强度需要。

2．增大梁端截面尺寸，以满足斜截面强度对截面尺寸的要求，提高斜截面抗剪强度。

3．内主梁受力钢筋除锈，加补新保护层。

4．更换破损的少筋微弯板。

5．全部更换油毛毡支座为板式橡胶支座，并对钢支座进行改造，以消除温度等因素引起的附加内力，同时使主梁纵向变形不受约束，减轻下部结构的负担，改善主梁局部受力性能。

6．桩柱变形过大处增设横向联系承台，既可限制桩柱水平位移，又可限制竖向位移，使病害桩共同受力。

7．由于加固后上部恒载增加，盖梁端部负弯矩增加，可采取局部加强措施。

8．桥面系及其它部位改造。

加固设计论文篇（3）

1.1防渗处理

（1）首先应根据各断面渗漏及坝下游溢出点的位置和范围，重点对坝体和坝基的渗漏量的大小和渗透的稳定性复核，也要对坝下游溢出点的渗透稳定性进行多次复核。

（2）坝体渗漏。对坝体渗漏进行处理时应该结合不同的坝型、现高及渗漏情况，具体问题具体分析，综合比较处理方案。根据近几年我省水库出险加固的一些成熟经验，对于土石坝坝体渗漏不宜使用建设混凝土防渗墙的方法进行处理，对于我省南部地区比较可靠、经济合理的处理方式是采用高压喷射灌浆。

（3）坝基渗漏。截水槽是目前为止最为经济高效而且简单的对坝基渗漏的处理方案，在水库可以排空而且对工期要求不紧张的条件下可以优先选择；由于通常使用的铺盖方法，不能完全截断渗漏，工程量又较大不建议优先使用。对坝后有沼泽化、坝基有承压水的情况时，选用透水盖重或减压井；若存在由于地质破碎严重、有断层现象等地质问题导致的渗流时采用高压灌浆措施。

（4）防渗加固技术土石坝防渗加固措施主要分为水平防渗和垂直防渗两大类，原则是上堵下排，使其渗透坡降不超过允许坡降，保持土体的渗透稳定，若水平防渗出现问题可修补或用垂直防渗替换。

（5）由于水压的作用，土层的透水性在离心墙底部越近除表现为越大，防渗墙出现裂缝的位置越高，出现裂缝对各部位的渗透坡降不利影响越大，因而保证防渗墙在透水性大的砂砾石层内的施工质量尤为重要。随着水位的不同和坝体类型，防渗墙裂缝产生的位置和裂缝宽度对渗流的影响相比，前者对渗流控制的影响更大。防渗墙的完整性比防渗墙渗透系数大小对渗流控制的影响要大。

1.2土石坝坝坡稳定性处理

（1）当土石坝坡稳定性不足时，要综合考虑大坝建筑形式、建筑构成现状、就地取材情况、地形气候条件等多方面因素，在放缓边坡、坝坡培厚等主要解决方案中，统筹兼顾，科学分析经济合理性，确定恰当的加固方案。

（2）对于抗震能力不足的中小型水库，首先要进行适当的放坡处理，加固防渗墙，改造排水；若坝体或地基有存在液化的可能，在采取置换坝体（基）夯筑材料的同时，进行振冲加固。

（3）对于坝体结构存在问题的水库。若土坝坝坡不稳定，建议对坝坡进行放坡处理或加厚坝体；若坝坡裂缝或塌陷，可采取灌浆或一般回填处理；但如果大坝上游坝面出现呈现水平方向的明显裂缝，要特别给予关注，一定要认真研究，妥善处理。

1.3护坡及坝顶结构

（1）护坡。原有的浆砌石、混凝土护坡若破换面积不大，程度不严重，应在原有护坡的基础上进行局部的翻修、加固，不宜更换原材料重建；上游护坡要根据坝型、气象、施工工艺、建材保障条件和稳定性的要求，从经济耐久的角度出发科学合理选择护坡形式和具体范围；对于下游的护坡应以种草绿化为主，尽量简化。

（2）坝顶。如若水库出险加固后不以发展库区旅游为目的，则坝顶路面应以满足防汛功能的最低要求为主，也无必要设置任何人员防护设施，坝顶路面铺设泥结碎石即可，以节约投资。

1.4观测、检测、机电设备及金属结构

（1）由于病险水库水库一般建设时期较早，基本上无任何大坝安全观测检测仪器设备，本次出险加固一定要予以配备，资金充足或水库等级较高的尽可能配备坝上自记水位计、雨量计等自动化程度较高的设备，资金捉襟见肘、水库等级不高或人力资源较为丰富的建议采用人工观测水尺等人工检测观测设备。

（2）选择机电金属结构操作设备应以安全可靠、简单耐用、便于操作为原则，建议优先选用螺杆式启闭机、电动葫芦等设备。启闭设备宜选用手动和手电动两用形式。

（3）无论选择何种检测观测、机电设备及金属结构，一定要加强对水库管理人员的相关培训，保证科学、合理的使用以上设备，延长使用寿命。

1.5泄水建筑物出险加固

根据溢洪道的病险情况，结合实际选择治理办法，尽量在原有溢洪道基础上进行维修改造，不能满足防洪要求的，力求通过加宽和加深过流断面，从而增大下泄洪流量。如果由于各种原因在原址改造比较困难，确需新建的，应尽量选择正槽式溢洪道，以避免大范围挖坝体和山体，减小工程量。中小型水库建设溢洪道时要力求简单可靠，便于管理，增建溢洪道时应考虑离岸式正槽式溢洪道，对于溢流堰建设，考虑采取无闸控制开敞式宽顶溢流堰，设计蓄水位即为堰顶高程，校核洪水位为溢洪道最大过流量。

1.6输水建筑物出险加固

小型水库涵管主要用于灌溉用水，埋设涵管水流方向尽量与大坝轴线垂直，设置在下游耕地较多的大坝一侧，为防止坝体沉降引起涵管断裂，涵管应放置在稳定岩石地基上。如果涵管破坏不严重的，可制作相应尺寸的钢衬涵管，将钢衬涵管和原有涵管之间的缝隙用砼浇筑，使新旧涵管之间结合紧密，形成整体。当前生产的钢衬结构强度较高，材料更加耐腐蚀、耐磨损，钢衬桶壁厚度较薄，内壁光滑，一般情况下过流量不会减小太多，而且在具体施工中也便于操作。

2中小型水库完建后管理应注意的问题

2.1未通过验收不得蓄水

新疆联丰水库，在2012年11月29日，天气寒冷工程停止施工了，放水涵洞两侧上游坝坡60m宽的土工膜和上游水平铺塑尚未铺设，防渗体尚未形成，不具备下闸蓄水条件，未进行投入使用验收，在这种情况下违规蓄水，致使坝体和放水涵洞接触面发生渗漏破坏，最终导致溃坝，是一起责任事故。

2.2严格按《水库工程管理设计规范》和“水库调度运用计划”执行

管理单位应正确认识工程安全和蓄水的问题，制定水库日常检查观测、维修养护、水库度汛方案、抢险应急预案、安全检查等各项制度。水位控制是关键，禁止超标准蓄水运行。

2.3第一次高水位运行时，应注意观察水库各部件的渗流逸出点

除险加固以后的水库，蓄水运行初期应密切观察水位情况，特别要观察下游坝坡、溢洪道、输水洞与土坎连接处有无渗流溢出，若有渗流溢出，应迅速作抢险准备，以防止高水位时由于渗流冲刷导致破坏。

2.4水库安全与利益发生冲突时强调安全

有些水库，承包给个人经营管理，为了追求效益，超标准蓄水；在坝前修付坝搞养殖，这些都对水库安全造成了极大的威胁，水行政主管部门要坚决制止，不能手软。同时做好冬季坝前破冰工作，避免冰推力带来的安全隐患。

加固设计论文篇（4）

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。

加固设计论文篇（5）

水库土坝结构的修筑质量差是当前水库施工工程中常见的问题之一，这主要是因为施工人员在对水库土坝结构进行施工的过程中，没有对周围的地质情况进行全面的了解，而且所采用的施工技术和施工材料也存在着一定的质量缺陷，这就导致水库的土坝结构在使用过程中出现严重的质量问题，使大坝出现渗流的现象。

1.2水库的使用过程

水库在使用过程中，大坝坝体出现局部坍塌的情况，这就对土坝结构的稳定性，带来了严重的影响，使其水库大坝的抗滑功能和稳定性能无法满足水库工程设计的要求，从而出现了许多安全隐患，对水库的正常运行和人们的日常生活造成了严重的影响。

2土坝加固设计方案

从我国当前水库工程发展情况来看，水库土坝结构的除险加固问题，不仅对水库的正常使用造成了严重的影响，还存在着一定安全隐患，时刻威胁着人们的生命财产安全。为此，对水库土坝加固方案进行设计。目前，人们在水库土坝加固设计中所包含的内容主要有：土坝坝体加厚、坝体防渗和坝体的截渗设计等。

2.1大坝坝体培厚、坝坡放缓设计

在对大坝坝体结构进行抗滑稳定加固施工工程中，坝体边坡的抗滑稳定性不足的问题直接影响了水库的使用功能，因此，为了保障水库的正常使用，技术人员就要采用大坝坝体培厚以及边坡放缓设计，来提高大坝坝体的稳定性。不过由于在不同的水库工程施工中，其大坝结构也存在着一定的差异，而且在对其进行施工的过程中还要考虑到水库周围的地质环境等综合因素，因此采用经济、安全的设计方案对其进行施工处理是十分必要的。

2.1.1上游培厚、坝坡放缓,下游坝坡不变将原上游坝坡1:2.5、1:2.75、1:3.3三级变坡通过坝体底部培厚为1:2.75、1:3.0、1:3.50,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶宽度保持6.0m。大坝下游坝坡原设计为1:2.5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,保持不变。

2.1.2上游坝坡削坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡从高程89.00m起向上通过削坡改成1:2.75,变坡处高程为77.00m,上游坝坡为1:2.75、1:3.3二级变坡。坝顶总宽不变,大坝轴线向下游平移2.75m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。

2.1.3上游坝坡底部培厚、上部消坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡三级变坡通过底部培厚、上部消坡放缓改成1:2.75、1:3.0、1:3.5,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶总宽保持6.0m不变,大坝轴线向下游移2.00m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。

2.2大坝坝体防渗设计

2.2.1冲抓套井回填粘土防渗墙作为水库大坝加固设计中最常见的一种加固方式，防渗墙的使用范围较广，施工设计方法也有很多，其中回填粘土防渗墙和沥青混凝土防渗墙是较为常见的两种施工设计方案。利用冲抓式打井机具,在土坝渗漏范围造井,用粘性土料分层回填夯实,形成一连续的套接粘土防渗墙,截断渗流通道,以起到防渗目的。此外,在回填粘土夯击时,夯锤对井壁的土层挤压,使其周围土体密实,提高堤坝质量,从而达到坝体防渗、加固的目的。采用排套井平行坝轴线布置,套井直径为1.1m,排距为0.8m,套井深入坝基强风化层内1m。

2.2.2机械造槽法修建沥青混凝土防渗墙与粘土相比，沥青混凝土的塑性更佳，防渗能力和变形能力也更强，当防渗墙出现裂缝时，沥青混凝土还可以通过自行愈合的能力来治理裂缝，因而防渗效果更佳。一般坝体在采取沥青混凝土防渗墙时，多采用机械造槽法进行施工，必要时还会与帷幕灌浆技术相结合，以确保坝体防渗体系的可靠性，提高土坝加固设计效果。

2.3劈裂灌浆

劈裂灌浆防渗机理,是沿土坝轴线的小主应力面,用一定的泥浆压力人为地劈开坝体,灌注泥浆,利用浆坝互压、泥浆析水固结和坝体湿陷密实等作用,使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴等隐患得到充填、挤压密实,形成竖直边浆体防渗墙。同时,由于灌浆压力在坝体内部所产生的应力再分配,也能改善坝体的应力状态,促进变形稳定。劈裂灌浆按双排孔布置,孔距为4.0m,孔径为1.0mm,排距为0.5m,孔深入基岩强风化层1.0m。钻孔灌浆采用分序钻灌,这样可以使灌入的浆液平衡均匀分布于坝体,有利于泥浆排水固结,避免坝体产生不均匀沉陷和位移。施工时,先钻灌一序孔,后在序孔中间等分插灌二序孔。

2.4大坝坝基和坝肩防渗加固设计

对于水库大坝来讲，坝基的加固和坝肩的加固也十分重要。如果坝基所处位置的地质层为强风化砂岩，并且还附有一定透水能力强的残积土层，那么该大坝的坝基就非常容易出现渗漏现象，必须要对其采取有效的加固防渗措施。一般在实际的工程实践中，对于这种坝基和坝肩的防渗加固设计多采用帷幕灌浆的方法或者高压喷射灌浆的方法。灌浆的质量和相关技术参数需要结合工程的实际情况，通过一定的灌浆试验来最终确定，以保证加固设计方案的可行性与可靠性。

加固设计论文篇（6）

土石坝在我国具有悠久的历史，主要是有由当地土料和石料组成。按照高度可分为低坝、中坝和高坝，按照施工方法可分为冲填式、碾压式等。土石坝可在当地直接取材，使得水泥、钢材等其他材料大大节省，施工简单，因适应变形能力强，对地基无太高要求，且结构简单方便扩建维修。其不足之处在于由于坝身不能溢流，所以在施工导流方面作用较弱，而且施工成本相对较高。从20世纪50年代起，近代土石坝技术迅速发展，在我国许多中小型水库中都有应用。

1．2险情

首先是渗漏，主要是指坝身渗漏和坝基渗漏，对水库安全影响较大。其原因是多方面的，如基础材料质量不合格，里面杂质太多;坝身设计不合理，厚度没达到要求以至于渗径不足;坝基不合理，一旦出现不均匀沉降，在其挤压下坝基很容易变形;排水体堵塞不能发挥正常作用，甚至忽视了排水体设计;截水槽大小和工艺都不合格。其次是裂缝，出现裂缝极易导致水源流失，当达到一定量时，甚至有冲垮坝身的可能。其原因与清淤不彻底、泄洪操作不当、坝基防渗措施不合理等因素有关。此外坝体滑坡也是土石坝面临的一大险情，可能是建设不到位、勘验设计不合理、碾压不到位等因素造成。

2实际案例分析

某乡镇为加快发展速度，计划建一小型水库A，负责周围3265亩农田灌溉的工作。A水库集水面积35．6m2，总库容386万m3，以灌溉为主，另外还具有防洪、水产养殖等综合功能。大坝建设备受重视，总结以往经验，为降低大坝风险，工程采用土石坝，从当地直接取材。设计环节是前提，最终设计人员设计了帷幕和排水相结合的防渗结构形式。坝身渗漏和坝基渗漏是最为常见的险情，且危害重大，设计过程中必须考虑如何除险加固。

3关于中小型水库土石坝的除险加固设计

3．1土石坝坡加固设计

某水库在过去几十年中因断面有过数次维修，以至于抛石过高，超过了最危险滑弧的范围，以至于抗滑动力作用大大下降，反而还促进了大坝进一步滑动。在最近一次整治时，经严密商讨将部分砌石拆除并予以控制，确保不会超出最危险滑弧的范围，而且对上部陡度较大的坝坡也进行适当削减，以减小滑动力。在上游削坡减载后，原来的坝轴线会有所下降，此时坝顶高度和宽度均应满足规定要求，并做好坝顶和下游坝坡的加固工作。该工程为避免重蹈覆辙，在设计时结合实地勘察资料及工程需求对上游进行合理地设计，具有良好的抗滑力作用。而在下游坝坡加固中，因为下游坝坡通常要比上游稍抖，所以仔细选择填筑材料和坝坡形式，风化石渣料可设计为1∶2—1∶2．5。坝顶建有马道，主要为检查观测及维护工作服务，坝脚则设置有排水棱体。土石坝在使用中可能会受到各种内外界因素影响，所以按照最不利情况下的标准精确计算其承载力、耐久性等，若不符合要求则需重新设计计算，直至达到最初要求。该水库设计有放空底洞，放干水后确保其不会对灌溉产生较大影响，也不会引起大坝滑落的基础上放空水库，完成上下游的培厚加固工作，从而减轻上游削坡减载造成的防渗体破坏程度以及工程量，同时也避免了不必要的经济损失。在今后使用中如果大坝出现安全问题，同样也可采取此类方法进行解决。

3．2土石坝防渗设计

首先是对坝基、坝肩和接触带的防渗设计。对于前两处渗漏而言，适宜采用帷幕灌浆法，以纯水泥或纯水泥砂浆灌入，设置一排间距为1．5m左右的灌浆孔，深度控制在相对不透水层以下3－5m。如果是基岩破碎带，灌浆孔需要设置两排甚至更多。对于基岩和坝体的接触带渗漏而言，可在帷幕灌浆将要结束时以水泥黏土浆灌入，根据实际需要由稀到浓调整浆液浓度，并适当调整灌浆压力和粘土使用量，最终确保帷幕和坝身形成统一的整体。坝肩帷幕顶部灌至水库正常蓄水位，两边则延伸至水库正常蓄水位与相对不透水层在两岸的相交处，以提高整体的防渗性。其次是对坝体渗漏进行防渗设计。如果坝体孔隙率较大，采用其他防渗方式都很难起到理想的效果，此时可沿着坝轴线建防渗墙，墙体厚度在65－85cm间，底部深入基岩2m，余基础帷幕灌浆相连，往往能起到较好的防身效果。如果坝体局部孔隙率较大或者存在明显的渗漏薄弱面，可考虑充填灌浆法，以粘土水泥浆灌入坝体孔隙中，达到防渗目的。此外还有一种防渗设计方式，即在上游坝面铺设复合土工膜，该方式对各种原因导致的渗漏都比较适用，但在设计时需注意，复合土工膜和上游坝脚防渗体结合处不得出现防渗空挡，否则会降低防渗效果。

3．3土石坝排水设计

首先是坝体排水。大坝整治坝体排水多采用棱柱体和贴坡式排水，要注意处理好原排水体及新老排水棱体的连接设计，设计时拆除原棱体失效部分。当新增排水体距原排水体较远时，为节约排水材料，降低投资，同时又能利用原有排水体，可在两者之间设水平排水带，将其连接起来。为节约投资，同时又使棱体外观平整美观，可在干砌块石外面砌条石。其次是坝面排水。坝面排水属于常规设计，应该注意的是，如果上下游护坡采用现浇混凝土或浆砌混凝土预制块，应每2m～3m设一个排水孔，直径5cm左右，呈梅花形布置，孔内采用土工布袋作反滤层，施工方便快捷，排水孔应水平或略向下倾斜。另外，还有白蚁防治、大坝护坡设计、外观和观测设施设计等，需根据实际情况而采取相应的设计方案。

加固设计论文篇（7）

2除险加固工程方案设计

2．1大坝

2．1．1增设防浪墙防浪墙顶宽0．5m，高1．0m，墙顶高程1022．8m，M7．5水泥砂浆砌石结构。

2．1．2大坝坝体整修坝体的裂缝，主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等，从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下，土层下陷而成。本次坝坡整修，首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净，清除厚度0．5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时，对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝，全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实，压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土，8－12t羊脚碾碾压，边角处采用2．8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土，2．8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修，将上游坝坡恢复至1∶3．0，下游坝坡恢复至1∶2．5。

2．1．3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求，拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石，下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1．0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。

2．1．4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体，本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1014．0m，顶宽2．41m，从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂，砌筑石块要求排砌嵌紧。

2．1．5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡，将水流送至坝脚以外，在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条，在下游坡脚设一纵向排水沟，并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面，采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0．3m×0．3m，坡脚纵向排水沟断面尺寸为0．5m×0．3m。

2．1．6坝顶道路原坝顶道路为土路面，宽3．0m。雨天泥泞，影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至4．0m，路面采用0．2m厚泥结碎石结构，以1%横坡向下游倾斜。

2．2溢洪道

本次除险加固改造，将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩，岩体几乎垂直，不需衬砌，全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼，各段连接处均设齿墙，齿墙高0．5m，厚0．3m。引渠段全长20．9m，进口底高程1016．79m，纵坡1/100为倒坡，断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡，为挡土墙式，顶厚0．6m。侧墙由地面起逐渐加高至4．8m。控制段长度79．5m，始端底高程1017．0m，末端底高程1015．01m，纵坡1/40。泄槽段断面为梯形，底宽3．8m，右侧侧墙坡比1∶0．75。侧墙高度4．8－3．1m，为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄，且形状不规则，本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1．25与地面连接。消力池全长10m，池深1．0m，池宽3m。侧墙高4．1m，为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。

2．3放水卧管

由于卧管管台砌体老化，剥蚀严重，已不能正常运行，本次重修卧管，增设孔塞。

3主要加固改造工程施工要点

3．1大坝加固施工

坝体整修前，首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡，坡度不陡于1∶1，以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工，清基深度为50cm，清基范围应超出设计边线30－50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖，采用机械和人工配合，回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合，使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装，8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。

3．2下游护坡施工

坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工，筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑，每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌，坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料，不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实，用大石排紧小石塞严，无活石，以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌，错缝竖砌，结合平稳，不得使用垫石;石面接触严密，坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏，坝坡整平后，铺填种植土50－70mm，再铺植被网，用防滑钉固定，播洒草籽于网内，松土覆盖，轻轻压实。

3．3溢洪道施工

施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆，人工砌筑。混凝土拌和采用0．4m3搅拌机，0．6m3机动翻斗车运输入仓，仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下，砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护，但必须喷洒均匀。

加固设计论文篇（8）

水闸在水利工程中应用很广，底板部位易出现问题，长期以来困扰着工程界。一直未能很好解决。该问题的出现，给水闸工程带来了多方面不同程度的危害，所以在进行水闸设计时，一定要根据闸址附近的地形、地质条件和水文、施工、管理等因素，认真研究，合理布置。

一、底板混凝土配料的控制

混凝土生产系统在使用前要进行保养、校核，确保计量准确性，材料配合比允许偏差必须控制在水泥、水、混合料为±2%；砂、石为±3%；外加剂为±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自动计量系统控制外，对减水剂要先用天平称量每盘料的用量，然后装袋备用。根据现场工地试验室提供的混凝土施工配料单严格配料，机械搅拌时料斗投料顺序为：先加碎石，后加水泥、减水剂、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土搅拌时间从投料完毕组成材料，在搅拌机内延续搅拌时间不得少于2分钟，掺入抗裂防渗纤维混凝土搅拌时间不得少于2.5分钟。

混凝土出料时随时测定坍落度和拌和物温度、观察混凝土拌和质量，严禁生料输送，确保混凝土浇筑质量。由于底板混凝土仓面较大，混凝土用量多，可采用混凝土输送泵泵送混凝土。泵管安装时不得直接支撑在钢筋、模板及预埋件上，每隔一段距离要用钢管支架固定，管道卡箍处不得漏气漏浆，泵管尽量少用弯管和软管，预防堵管，确保混凝土顺利出料。混凝土泵送前要用清水湿润管壁，然后拌制1：2水泥砂浆混凝土泵和输送管内壁，用的水泥砂浆要分散布料。

混凝土浇筑过程中，前场和后场均须布置管理人员随时指挥协调。现场可用对讲机联系来控制混凝土浇筑速度及拆布管时间，以确保混凝土整个浇筑过程紧张、连续、有序地进行。同时要安排专人测定混凝土入仓温度、坍落度，并留置规定制取的试压块组数。混凝土浇筑前，要保证仓内无杂物，模板、钢筋、预埋件符合规范要求，一切准备工作就序，并做好质量自检记录。经现场监理验收后方可进行浇筑。底板浇筑前要在仓面平均划分施工区域，混凝土浇筑自西向东、由远而近。混凝土按一定厚度、顺序、方向分层进行，上下层之间的混凝土浇筑间歇时间不得超过混凝土初凝时间。开始布料，两管同时进行，采取“斜面分层”法施工。

振捣混凝土应从浇筑层的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土施工质量，在底层混凝土初凝前安排一台泵进行面层防渗抗裂混凝土施工。混凝土灌筑后用插入式振动器振捣，振捣时与混凝土表面垂直，操作时做到快插慢拔，上下略为抽动，插点均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，使混凝土达到均匀振实。插入式振动器在每一插点上的振捣时间以混凝土表面呈水平而且水泥浆不再出现气泡为准。

二、水闸底板混凝土的分析

目前在对待混凝土底板结构问题上，一般是允许出现裂缝，而对其宽度进行一定的限制，不同国家和地区对不使用环境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度有不同的控制标准。我国《混凝土结构设计规范》允许裂缝宽为0.2-0.3毫米，在对待裂缝问题上提出限制与允许的两种方法。变形变化引起的约束应力首先要求结构所处的环境能给结构以变形的机会，即变形得到满足，则不会产生约束应力。

在全自由状态下，结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力，因此给结构创造自由变形的条件就是允许原则。在实际工程中，全自由的理想状态不易做到，但是可减少约束，释放大部分变形，使之出现较低的约束应力；当结构处于全约束状态，要让任意长度不设伸缩缝亦不开裂，则只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸即可。该设计原则称为限制原则。一般说来，对于限制原则，必须有足够的强度储备；采取允许原则，必须有充分的变形余地。现在一般认为，混凝土建筑物不出现裂缝是不可能的，或是很困难的。防止裂缝出现，在材料、设计、施工、运行和维护等方面均有一定的研究，但还不够完善或效果不是十分明显。在水工结构工程中，以限制原则为主，力求工程各部位都不裂缝。

三、水闸底板外部环境的控制

水泥水化产生大量的水化热，在1～3d内可放出热量的50%，甚至更多，当混凝土达到最高温度后随着热量的散发又开始降温，直到与环境温度相同。底板为大体积混凝土，热量传递的同时更易在内部积存，导致了内部温度高于外部温度，内部出现峰值温度。升温阶段结束后，是散热阶段。内外混凝土散热条件不同，外部混凝土和外界环境接触，散热条件好，热量容易散发，内部混凝土散热条件差，于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于内部混凝土温度。这样在升温和降温阶段都使底板内外混凝土形成了同一方向的温度梯度。导致了其变形的不一致。内部膨胀受到外部的限制，或相应地外部收缩受到内部约束，于是在外部混凝土中产生了拉应力。当外部混凝土拉应力达到其极限拉应力，裂缝就会产生。裂缝初期很细，随着时问发展继续扩大、变深，甚至贯穿。除了混凝土水化引起的温度作用外，运行期环境温度变化也会产生作用。特别是遇到寒潮袭击、表面温降特别大时，裂缝发展更为严重。从以上分析可以看出，影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等。

混凝土内的水分，少部分提供了水泥水化的需要，少部分泌出流失，大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉的。随着水泥的凝结、硬化，混凝土中的水分在未饱和空气中慢慢散失，引起混凝土体积缩小、变形，这种变形称为干缩。由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布，形成湿度变化梯度。其水分蒸发总是从外向内，由表及里。表层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大于内部，表层混凝土收缩的程度亦大，其变形会受到内部混凝土的限制，在表层混凝土中也产生拉应力，使得表层混凝土总的拉应力加大，产生干缩裂缝，但干缩一般只发生在表层。混凝土的配合比和组成是影响干缩的主要因素，一般水泥用量多，水灰比大，则干缩也大。骨料密度大，级配好，弹性模量高，骨料粒径大，可以减小混凝土的干缩。其次，混凝土的养护和环境对干缩也有很大的影响。

加固设计论文篇（9）

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。

加固设计论文篇（10）

30多年前，单成林考取重庆交通交通大学桥梁专业，在此之前他没想过自己有朝一日能够用妙笔绘就“彩虹桥”。然而当他选择沉浸下去，逐渐发现了其中的奥妙和乐趣，这一干就是30余年。

30年披荆斩棘，30年风雨兼程。30年时光里，单成林走过祖国南部的许多地方，先后从事过桥梁施工、设计、监理、科研及教学工作。主持和参与了国家自然基金、省部级等多个项目，多年来共负责和参加过55座大、中桥梁的设计及加固设计工作。

“积跬步至千里，积小流成江海。”通过实践不断磨砺，单成林逐渐从一名普通的科教人员成长为专业领域的知名专家。在时光的雕琢中，他累积了丰富的经验，形成了一套自己“特有”的科研思路和方法，而善于在实践中发现问题，解决问题成为其致力创新“开花结果”的重要“秘诀”之一。

自开展科研以来，单成林将主要的精力放在新结构、新材料在桥梁上的应用及桥梁加固设计理论领域，其专著、论文、专利、评奖及推广应用大多是该领域的内容，其复合材料正交异性桥面板及桥梁加固设计理论研究都走在国内最前沿，有些研究成果国内至今未见他人有类似的成果报道。尤其在桥梁加固设计理论方面，其成果在学术性、实用性及数量上都是国内极少数贡献比较多的学者之一。

8年前，单成林在桥梁加固领域的研究设计中，注意到一个普遍现象：当时国内加固设计无章可依，大多做些加固前的复核性计算，对于真正的加固设计计算，或不做，或仅做承载力计算，且呈现出五花八门的乱象。当时国内对桥梁加固后的设计计算只有一些零散的、局部的研究，有些方面只有概念，更无相关桥梁加固设计方面的规范。

加固设计论文篇（11）

关键词： 深基坑；稳定性；失稳

Key words： deep foundation pit；stability；instability

中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）16-0133-04

0 引言

在现代建筑发展过程中，城市建设基坑开挖对周围建筑物和环境造成相应影响，基坑加固技术越来越体现出其重要价值，国外基坑发展始源于20世纪30年代初期，由太沙基和皮克两位杰出科学家进行研究，到20世纪60年代时期，在国外的基坑开挖中才有了基坑监测。至20世纪70年代起，国外开始大规模使用现代先进机器对基坑加固结构进行检测，基坑工程加固技术逐渐走向完善。90年代到21世纪是国外基坑蓬勃发展的时期，基坑加固技术已经走向复杂化多元化，在实际工程运用之中新的加固方法不断得到实践运用。国内外常用的基坑加固结构形式：放坡式；深层水泥搅拌桩；土钉支护；钢筋混凝土灌注桩；岩土锚杆；本文通过理论分析提出左岸放坡式开挖采用土钉加固，右岸竖直开挖采用排桩锚索加固，整个基坑运用复合开挖和加固设计理念，采用FLAC3D软件数值模拟对复合开挖和加固设计理念进行论证分析。

1 基坑设计方案

本文根据实际工程项目进行基坑的加固优化设计，通过多方面的比较决定采用多材料复合加固的方式进行加固，如图1所示。

1.1 IJ段

深度6.5m，此段为基坑右岸竖直基坑壁，因为基坑右岸为原有建筑区，为了保护现有建筑物不受到破坏，右岸采取竖直开挖和排桩锚索加固的设计方法。排桩锚索加固的排桩长12m，排桩直径600mm，排桩间距1.2m，排桩底部打到岩层固结，排桩之间采用钢网高压旋喷固结加固。锚索设计为与排桩顶端固结，入射角度150，锚索总长为20m，其中锚固段长度高达14m。将采用FLAC3D软件进行数值模拟分析，验证此设计方法是否符合设计规范要求。

1.2 AH段

深度6.5m，此段为基坑左岸，因为基坑左岸无大规模建筑物，设计采用放坡台阶式开挖，每阶长度0.5m，竖直开挖1m，形成均匀放坡台阶式基坑壁，因此基坑壁采用土钉加固方法。土钉设计尺寸为直径150mm，长度6m，设计为左岸基坑壁用三道土钉进行加固，第一道土钉距离坡顶2m，其余两道土钉依次间隔2m进行加固，入射角度150，土钉之间距离平均为1.5m，土钉之间基坑壁依然采用钢丝网旋喷加固，加固处理后理论计算得出边坡最小安全系数1.42，满足设计规范要求。

1.3 设计中为方便基坑加固施工，基坑分为3步开挖

①开挖深度1m，第一次开挖后左右岸不进行任何加固措施；

②开挖4.5m深，第二次开挖后左岸进行土钉钢网旋喷加固，右岸进行排桩钢网旋喷加固；

③开挖6.5m深，第三次开挖后左岸进行土钉钢网密集加固，右岸进行排桩锚索整体固结和钢网旋喷加固。

2 数值模拟分析

本实例采用FLAC3D软件选取长100m，宽1m，高20m的断面进行数值模拟分析，用多材料秃霞庸痰姆椒检测基坑的抗滑稳定性，根据地质勘探报告将地基划分为4层（见表1），设计了锚索和土钉的各种参数（见表2，表3）。

深基坑加固稳定性分析主要考虑两个方面：第一，深基坑坑壁的位移沉降分析；第二，深基坑加固结构的变形稳定性问题。经加固之后基坑沉降如图所示：

据模拟图片，基坑右侧排桩锚索加固后位移非常小，仅仅是10.5mm的变形，左侧基坑壁因为是放坡开挖，最高处位移最大为34.5mm，平均基坑位移只有27.9mm，满足设计规范要求，也以实际开挖的平均位移32mm，基本吻合。

加固结构的受力情况如图所示：

①排桩结构承受主要荷载为主动土压力、被动土压力和预应力锚索施加的力，这三个力的作用使排桩产生轴向压力。最大轴压力值为6.073e5MPa，完全处于排桩最大受力范围。

②预应力锚索主要承受排桩顶部和内部土体造成的最大拉应力，最大拉应力值为5.922MPa，满足规范设计要求。

③模型中嵌入三排土钉，放坡开挖中第二次开挖开始加固，主要受到土体滑移产生的拉应力，土钉承受最大拉应力为64.85MPa，完全满足设计规范的要求。

3 结论及修改意见

①本基坑加固后产生的位移主要位于左侧基坑顶部与实际情况相符；

②本基坑左侧加固结果显示只有第一排土钉受力情况明显，第二和第三排土钉基本不受力，根据实际情况提出撤销第三排土钉的意见，保留第一和第二排土钉即可满足设计要求；

③本基坑右侧支护排桩底部受力较大，修改意见为在底部排桩间距2m改为1.5m，提高排桩的密集程度；经修改后完全满足设计规范的要求；

④本次采用FLAC3D软件对基坑加固结构稳定性进行数值模拟，计算结果和修改后意见在实际工程运用中取得较大成功，说明本次多材料复合加固设计方法是合理的。

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