1、水庫除險(xiǎn)加固大壩加固設(shè)計(jì)分析與探討_建筑設(shè)計(jì)論文發(fā)表    水庫除險(xiǎn)加固大壩加固設(shè)計(jì)分析與探討_建筑設(shè)計(jì)論文發(fā)表2011-08-11 09:00 來源：未知 瀏覽次數(shù)： 關(guān)鍵字： 水庫險(xiǎn)加固；大壩穩(wěn)定；滲流計(jì)算水庫除險(xiǎn)加固大壩加固設(shè)計(jì)分析與探討陳慧景摘要:當(dāng)前水庫的利用在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中取得了重要的作用，當(dāng)水庫出現(xiàn)問題時(shí)將會(huì)給水資源的利用分配帶來很大的困難。2011年中央1號(hào)文件更是強(qiáng)調(diào)了水利工程的重要性。作為設(shè)計(jì)人員，深刻體會(huì)到了工程設(shè)計(jì)的重要性，因此，對(duì)水利工程設(shè)計(jì)的探討應(yīng)得到大家的重視。本文針對(duì)水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)中的大壩加固存在的問題進(jìn)行深入分析，

2、并結(jié)合大壩地質(zhì)條件方面的情況進(jìn)行滲流及壩坡抗滑穩(wěn)定的計(jì)算，這樣才能保證水庫的各方面使用性能得到正常的發(fā)揮。關(guān)鍵詞:水庫險(xiǎn)加固；大壩穩(wěn)定；滲流計(jì)算雖然當(dāng)前中國在大壩處理方面積極開展了安全鑒定，并根據(jù)得到的問題采取了相關(guān)的處理措施。但是到目前雖然對(duì)病險(xiǎn)水庫的安全鑒定及加固取得了一定的成效，但是在很多方面還存在著一定的缺陷，這就需要改進(jìn)技術(shù)，采取科學(xué)的設(shè)計(jì)方案來做好大壩的處理方式，這樣才能對(duì)以后的大壩的安全鑒定、加固以及設(shè)計(jì)、施工和管理積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。本文根據(jù)實(shí)際的水庫大壩作為研究對(duì)象，通過計(jì)算探究后對(duì)別的土壩的滲流及穩(wěn)定安全規(guī)劃做出了合理的方案。一、詳細(xì)地工程情況 本次研究的水庫壩址上方集雨面積1

3、15km2，河道長在21.9km，河道的平均比降在11.3。其主要作用是用來防洪、灌溉、供水等方面，并且在養(yǎng)殖業(yè)及發(fā)電方面也有著相當(dāng)?shù)淖饔谩４髩沃饕钦惩林瞥傻耐潦瘔危瑝蔚母叨仍?6.1m，壩頂高為260.23 m，頂寬為5.2 m。總庫容為1331×103m3，灌溉面積1200 hm2，電站裝機(jī)250 kW，年發(fā)電量為32.4×104kWh。二、主壩加固前滲流情況與出現(xiàn)的問題均質(zhì)土壩是主壩之前采取的設(shè)計(jì)方法，在壩體填筑的高度達(dá)到9.0m時(shí)，考慮到防滲土料受到限制而轉(zhuǎn)化成使用粘土心墻壩。將主壩右岸一些部位設(shè)置到砂卵石層上，清基的處理不夠完全，運(yùn)行多年后有可能會(huì)出現(xiàn)滲漏問題：

4、在開挖左壩基時(shí)發(fā)現(xiàn)了大量承壓水的形成；右壩頭0十208斷面測壓管的情況顯示了高庫水位的狀況時(shí)，管水位上升的速度不斷加快；在下游壩腳集滲溝中觀察到滲水中帶有黃色粘土顆粒沉淀及出現(xiàn)了異常物質(zhì)。且上壩體填筑質(zhì)量十分落后，在施工過程中出現(xiàn)的很多裂縫，形狀為橫形，寬度最大在20cm，發(fā)現(xiàn)壩體心墻共形成裂縫40多條，這是造成滲水穿透的重要因素。在加固前期需要根據(jù)實(shí)際情況來制定相應(yīng)的測量計(jì)劃，這樣才能保證達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)洪水復(fù)核及洪水調(diào)節(jié)的計(jì)算結(jié)果得出，設(shè)計(jì)水位123.87m，校核洪水位126.41m，這跟之前的設(shè)計(jì)結(jié)果相比顯著上升。針對(duì)這些情況，對(duì)主壩進(jìn)行詳細(xì)勘察，并且在計(jì)算后得出壩體的相關(guān)參數(shù)，并根

5、據(jù)相關(guān)的計(jì)算結(jié)果對(duì)大壩的安全作出判斷，為處理方案的制定帶來依據(jù)。三、水庫壩址地質(zhì)條件水庫大壩主要是粘土斜墻壩，壩高26.1m。水庫使用時(shí)間較長，但在使用期間曾經(jīng)出現(xiàn)過很多滲漏現(xiàn)象。從壩址區(qū)的地層結(jié)構(gòu)、巖性特征與分布規(guī)律進(jìn)行研究分析后得出壩址區(qū)地層主要構(gòu)成部分包括了：透水層、弱透水層、基本不透水層等。1、透水層：通常包括壩下游分布的砂、礫、卵石層，壩腳砂礫料混合體，不會(huì)給大壩滲漏帶來影響。2、弱透水層：壤土筑壩時(shí)只進(jìn)行拖拉機(jī)碾壓，施工期間由于各方面原因出現(xiàn)了施工質(zhì)量問題。填筑壤土密實(shí)程度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。3、基巖透水情況：壩址與兩壩都屬于白云質(zhì)灰?guī)r，由于地表巖石風(fēng)化而造成不同的裂隙，具有很好的連通性，

6、能夠在水庫溢洪道、兩壩端、輸水洞部位形構(gòu)成合理的透水地帶。當(dāng)出現(xiàn)相關(guān)的滲漏問題時(shí)采取了一些的處理方式，且計(jì)算了滲流及穩(wěn)定性。四、滲流計(jì)算及研究分析1.主壩的滲透特征(l)構(gòu)成主壩心墻的材料十分復(fù)雜，分層數(shù)量大。底部高達(dá)9.0m，屬于耕植土與礫質(zhì)粘土混雜，土中腐植質(zhì)含量。上部30m主要有沙礫石、碎石、砂質(zhì)粘上等，其最大粒徑在14om以上，很難進(jìn)行碾壓密實(shí)。(2)主壩填土質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致裂縫。經(jīng)過觀察得出出現(xiàn)了很多樣柱斷裂，這表示土體有裂縫的形成。參照壩體土料的物理力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)判斷在使用期限達(dá)到30年后與原設(shè)計(jì)的使用性能相比，很多樣本將會(huì)散失原設(shè)計(jì)中的性能。(3)鉆孔揭露心墻底部右岸厚度達(dá)(0.10.8

7、7)m，粒徑(1015mm)的砂卵石層，左岸則有(0.13.5)m厚的疏散、復(fù)雜、磨圓度較低的碎礫石類土，該兩層土的滲透系數(shù)在(1522.6)×10-3。壩基表層基巖屬于中等透水帶，這就建立了沿壩基的滲透通道。從計(jì)算結(jié)果中看出，在壩體87m與(97105)m出現(xiàn)了個(gè)不同的滲漏帶，這說明壩身出現(xiàn)了不同程度的滲漏問題。2本次壩體滲流計(jì)算的相關(guān)情況（1）找出壩體浸潤線及下游出逸點(diǎn)的部位；（2）找出壩體及壩基的滲流量；（3）找出壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降；（4）計(jì)算出庫水位降落時(shí)上游壩坡內(nèi)的浸潤線部位。并利用計(jì)算結(jié)果來找出相應(yīng)的滲透變化，主要針對(duì)：管涌，流土等問題進(jìn)行研究。3.計(jì)算方

8、法及計(jì)算參數(shù)參照設(shè)計(jì)中的相關(guān)斷面圖得出水庫的大壩土料主要是由粘土斜墻、壤土、砂礫料等成分構(gòu)成了混合壩殼，背水坡腳設(shè)置了貼坡排水體，根據(jù)有限透水地基中的混合土壩的相關(guān)參數(shù)實(shí)施滲流計(jì)算。根據(jù)本次研究的結(jié)果得出了滲透系數(shù)在1.298×10-5cm/s，壤土的滲透系數(shù)為1.489×10-5cm/s，砂礫料的滲透系數(shù)在1.957×10-4cm/s。4.計(jì)算斷面的選擇 計(jì)算斷面選擇的是圖1中大壩最大壩高斷面，這斷面主要涉及到了壩址的所有地質(zhì)情況，能夠獲得準(zhǔn)確的試驗(yàn)結(jié)果集數(shù)據(jù)，這就能很好地劃定以該斷面作為代表性斷面進(jìn)行計(jì)算。5.滲透流量計(jì)算采用水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院編制的碾壓式土石壩設(shè)計(jì)手冊（下冊），按混合式土石壩計(jì)算公式，計(jì)算成果見表1： 五、穩(wěn)定計(jì)算主壩迎水坡在長時(shí)間的使用中,由于受到外界因素的影響導(dǎo)致了漿砌石開裂,砂漿脫落；素混凝土板厚度只剩下5 cm,出現(xiàn)大量的開裂及縫隙。在對(duì)其穩(wěn)定計(jì)算是參照水利工程的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，使用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧法來找出壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。在計(jì)算邊坡穩(wěn)定時(shí)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，計(jì)算簡圖如圖2所示。  六、結(jié)語根據(jù)以上分析計(jì)算情況得出，對(duì)于水庫大壩沒有采取相應(yīng)的檢查和處理措施時(shí)，就會(huì)對(duì)整個(gè)壩體的使用性能造成威脅。這就需要根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施進(jìn)