【正文】 對(duì)比野外注水試驗(yàn)成果與室內(nèi)垂直滲透試驗(yàn)成果可以看出，兩者之存在一定差距。據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)成果代表性土樣（ZK3011），據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB5028799)土的細(xì)粒含量判別方法，該層土的細(xì)粒含量為PC=55%。［1/4(1n)］100=，可知PC≥［1/4(1n)］100，其破壞類(lèi)型為流土破壞，臨界水力坡降按公式J臨=(Gs1)(1n)。表411 防滲心墻土物理力學(xué)指標(biāo) 數(shù)值指標(biāo)算術(shù)平均值大值平均值小值平均值建議值天然含水量(%)濕容重(g/cm3)干容重(g/cm3)比重孔隙比液限(%)塑限(%)塑性指數(shù)壓縮模量(Mpa)壓縮系數(shù)(Mpa1)凝聚力Kpa22241818內(nèi)磨擦角(度)貫入擊數(shù)(擊)9107從上表中可以看出，心墻填土的干密度較小，壓縮系數(shù)較大，屬中～高壓縮性土。⑸反濾棱體質(zhì)量檢查在棱體部位挖一探坑檢查棱體質(zhì)量，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，在棱體內(nèi)未見(jiàn)有反濾料，僅見(jiàn)塊石及碎石，僅為一塊石堆體。綜上可知壩體質(zhì)量評(píng)價(jià)為：①壩體填土主要為殘坡積粘土，土層結(jié)構(gòu)松散，夾有少量風(fēng)化碎石，室內(nèi)壓縮系數(shù)較大，碾壓不密實(shí)且不均勻。④大壩反濾棱體施工質(zhì)量差，無(wú)分級(jí)反濾料，難以起到反濾作用。壩基覆蓋層巖性為紅黃色、黃紅色壤土，局部夾灰?guī)r碎塊、碎屑等，土層結(jié)構(gòu)較密實(shí)，粘結(jié)性中等至較好，呈可塑～硬塑狀態(tài)，為中等透水土層，綜合室內(nèi)、外試驗(yàn)，cm/s。室內(nèi)定名為含礫或含砂低液限粘土及高液限粘土。具體步驟：⑴先由CAD按理正軟件的要求畫(huà)出大壩的橫斷面圖，以米為單位用1:1比例畫(huà)圖；⑵之后轉(zhuǎn)成DXF格式的文件，在理正軟件的環(huán)境下載入圖形。需要對(duì)其進(jìn)行必須對(duì)其采取防滲處理。畢肖普簡(jiǎn)化法使用圓弧滑裂面。 具體參數(shù)選擇 斷面選擇計(jì)算斷面采用所給資料中CAD圖紙的斷面（如下圖45）。表412 大壩斷面各區(qū)土料物理力學(xué)指標(biāo)序號(hào)部位內(nèi)摩擦角凝聚力重度飽和重度φ（176。 浸潤(rùn)線(xiàn)浸潤(rùn)線(xiàn)采用滲流計(jì)算時(shí)所得的壩體浸潤(rùn)曲線(xiàn)的近似折線(xiàn)。所以本次復(fù)核計(jì)算取正常運(yùn)用條件，同時(shí)根據(jù)所給資料大壩屬于3級(jí)工程，（及下表413）可知。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附件。而此處計(jì)算取高水位時(shí)的浸潤(rùn)線(xiàn)近似計(jì)算。同樣先進(jìn)行“自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面”，設(shè)置“土柱位置誤差”參數(shù)為10。兩種工況的具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附件。 壩體變形分析大壩自1959年蓄水投入運(yùn)行以來(lái)，受到當(dāng)時(shí)歷史條件的影響及施工條件的限制，水庫(kù)一直存在質(zhì)量隱患，配套工程不盡完善，至今大壩仍未埋設(shè)必要的變形(水平、垂直位移、裂縫)觀測(cè)，因而無(wú)法對(duì)大壩進(jìn)行壩體內(nèi)部沉降，水平位移，垂直位移及裂縫作定量分析，現(xiàn)僅根據(jù)目測(cè)外表來(lái)進(jìn)行分析。第五章 TJ大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)在大壩復(fù)核計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)壩體上游塊石護(hù)坡翻修、下游壩面排水設(shè)計(jì)、壩身、壩基及巖溶防滲處理、下游貼坡反慮排水設(shè)計(jì)、大壩白蟻防治等方面進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)。如處理壩基防滲，其防滲墻上部應(yīng)與壩體的防滲體相連接，并達(dá)到一定的深度。這也是一種垂直防滲方法。在確定幕體厚度時(shí),應(yīng)考慮幕體所承受的水頭及幕體容許的水力坡度,來(lái)達(dá)到幕體在設(shè)計(jì)水頭作用下的滲流穩(wěn)定。方案Ⅱ：對(duì)壩體填土及壩基覆蓋層防滲均采用二管高壓擺噴灌漿防滲墻處理，處理范圍為樁號(hào)0+000～0+247，全長(zhǎng)247m，采取單排布置，造孔155孔，～。表51 壩體防滲方案綜合比較表防滲方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)投資深層攪拌樁截滲墻技術(shù)先進(jìn)，工藝簡(jiǎn)單。一般根據(jù)最大水頭和允許水力梯度，確定防滲墻的厚度。 防止在軟弱夾層、斷層破碎帶、巖石裂隙充填物以及抗水性能差的巖體中產(chǎn)生管涌。 灌漿帷幕厚度確定巖石地基的帷幕灌漿可根據(jù)巖石的具體情況采用單排或雙排帷幕。 防滲處理后滲流計(jì)算 參數(shù)的確定按照方案的說(shuō)明對(duì)壩體與壩基的防滲設(shè)施進(jìn)行改進(jìn)。最近幾年為了取得更好的灌漿效果，國(guó)內(nèi)開(kāi)始發(fā)展了細(xì)度更高的用于灌漿的水泥材料。，2=。 具體計(jì)算計(jì)算采用理正軟件實(shí)現(xiàn)，取校核水位的情況，各參數(shù)已經(jīng)在前面給出。得出壩坡和壩基滲透穩(wěn)定滿(mǎn)足規(guī)范要求，即處理措施起到了除險(xiǎn)加固作用。 干砌石護(hù)坡石壩護(hù)坡是壩體的重要組成部分。干砌石護(hù)坡根據(jù)波浪的大小可做成單層或雙層。護(hù)坡范圍,通常上至壩頂,下至最低庫(kù)水位以下能滿(mǎn)足壩坡土料抗沖要求的高程,不高的壩常護(hù)至壩底。 m=4，K=。 取=；=1；2h=；A=。 拋石護(hù)坡上游護(hù)坡，可在堆石料場(chǎng)挑選適當(dāng)塊徑和級(jí)配的石料，拋填在上游范圍內(nèi)。 下游壩面排水設(shè)計(jì)為了排除降落在壩面的雨水，下游壩坡上應(yīng)設(shè)置縱橫向的排水溝。沿土石壩壩坡與岸坡連線(xiàn)上應(yīng)設(shè)置雨水截水溝，以攔截沿岸坡流下來(lái)的雨水，以免沖刷壩坡。/s）。 下游貼坡排水設(shè)計(jì)大壩排水體處理是一個(gè)較為棘手的問(wèn)題，排水體失效一般是位于壩體內(nèi)的反濾層堵塞造成的，若全部更換反濾層，大壩壩身的開(kāi)挖量較大，工程造價(jià)高，開(kāi)挖后回填土與原壩體難以較好的結(jié)合，影響大壩安全，故此方案不被采用。對(duì)兩岸壩面進(jìn)行以預(yù)防、誘殺為主，壩身灌漿為輔的白蟻防治綜合治理方案。在壩體與山體結(jié)合部位挖一條深2m、寬1m的防蟻毒土溝，用40%毒死蜱乳油按1:100稀釋?zhuān)販媳跍系讎姙ⅲ僭诿?0cm溝內(nèi)回填土上噴灑同樣濃度毒死蜱藥液1次，每米用40%毒死蜱乳油2kg，這樣能阻止大壩兩端山體中白蟻通過(guò)取食進(jìn)入壩體。這樣大壩壩頂和下游坡坡面形成一道毒土屏障，阻止外來(lái)白蟻（繁殖蟻）在大壩表層著巢生存。壩外坡面埋設(shè)誘殺包。一般白蟻取食藥餌1015d將全部死亡。使用傳染藥物可使該群白蟻經(jīng)藥物中毒傳染而全部死亡，同時(shí)可有效地預(yù)防兩邊山頭白蟻的有翅成蟲(chóng)分飛至大壩上重新?tīng)I(yíng)巢。對(duì)不具備開(kāi)挖條件的蟻巢或發(fā)現(xiàn)有較大的蟻道，應(yīng)進(jìn)行灌漿填充處理。 環(huán)境保護(hù)與水土保持 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)主要包括水質(zhì)保護(hù)、環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù)、噪聲防治及施工期人群健康保護(hù)。人群健康保護(hù)措施主要有施工區(qū)衛(wèi)生清理和施工人員衛(wèi)生防疫。闡述了土石壩加固技術(shù)及方法，并對(duì)各種除險(xiǎn)加固措施進(jìn)行了分析比較，提出了適合TJ水庫(kù)大壩的具體加固措施和方法。個(gè)人總結(jié)：在滲流加固方案選取的對(duì)比方面，個(gè)人感覺(jué)理由的展開(kāi)有所欠缺；用理正軟件計(jì)算時(shí)，操作方法沒(méi)有詳細(xì)的展示在論文中；各種計(jì)算中所取的參數(shù)多為經(jīng)驗(yàn)值，缺乏理論依據(jù)；后面的排水和白蟻防護(hù)設(shè)計(jì)由于缺乏詳細(xì)資料，沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算。滲透水流在壩體內(nèi)產(chǎn)生較大的滲透水壓力和孔隙水壓力降低壩體土石料的有效容重和抗剪強(qiáng)度，從而導(dǎo)致壩坡滑動(dòng)、崩塌。在壩基防滲上，對(duì)于中低壩的沖積型河床覆蓋層，可采用施工速度快、造價(jià)相對(duì)低廉的深層攪拌法和高壓噴射灌漿法建防滲墻。土石壩滑坡的加固方案主要從降低壩體浸潤(rùn)線(xiàn)著手，解決壩體、壩基及壩肩岸坡的滲漏、解決沿壩下涵管道接觸滲漏和涵管的漏水:放緩壩坡，壓重壩腳和導(dǎo)滲排水，以有效的提高壩體的抗滑穩(wěn)定性。這些方法雖是行之有效的，但它們都有一定的適用條件，一定要根據(jù)實(shí)際的工程條件確定采用相應(yīng)得當(dāng)?shù)姆椒?。研究表明，只要掌握一定的滲流觀測(cè)資料及同期的水位和降雨等觀測(cè)資料，并結(jié)合工程地質(zhì)情況，通過(guò)采取有限元法進(jìn)行滲流分析等可以找出土石壩滲漏的原因?？梢?jiàn)，水庫(kù)經(jīng)除險(xiǎn)加固后，無(wú)論是其社會(huì)效益還是經(jīng)濟(jì)效益，都將明顯的提高。接下來(lái)在大壩復(fù)核計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)壩體上游塊石護(hù)坡翻修、下游壩面排水設(shè)計(jì)、壩身、壩基及巖溶防滲處理、下游貼坡反慮排水設(shè)計(jì)、大壩白蟻防治等方面進(jìn)行了除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)。土料場(chǎng)取料完后，修建排水設(shè)施，用推土機(jī)回填表土，平整壓實(shí)并種植水土保持種草。環(huán)境空氣質(zhì)量保護(hù)主要是對(duì)砼拌和系統(tǒng)采取降塵措施，注意交通揚(yáng)塵防治措施、燃油機(jī)械尾氣排放等。實(shí)踐證明，白蟻防治應(yīng)采用綜合式全面滅治的施工方案，在施工時(shí)根據(jù)實(shí)際情況跟進(jìn)施工。利用壓力漿液, 通過(guò)管道注入蟻洞中, 漿液在壓力作用下析水后密實(shí), 以達(dá)到恢復(fù)壩體整體性和防滲性的目的。壩面施藥。在大壩外坡，按58m的間距視白蟻密度全面埋放藥片。人工挖巢就是直接挖出白蟻的主副巢，活捉蟻王、蟻后，及時(shí)用藥物毒殺殘存白蟻，其效果立竿見(jiàn)影，達(dá)到除根治本的目的。加固水庫(kù)大壩下游坡一般植草皮，壩頂為水泥混凝土路面和花壇。加固大壩白蟻預(yù)防主要是大壩下游坡面和壩頂及大壩與山體結(jié)合部分進(jìn)行白蟻預(yù)防。為不影響大壩的安全，集滲槽內(nèi)反濾層及砂石的填充高度一般為（23）m，其上部采用與壩體相同的土料回填壓實(shí)?！獜搅飨禂?shù)，在計(jì)算岸坡截流排水溝時(shí)可采用=；。此處由于所提供資料不足，就不在具體推求。邊坡上的縱向排水溝通常設(shè)在馬道的內(nèi)側(cè)。表53 a、b經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表m2ab本次計(jì)算2L=；m==，b=；2h=；取校核水位情況H=；=。在干砌石護(hù)坡施工中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一, 必須保證石料以下礫石墊層平整,不致經(jīng)雨水沖刷,石頭下陷。2h設(shè)計(jì)波高。 m=，K=。岸高坡陡的用復(fù)式坡面。我土石壩的上游面多采用干砌石護(hù)坡。由于結(jié)構(gòu)的需要一般土石壩護(hù)坡都護(hù)到壩頂。下圖為設(shè)計(jì)水位下壩體浸潤(rùn)線(xiàn)及其下游出逸點(diǎn)的位置，壩體及壩基內(nèi)的流網(wǎng)圖：圖51 加固后校核水位下流網(wǎng)圖壩坡出逸段與下游壩基表面的出逸比降以及不同土層之間的滲透比降可由“各點(diǎn)比降計(jì)算值圖”中查得。H為承受水頭或壩高，m，此處取壩高為30m；C為依地質(zhì)條件而定的系數(shù)，通常取825m，此處取20m。因?yàn)樵偌?xì)的水泥也是有粒徑的?；炷练罎B墻的滲透系數(shù)一般小于，此處取混凝土防滲墻的滲透系數(shù)為5。帷幕允許的水力梯度J如下表52所示。 帷幕位置的確定在土石壩中存在著壩體滲漏引起的作用在壩體或心墻內(nèi)的孔隙水壓力,同時(shí)還存在由地基滲漏引起的作用在地基內(nèi)的揚(yáng)壓力,當(dāng)帷幕設(shè)計(jì)在壩后部,阻險(xiǎn)斷了排水條件,如不能夠采取措施,將水順利排出,當(dāng)揚(yáng)壓力高出壩體內(nèi)的壓力時(shí),這時(shí)地基內(nèi)的部分滲流竄入壩體,不但會(huì)使壩體浸潤(rùn)線(xiàn)升高,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使壩體受到?jīng)_刷破壞,所以,如果對(duì)帷幕的防滲標(biāo)準(zhǔn)要求較高,幕體的設(shè)計(jì)就應(yīng)愈往上游布置。 防滲帷幕要求防滲帷幕應(yīng)符合的要求有: 減少壩基和繞壩滲漏, 防止其對(duì)壩基及兩岸邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響。②要考慮到施工機(jī)械條件。綜合考慮兩種方案各項(xiàng)指標(biāo)最終選定第一種方案對(duì)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。方案Ⅰ：對(duì)壩體填土及壩基覆蓋層防滲均采用抓斗法造砼防滲墻處理，處理范圍為樁號(hào)0+000～0+247，全長(zhǎng)247m，（）。(2) 確定帷幕在壩基內(nèi)的具體位置及幕體厚度,也就是確定灌漿擴(kuò)散半徑、孔距、排數(shù)和排距等參數(shù)。這是病險(xiǎn)水庫(kù)防滲加固常用的一項(xiàng)措施。此處理方法屬于垂直防滲措施，其優(yōu)點(diǎn)可以適應(yīng)各種不同資料的壩體和復(fù)雜的地基水文和工程地質(zhì)條件。從大壩整體來(lái)看，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)危害性裂縫，自建成運(yùn)行至今，整體沉降也已基本穩(wěn)定，不存在明顯的整體不均勻沉降，也沒(méi)有因不均勻沉降而產(chǎn)生的危害性拉裂；位移也較小，至今未發(fā)現(xiàn)明顯位移現(xiàn)象。和均大于最小安全系數(shù)，故壩坡穩(wěn)定滿(mǎn)足要求。以下分別為兩種工況的計(jì)算圖。點(diǎn)邊界可以不輸。 水位降落期水位降落期分為：上游坡校核水位緩降至死水位的水位變動(dòng)期和上游坡校核水位降至正常蓄水位的水位變動(dòng)期，取水位降落速度為每24小時(shí)降落1m。具體操作如下：首先利用CAD將滑坡橫斷面按理正計(jì)算要求格式畫(huà)好，將圖形導(dǎo)入到理正中，并設(shè)置各種參數(shù)如下：基本操作面：水面選項(xiàng)：浸潤(rùn)線(xiàn)近似表示：參數(shù)設(shè)置好以后，首先設(shè)置“自動(dòng)搜索最危險(xiǎn)滑裂面”，設(shè)置“土柱位置誤差”參數(shù)為10。圖46 圖47 圖48 最小安全系數(shù)的選取根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，土石壩設(shè)計(jì)條件中的正常運(yùn)用條件分類(lèi)如下：⑴水庫(kù)水位處于正常蓄水位和設(shè)計(jì)洪水位與死水位之間的各種水位的穩(wěn)定滲流期；⑵水庫(kù)水位在上述范圍內(nèi)經(jīng)常性的正常降落；⑶抽水蓄能電站的水庫(kù)水位的經(jīng)常性變化和降落。⑵水上粘聚力為10Kpa時(shí)，水上就為10+5Kpa，即加上5Kpa。圖45 大壩計(jì)算斷面示意圖 大壩斷面各區(qū)土料物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)大壩工程地質(zhì)材料中壩基取為石灰?guī)r，相應(yīng)的物理力學(xué)指標(biāo)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值取得。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖44所示。對(duì)于均質(zhì)壩、厚斜墻壩和厚心墻壩，宜采用計(jì)及條塊間作用力的簡(jiǎn)化畢肖普(Simplified Bishop)法；對(duì)于有軟弱夾層、薄斜墻、薄心墻壩的壩坡穩(wěn)定分析及任何壩型，可采用滿(mǎn)足力和力矩平衡的摩根斯頓一普賴(lài)斯(MorgensternPrice)等方法。通過(guò)大壩滲流計(jì)算分析，從輸出結(jié)果中的“比降計(jì)算值圖”。⑶當(dāng)各種參數(shù)設(shè)定完成之后，點(diǎn)擊確定，軟件進(jìn)行計(jì)算，輸出各種計(jì)算結(jié)果（見(jiàn)附件）?，F(xiàn)有棱體內(nèi)未見(jiàn)有反濾料，僅見(jiàn)塊石及碎石，僅為一塊石堆體，可見(jiàn)棱體質(zhì)量較差，難以起到反濾作用，已基本失效。cm/s。土層結(jié)構(gòu)較松散，粘結(jié)性中，呈可塑狀態(tài)，土料來(lái)源于大壩左右岸山坡及庫(kù)周殘坡積壤土層和風(fēng)化層，大壩填土室內(nèi)定名為多含礫低液限粘土。③沖抓鉆套井心墻土質(zhì)為較均勻的粘土，所建部分起到了一定作用。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查大壩內(nèi)外坡均為塊石護(hù)坡，塊石巖質(zhì)為石灰?guī)r，弱風(fēng)化，僅局部為強(qiáng)風(fēng)化，塊石質(zhì)量較好。綜合室內(nèi)、外試驗(yàn)，cm/s。防滲心墻土物理力學(xué)指標(biāo)，為了解防滲心墻土物理力學(xué)指標(biāo)，共取原狀土樣11個(gè)，進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)。求得=建議其=～⑶壩基滲透穩(wěn)定評(píng)價(jià)壩基土層結(jié)構(gòu)較密實(shí)，粘性中等，可塑狀態(tài)。壩體填土為中等透水性土層。大壩填土室內(nèi)定名為多含礫低液限粘土。表49 土體透水性實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表室內(nèi)滲透試驗(yàn)(cm/s)鉆孔注水試驗(yàn)(cm/s)組數(shù)(組)611平均值105104大值平均值104104小值平均值105104綜合室內(nèi)、外試驗(yàn)，cm/s。該層分布較廣泛，厚度014m左右。壩坡為1：。 滲流計(jì)算的任務(wù)土石壩必須控制通過(guò)壩身和地基的滲流，以防止土體因受滲流作用發(fā)生危險(xiǎn)的沖蝕、滑坡等破壞