【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 深3米、長(zhǎng)15米，漏水沿放水涵洞左側(cè)流出，將涵洞出口處壩體沖成缺口，沖走壩填土約400m3，直接影響大壩穩(wěn)定，后經(jīng)封堵，基本把陷洞堵實(shí)。該壩壩面無護(hù)坡措施，下游壩腳還未設(shè)濾水層，壩坡淘刷、沖刷嚴(yán)重，尤其二期壩體后坡沖刷溝遍布。（2）壩基、溢洪道工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)根據(jù)調(diào)查資料，壩基（肩）持力層為∈2～3ls白云質(zhì)灰?guī)r，巖層傾向下游，傾角28176?！?5176。，屬硬質(zhì)巖類，強(qiáng)度較高，壩體基本置于中等風(fēng)化巖體上部，風(fēng)化帶內(nèi)裂隙較發(fā)育，淺部多張開。壩址975m高程以下因取土筑壩基巖裸露，地表巖溶發(fā)育較弱，基巖無危害性的臨空面存在，壩肩岸坡穩(wěn)定，大壩加高地質(zhì)條件較好。參照其它工程類比，建議壩基（肩）巖體力學(xué)指標(biāo):∈2～3ls中等風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r: f=層 面： f=～裂隙面： f=～建議壩體物理力學(xué)參數(shù)見表2?！　　　　　　误w物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)表 巖性參數(shù)含水量(%)孔隙比容重g/cm3比重抗剪強(qiáng)度壓縮系數(shù)(Mpa1)壓縮模量(MPa)滲透系數(shù)飽和Φ（度）C(KPa)粘土夾碎石1230105原溢洪道基礎(chǔ)基本置于中等風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r上，底板現(xiàn)已破裂，覆蓋層零星分部，厚0～1m，側(cè)墻以斜向巖質(zhì)邊坡為主，溢洪道地基、邊坡穩(wěn)定等地質(zhì)條件均較好。（3）壩體、壩基（肩）滲漏及滲漏評(píng)價(jià)經(jīng)地表地質(zhì)調(diào)查兩岔河水庫庫區(qū)無低鄰谷滲漏和遠(yuǎn)距離滲漏，主要滲漏問題集中在壩區(qū)。 大壩滲漏點(diǎn)分布情況表編號(hào)滲漏部位及方式滲漏點(diǎn)數(shù)（處）滲漏量（L/s）滲漏點(diǎn)高程（m）S1壩腳壩基接合部位1S2壩左端壩體滲漏1① 壩體滲漏據(jù)地表調(diào)訪，兩岔河水庫大壩無專門防滲設(shè)施，迎水面未作防水處理，沿兩期壩體接合部位（高程約954m）及以上壩體滲漏嚴(yán)重，950m高程以下壩左端存在較大滲水點(diǎn)S2（1987年6月壩體沖缺口部位），坡面較潮濕，950m高程以上一期壩體其它部位未發(fā)現(xiàn)明顯滲漏，坡面相對(duì)干燥，說明壩體自身防滲性能較好。② 壩基（肩）滲漏水庫建成三十多年，未進(jìn)行過防滲處理，沿建基面及壩基淺部風(fēng)化裂隙存在裂隙性滲漏，較明顯的S1滲漏點(diǎn)位于壩腳位置。鑒于一期壩左端及二期壩體滲漏較嚴(yán)重，建議采取加固、灌漿等手段進(jìn)行全面處理，壩基建議采取帷幕灌漿，封閉強(qiáng)風(fēng)化帶及弱風(fēng)化帶上部，孔深一般以進(jìn)入巖體15m為控制，兩壩肩延伸10～15m。大壩加高所需天然建材主要為土料、石料。石料用量較小，建議在附近砂石料場(chǎng)就地購買。土料場(chǎng)選擇主要依據(jù)地形、開采條件、運(yùn)距等，初步選定2個(gè)土料場(chǎng)。料場(chǎng)編號(hào)“土－1～2”，分別位于下游左干渠上部緩坡、高龍（水庫下游右岸），總儲(chǔ)量15萬m3，～。均為黃色粘土，質(zhì)純、結(jié)構(gòu)致密，厚度2～4m。土－1大部分為開墾荒地，運(yùn)距600m，有效儲(chǔ)量8萬m3；土－2大部分為耕地、良田，運(yùn)距300m，有效儲(chǔ)量7萬m3。⑴、壩區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性好，據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》，本區(qū)基本地震烈度小于Ⅵ度。⑵、壩基（肩）巖體為硬質(zhì)巖，處于中等風(fēng)化上部，風(fēng)化裂隙發(fā)育，透水性較好。⑶、壩體（尤其是二期壩體）填土質(zhì)量不佳，密實(shí)度差，透水性偏大，強(qiáng)度低，需進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，然后考慮是否處理。⑷、壩體、壩基均有滲漏，主要漏水部位為954m高程以上二期壩體及壩左端S2滲漏點(diǎn)，沿建基面及壩基淺部風(fēng)化裂隙存在裂隙性滲漏，建議對(duì)壩體、壩基進(jìn)行全面防滲處理。⑸、本階段勘察工作由于勘探手段有限，施工中若發(fā)現(xiàn)特殊工程地質(zhì)問題，另作專門性研究。 滲流及穩(wěn)定分析 滲流計(jì)算（1）計(jì)算方法及計(jì)算工況根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SDJ 21884）的規(guī)定，土壩滲流計(jì)算的任務(wù)是：①確定壩體浸潤線及其下游出逸點(diǎn)的位置，供壩體穩(wěn)定計(jì)算之用；②計(jì)算壩體和地基滲漏量；③確定水庫水位降落時(shí)上游壩殼內(nèi)自由水面的位置，供上游壩坡穩(wěn)定分析之用。結(jié)合兩岔河水庫大壩的現(xiàn)狀，滲流復(fù)核計(jì)算考慮下列兩種水位組合情況：工況1：上游正常蓄水位（959m）與下游相應(yīng)的最低水位（）；工況2：水庫水位從正常蓄水位（959m）降至放水涵洞取水高程（951m）情況。計(jì)算方法為有限元數(shù)值分析法，采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所《滲流分析軟件》（）計(jì)算。計(jì)算時(shí)分兩個(gè)區(qū)域：壩體為1區(qū)、壩基為2區(qū)。各區(qū)采用的滲透系數(shù)如下：1區(qū)（按各向同性考慮）：Kx=Ky=105cm/s；2區(qū)（按各向同性考慮）：Kx=Ky=105cm/s；（2）工況1計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，穩(wěn)定滲流期單位壩長(zhǎng)滲漏量q=m.，浸潤線位置見下圖：大壩土料為粘性土，其滲透破壞形式為流土，破壞坡降：J破壞=（rs/rw1）（1n）=　　J允許=J破壞/K=按壩體浸潤線復(fù)核，最大滲透比降J=J允許，因此不會(huì)產(chǎn)生滲透破壞。由于壩體下游未采取排水措施，壩體浸潤線過高，故壩體應(yīng)采取相應(yīng)的排水設(shè)施，增設(shè)壩腳堆石棱體，以降低壩體浸潤線。（3）工況2計(jì)算結(jié)果　　放水涵洞進(jìn)口雙向轉(zhuǎn)動(dòng)閘門的尺寸為Φ300mm，（城門型），，經(jīng)計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，水庫降落期單位壩長(zhǎng)滲漏量q=m.，計(jì)算的浸潤線位置見下圖：按壩體浸潤線復(fù)核，最大滲透比降J=J允許，因此不會(huì)產(chǎn)生滲透破壞。 壩坡穩(wěn)定計(jì)算（1）計(jì)算方法及計(jì)算工況　　穩(wěn)定計(jì)算的目的是保證土石壩在自重、各種情況下的孔隙壓力和外荷載的作用下，具有足夠的穩(wěn)定性，不致發(fā)生通過壩體或壩體和壩基的整體剪切破壞。兩岔河水庫大壩現(xiàn)狀的壩坡穩(wěn)定計(jì)算考慮了下列兩種情況：工況1（正常運(yùn)用）：穩(wěn)定滲流期的下游壩坡（）；工況2（非常運(yùn)用）：水庫水位降落期的上游壩坡（水庫水位從正常蓄水位959m降至放水涵洞取水高程951m）。計(jì)算方法為剛體極限平衡法，采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所《邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)軟件》（）計(jì)算。壩體強(qiáng)度計(jì)算方法為有效應(yīng)力法。 穩(wěn)定計(jì)算采用參數(shù)表部位試驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)濕容重飽和容重C(kPa)φ(度)C(kPa)φ(度) γw(t/m3)γs(t/m3)壩　體25壩　基500500（2）工況1：穩(wěn)定滲流期下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果通過程序自動(dòng)收索，最不利滑動(dòng)面的圓心坐標(biāo)為：x=、y=，滑弧半徑R=。： 下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表計(jì)算方法計(jì)算安全系數(shù)Ｋ最小安全系數(shù)允許值Ｋ瑞典條分法Bishop法Janbu法，穩(wěn)定滲流期的下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。（3）工況2：水庫水位降落期上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果通過程序自動(dòng)收索，最不利滑動(dòng)面的圓心坐標(biāo)為：x=、y=，滑弧半徑R=。： 上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表計(jì)算方法計(jì)算安全系數(shù)Ｋ最小安全系數(shù)允許值Ｋ瑞典條分法Bishop法Janbu法，水庫水位降落期的上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。 存在的主要問題及復(fù)核結(jié)論⑴、大壩壩頂高程達(dá)不到規(guī)范要求，溢洪道過水?dāng)嗝娌粔颉?971年發(fā)生洪水漫頂造成潰壩，壩體被沖毀三分之一，修復(fù)后的壩段發(fā)生明顯沉陷。⑵、1979年除險(xiǎn)加固時(shí)修建的溢洪道襯砌施工質(zhì)量差，溢洪道底板和側(cè)墻發(fā)生多處斷裂，整個(gè)墻體隨時(shí)都可能倒塌。一旦側(cè)墻倒塌，洪水將直接沖擊右壩肩，危及壩身安全。⑶、現(xiàn)有溢洪道出口正處右壩腳，未與河道連接，洪水迂回沖擊、淘刷壩體，影響壩體穩(wěn)定。⑷、放水涵洞施工質(zhì)量差，進(jìn)口未設(shè)截流設(shè)施。1987年6月，放水涵洞消力池發(fā)生陷洞，庫水幾乎漏完。⑸、大壩壩身及壩基存在兩處明顯滲漏。⑹、大壩上、下游壩面均無護(hù)坡，下游壩坡與兩岸岸坡連接處未設(shè)排水溝，壩坡受雨水沖刷嚴(yán)重。下游壩腳未設(shè)排水棱體，壩內(nèi)浸潤線較高。⑺、放水涵洞進(jìn)口雙向轉(zhuǎn)動(dòng)閘門已損壞，需更換，進(jìn)口消力池需改建。⑻、下游河道行洪能力不夠，需疏浚擴(kuò)寬。⑼、兩岔河未按有關(guān)規(guī)范設(shè)立專門的管理機(jī)構(gòu)，沒有必要的管理生產(chǎn)辦公和生活設(shè)施。另外，庫區(qū)無安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，無法了解大壩的運(yùn)行情況。⑴、水庫成庫條件較好，庫岸穩(wěn)定，壩址地質(zhì)條件較好；⑵、庫區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性好，地震基本烈度小于VI度；⑶、壩頂超高不夠，壩體需加高；⑷、溢洪道泄洪能力不夠，槽身襯砌多處斷裂，需進(jìn)行拓寬改造；⑸、經(jīng)計(jì)算復(fù)核，滲流穩(wěn)定和壩坡穩(wěn)定均滿足規(guī)范要求。但沿兩期壩體結(jié)合部位存在滲漏，沿壩基建基面及壩基淺部風(fēng)化裂隙存在裂隙性滲漏，壩體和壩基需進(jìn)行灌漿處理；⑹、放水涵洞進(jìn)口雙向轉(zhuǎn)動(dòng)閘門已經(jīng)損壞，需更換。另進(jìn)口消力池需改建；⑺、加強(qiáng)水庫運(yùn)行管理，建立管理機(jī)制，完善和配套管理設(shè)施；綜上所述，兩岔河水庫險(xiǎn)情多，滲漏嚴(yán)重，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。2 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 水庫及樞紐 設(shè)計(jì)依據(jù)（1）工程等別及建筑物級(jí)別，（），設(shè)計(jì)灌溉面積518畝。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL 252—2000）及《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201—94），工程規(guī)模屬小（2）型，工程等別為V等工程。主要建筑物大壩、溢洪道、放水涵洞按5級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。（2）洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL 2522000）的規(guī)定，本工程永久性擋水和泄水建筑物所采用的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇，消能防沖標(biāo)準(zhǔn)按10年一遇。（3）設(shè)計(jì)基本資料① 水文、氣象根據(jù)水文專業(yè)調(diào)查、分析計(jì)算，設(shè)計(jì)中所采用的水文、氣象參數(shù)見下表：　　　　　　 設(shè)計(jì)采用的水文、氣象參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量備注1多年平均最大風(fēng)速M(fèi)/s2設(shè)計(jì)情況計(jì)算風(fēng)速M(fèi)/s3校核情況計(jì)算風(fēng)速M(fèi)/s續(xù)上表4吹程km5多年平均來水量萬m32646設(shè)計(jì)洪水位（P=%）m7設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄流量m3/s8相應(yīng)下游水位m9校核洪水位（P=%）m10校核洪水位時(shí)最大下泄流量m3/s11相應(yīng)下游水位m12正常蓄水位m95913正常蓄水位以下庫容萬m314總庫容萬m315死水位m95116死水位以下庫容萬m317淤沙高程（30年）m18調(diào)節(jié)庫容萬m3② 地震基本烈度場(chǎng)區(qū)地震基本烈度小于6度，本工程建筑物不考慮地震設(shè)防。③ 壩基巖石物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計(jì)采用的壩基（肩）巖體力學(xué)指標(biāo):∈2～3ls弱風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r: f=層 面： f=～裂隙面： f=～：　　　　　　 設(shè)計(jì)采用壩體物理力學(xué)參數(shù)表巖性參數(shù)含水量(%)孔隙比容重g/cm3飽和容重g/cm3抗剪強(qiáng)度壓縮系數(shù)(Mpa1)壓縮模量(MPa)滲透系數(shù)飽和慢剪Φ（度）C(KPa)粘土夾碎石25105（4）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50201—94）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL 252—2000）《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SDJ 218—84）及其補(bǔ)充規(guī)定《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（SL 189—96）《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 253—2000）及其補(bǔ)充規(guī)定《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/T 191—96）《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 253—2000）及其補(bǔ)充規(guī)定 水庫樞紐除險(xiǎn)加固工程總體布置　　兩岔河水庫原溢洪道堰頂高程959m，溢流前緣凈寬B=9m。本次洪水調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)，考慮了B=9m（不拓寬方案）和B=15m（拓寬方案）兩種情況。根據(jù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果復(fù)核壩頂超高?？紤]到兩岔河水庫集雨面積較大，庫容較小，下泄流量較大，結(jié)合右岸的地形地質(zhì)條件，本次設(shè)計(jì)選用拓寬方案。，壩坡1:，壩頂設(shè)1m高防浪墻，壩頂寬度4m。上游壩面采用C15砼預(yù)制塊護(hù)坡，下游壩面采用草皮護(hù)坡，下游壩腳增設(shè)堆石排水棱體，，底部高程945。溢洪道位于右岸，拓寬時(shí)左側(cè)墻（靠壩側(cè)）位置不動(dòng)，右側(cè)邊墻往右岸延伸。另外，原溢洪道出口對(duì)沖壩腳，影響壩體穩(wěn)定，須對(duì)將其改道，使水流順暢接入下游河道。放水涵洞位于左岸，原進(jìn)口取水高程950m，由一扇雙向轉(zhuǎn)動(dòng)閘門控制。經(jīng)過復(fù)核計(jì)算，所以取水口高程應(yīng)抬高，并重建啟