【正文】 因而造成險象。 38 (1)壩體填筑區(qū) (Ⅰ區(qū) ) 該工程壩體最大填高 12m，根據(jù)室內(nèi)土工試驗定名為高液限粉土，本層土源來自壩區(qū)附近的山坡及平地，土料的均一性較差。 104cm/s，從上述指標表明：土料粗顆粒含量較高，含水量差異大，干密度偏低，具高壓縮性，結構中密。 表 XX 水庫大壩鉆孔注水試驗統(tǒng)計表 鉆孔編號 試驗時孔深 (m) 巖土名稱 試段長度 (m) 滲透系數(shù)(K=cm/s) 備注 ZK1 粉質粘土 179。 104 39 (2)壩基區(qū) 本節(jié)已在上節(jié)詳細敘述。大壩填筑土物理力學指標統(tǒng)計及推薦值表見表 。料場內(nèi)地形開闊、平坦，開采運輸條件較好，按照均質土壩的質量要求對土料的有關指標進行對比評價，土中的粘粒含量較大和含水量偏小，滲透系數(shù)小，各項指標均符合要求。礫石母巖以石英礫巖為主，級配，磨圓度良好，儲量豐富；砂以細一中料石英砂為主，含泥量低，硬度高，主要從岳陽、汩羅船運至料場，運輸方便，運距 25km。 (3)壩體的填筑土料和施工質量較差，壩體滲漏嚴重，防滲性能差，達不到防滲指標要求，壩體存在散浸問題。 (7)繞壩滲漏較嚴重。 (3)輸水涵管翻修重建，建議為鋼筋砼涵管。 (7)壩區(qū)迎水面兩側沿山體 100m 應進行防滲鋪蓋，建議用粘土鋪蓋，厚度不小于 1m?，F(xiàn)壩頂高程 滿足規(guī)范要求。 死水位 以下 采用拋塊石壓腳，拋石設 3m 寬平臺，坡比 1:；死水位至正常蓄水位設 C20 混凝土六方塊 ，下部設 10cm 厚砂礫石墊層，墊層采用 平板振動機壓實后 再鋪 設混凝土 六方塊 ；正常蓄水位以上采草皮護坡。 ② 護坡設計 為了滿足抗風浪 和變形 要求 ,上游壩坡需護坡，采用預制 混凝土六方塊護坡。 48 ⑤ 排水棱體設計 新建貼坡排水 體， 新建排水棱體 頂部高程 ， 高 ，頂寬 ，貼坡 坡 度 1： ，排水體內(nèi)設兩 級導濾層，從外至內(nèi)分別為 20cm 厚 粗 砂層（ d=10～ 20mm）、 20cm 厚卵石層（ d=5～ 20mm）。在大壩 壩頂以下采用 沖抓套井回填 。 上述三種防滲方案 的優(yōu)缺點見下表 。套孔（雙號孔）為整圓，主孔（單號孔）被套孔切割，呈對稱蝕圓。但需排空水庫 噴射壓力控制較復雜，質量難控制 工程造價 最低 中等 最高 工期 中等 較長 最短 ② 單排孔孔距和防滲墻有效厚度計算 設計主孔被套孔切割，呈對稱蝕圓，選擇最優(yōu) α 角為 45176。 50 ③ 防滲墻有效厚度計算 單排孔形成的防滲墻有效厚度按下式計算 L=2Rcosα=2179。 ④ 所需防滲墻厚度的計算 由《水力計算手冊》滲流計算公式（ 5213， 5214）計算粘土墻承受最大水頭如下： 式中： q—— 單寬滲流量， m3/sm； H H2—— 上、下游水深， m； h—— 心墻浸潤線的逸出高度 ， m； k2—— 粘土墻滲透系數(shù)， cm/s， k2=1179。10 5cm/s，含水量控制在 21%～ 25%左右，干密度大于 ,干密度和含水量均通過現(xiàn)場試驗，控制在設計要求范圍內(nèi)。當夯實10m 以下的井段時，可適當加大夯錘的沖擊力，擴大對周圍土體的擠壓影響。檢測內(nèi)容為鉆孔的深度與造孔的偏斜率，土料的含水量，最優(yōu)含水量依現(xiàn)場試驗確定，確保滿足規(guī)范和設計要求。 本次計算斷面的滲透分區(qū)主要根據(jù)地質橫剖面，按照現(xiàn)場所取原狀樣的室內(nèi)土工試驗及現(xiàn)場注（壓）水試驗，綜合大壩建設和運行管理情況進行適當簡化，將大壩計算斷面劃分為 4 個滲透分區(qū)，分別為壩體填筑土、壩基原狀土和防滲墻， 見 滲透分區(qū) 附 圖 41。 105 179。 106 179。 因本次計算為已建工程的 加固，不需計算施工期工況。最大滲透比降發(fā)生在防滲心墻內(nèi)，小于其允許滲透比降，壩體內(nèi)不會產(chǎn)生滲透破壞。 大壩進行防滲處理后，增加了防滲心墻，心墻部份的抗剪強度比壩體填土高，但心墻較薄，為簡化計算，從偏安全角度考慮，不單獨分區(qū)，仍按原壩體的力學指標。 根據(jù)選定的典型計算斷面圖，計算模型原點選在計算斷面 上游側壩腳位置 ， X 方向向右為正， Y 方向向 上 為正。 在滲流計算的基礎上，計算下列工況大壩穩(wěn)定安全系數(shù)： ① 上游正常蓄水位與下游無水時，下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)（有效應力法）； ② 上游設計洪水位與下游無水時，下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)（有效應力法）； ③ 上游校核洪水位與下游無水時，下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù) （有效應力法）； ④ 上游 1/3 壩高水位與下游無水時，上游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)（有效應力法） ⑤ 上游水位從正常蓄水位驟降至 1/3 壩高與下游無水時，上游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)（有效應力法和總應力法）。其穩(wěn)定安全 57 系數(shù)滿足規(guī)范要求。 溢洪道加固設計 溢洪道由進口段、控制段、泄槽段和消能段組成。長，消力池寬 ，深 ，長 ，底板高程 。泄槽段縱坡 1。 溢洪道位于松散的坡積層土，土體結構較松散，施工質量差。 56 表 水庫大壩壩坡穩(wěn)定計算成果表 計算工況 計算邊坡 上游水位 下游水位 安全系數(shù) K 規(guī)范要求 [K] 穩(wěn)定滲流期、庫水位驟降 下游邊坡 校核洪水位 無水 下游邊坡 設計洪水位 無水 下游邊坡 正常蓄水位 無水 上游邊坡 1/3壩高水位 無水 上游邊坡 水位驟降（有效應力法） 無水 地震 下游邊坡 正常蓄水位 無水 地震 上游邊坡 1/3壩高水位 無水 通過本次計算分析，大壩計算斷面上、下游壩坡在各工況下最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范要求，經(jīng)除險加固后大壩結構安全滿足規(guī)范要求。 55 （三） 、壩坡抗滑穩(wěn)定計算工況的確定： 根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 (SDJ2742021)第 條規(guī)定，本次穩(wěn)定分析中應核算： （ 1）穩(wěn)定滲流期的上、下游壩坡。 ） C （ KPa） φ （ 176。 各材料分區(qū)的物理力學指標采用地質推薦值，該值來源于土樣試驗、現(xiàn)場原位注（壓）水試驗和工程類比資料。各工況下計算結果 及 相應浸潤線高度見本章附圖 42～附圖 46。 X 方向計算范圍為自上、下游壩坡坡腳各向外延伸 20m； Y 方向計算范圍為自壩頂至壩基。 105 179。 本次滲流穩(wěn)定計算采用理正巖土計算軟件，因壩體滲透分區(qū)較多，只適用該軟件的有限元法進行滲流計算。 52 滲流安全和結構安全復核 一、 大壩滲流計算分析 （一） 、滲透分區(qū)及指標 大壩滲流計算斷面選取本次勘探取樣斷面。 死水位以下的沖抓回填施工質量受地下水影響 ,應采用相應的技術措施 ,及時抽排滲水 ,確保施工質量。填土層的厚度控制在 至 。10 4cm/s； T—— 粘土墻的厚度， m； S—— 浸潤線粘土墻出逸點至下游坡面出逸點距離， m, 設粘土防滲墻承受最大水頭為 H，根據(jù)下式確定防滲心墻厚度； T=H /[J] 式中： [J]—— 防滲墻允許坡降， [J]=7； 由加固后的壩體滲流計算結果可知，校核洪水位下心墻內(nèi)的水頭差為 △H= ，平均滲透坡降 J=△H/D= [J]=7，滲透 2 2212 T hHkq ?? 2 2221 SHhkq ?? 51 坡 降小于防滲墻的允許坡降 , 單排孔形成的防滲墻厚度即可滿足要求。cos45176。本工程沖抓鉆機選用 SJZ— 95 型自動掛卸沖抓式打井機，其技術性能 指標為：開孔直徑 110cm，最大鉆孔深度達 ，有質量保證的回填深度超過 20m。 表 大壩防滲方案比較表 比較內(nèi)容 沖抓套井方案 壩腳截滲墻 高壓噴射 +壩身土工膜鋪蓋 方案 壩頂布孔，沖抓孔經(jīng) ，孔距 , 上游壩腳設 1179。 （ 2）沖抓套井回填防滲設計 在 壩頂 布置 沖抓孔 ，孔經(jīng) ，孔距 。 方案三： 高壓噴射灌漿方案。 在進行排水 體施工時，對下游壩坡進行整治。 ③ 壩頂構造設計 大壩壩頂寬 5m， 壩頂路面采用 泥結石 硬化，厚度 200mm，雙面排水，坡度 3%，路面上、下游側設 厚、 寬 C20 混凝土路緣石 。在壩腳設 貼坡排水 體， 貼坡排水頂高 ，以下按 1： 設排水體， 厚度 350mm～400mm，下部設有 的砂礫石反濾層。 (二 ）大壩 結構加固 設計 ① 結構加固方案 經(jīng) 復核 ，水庫大壩 按 沖抓套井回填粘土 防滲后， 壩體浸潤線降低，下游壩坡穩(wěn)定性有一定提高 ，大 壩在各工況下的 穩(wěn)定 安全系數(shù)均滿足 47 規(guī)范要求。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL2522021 的有關規(guī)定， XX 水庫為?。á颍┧畮?，屬Ⅴ 等工程，樞紐建筑物為 5 級，設計洪水重現(xiàn)期采用 30 年一遇，校核洪水重現(xiàn)期采用 300 年一遇，消能防沖工程采用 10 年一遇 。 (5)壩體迎水面進行砼護坡，背水面采用生物護坡。壩肩部位的防滲處理 應向山體伸入 30～ 50m，加密鉆孔。 (5)溢洪道未進行加固防滲處理，造成損壞嚴重，可造成沖毀。 (2)庫、壩區(qū)屬丘陵地貌單元，壩區(qū)無斷層通過。由于工程區(qū)附近沒有石料開采，所用石料須從外地購買，購買地主要 為 XX 新洲鎮(zhèn) 塊石料場，該料場的巖石為紫紅色厚層狀砂巖，弱風化，巖性較堅硬，質量較好，含量極為豐富，運距 35km。 ) 凝聚力(Kpa) % g/cm3 g/cm3 % cm/s cm/s cq s cq s 人工填土 層 統(tǒng)計 組數(shù) 8 8 8 8 8 8 8 8 4 3 平均值 3 1.84 1.41 0.95 4 2.73 19.08 0.05 05 E05 1 1 22.75 20.83 最大值 4 1.97 1.56 1.212 5 2.74 20.2 0.46 05 E05 1 1 23.7 21.80 最 2 1 1 0 4 2 17 0 1 1 18 19 41 小值 .77 .23 .75 .71 .2 .21 05 E05 .9 .90 推薦值 3 1.84 1.41 0.95 4 2.73 19.08 0.05 05 E05 1 1 22.75 20.83 壩基土 統(tǒng)計 組數(shù) 4 4 4 4 4 4 4 4 1 3 平均值 3 1.88 1.44 0.91 4 2.74 18.78 0.125 05 E05 1 1 22.7 21.64 最大 值 3 1.95 1.52 0.997 4 2.75 20.30 0.36 E05 1 1 21.80 最小值 2 1.84 1.37 0.787 4 2.72 17.80 0.06 E05 1 1 21.47 推薦值 3 1.88 1.44 0.91 4 2.74 18.78 0.125 05 E05 1 1 22.7 21.64 基巖 推薦值 f= C= 42 天然建筑材料 土 料 土料場位于大壩左側壩體外側的山坡邊及下游，在此取土，一是運距近，在 1km 以內(nèi)，二是土質較好。 表 XX 水庫大壩鉆孔壓水試驗統(tǒng)計表 鉆孔編號 試段位置(m) 試段長度(m) 表 壓 力(Mpa) 透水率 備注 ZK1 9 ZK2 9 ZK3 7 物理力學指標建議值 根據(jù)野外地質鑒定、鉆孔試驗、現(xiàn)場調(diào)查及壩體原狀土料室內(nèi)試驗成果分析，壩體為均質土壩。 104 ZK2 粉質粘土 179。一直存在大壩滲漏，壩腳散浸嚴重。所以存在部分土體含水量較大，