【正文】 為15L/S，足以證明該壩因滲漏將造成破壞。分析原因是，作滲流穩(wěn)定評價時，計算取值是綜合值，并未考慮集中漏水點。就滲流穩(wěn)定分析計算的滲流量q＝104m3/。也說明壩體滲漏嚴(yán)重。按“三類壩”介定標(biāo)準(zhǔn)，視為“三類壩”?！〈髩畏€(wěn)定分析安全鑒定階段對大壩沒鋪土工膜前進行穩(wěn)定復(fù)核。該壩為均質(zhì)土壩，壩坡的穩(wěn)定分析采用簡化畢肖普法。計算兩種工況：。計算選用參數(shù)以現(xiàn)場勘察、土工試驗等資料綜合選取。復(fù)核結(jié)果如下：上游壩坡：A情況，Kmin＝＞[K]＝。B情況，Kmin＝＞[K]＝，滿足穩(wěn)定要求。下游壩坡：A情況，Kmin＝＜[K]＝。B情況，Kmin＝＜[K]＝，滿足穩(wěn)定要求。故該大壩結(jié)構(gòu)安全評價為A級?！〈髩伟踩b定結(jié)論　根據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》規(guī)定，綜合評價為C級，具體情況如下：綜合上述評價結(jié)論，該大壩安全類別為三類壩。（1）溢洪道已滿足泄洪能力，但其末端無消能設(shè)施。（2）上游壩面原鋪設(shè)的防滲柔氈破裂，壩體滲嚴(yán)重。（3）原放水涵臥管已破壞，滲漏嚴(yán)重。（4）壩肩、壩基滲漏嚴(yán)重。（5）水庫無自動化監(jiān)測系統(tǒng)。　除險加固設(shè)計根據(jù)初步設(shè)計階段的審查結(jié)論及建議，本次除險加固設(shè)計的主要內(nèi)容如下：（1）續(xù)建溢洪道消能設(shè)施；（2）對放水臥管進行改造，封堵原涵洞,新建取水隧洞；（3）對壩體迎水面進行復(fù)合土工膜防滲處理；（4）上游壩坡周邊設(shè)砼截流齒槽，以固定土工膜，并沿齒槽作帷幕灌漿防滲。 (5)對壩基進行帷幕灌漿防滲處理?！≡O(shè)計依據(jù)和工程等級　設(shè)計依據(jù)（基本資料）（1）水文氣象℃℃℃（2）水庫特征值設(shè)計洪水位（P＝2%）：校核洪水位（P＝%）：設(shè)計洪水位時最大下泄流量：校核洪水位時最大下泄流量：死水位：淤砂高程：（3）地震烈度查《中國地震烈度動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB183062001)，查《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，相應(yīng)地震基本烈度Ⅵ度，建筑物設(shè)防。（4）工程資料（部分）b.《某縣**水庫大壩安全鑒定報告》c.《某縣**水庫除險加固工程初步設(shè)計報告》、勘探、土工試驗等基礎(chǔ)資料（5）規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行和參照的主要規(guī)范有：a.《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194b.《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000c.《中華人民共和國強制性條文水利水電工程部分》（2004年版）d.《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SDJ253－2000e.《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》SL258－2000f.《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274－2001g.《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》SL60－94h.《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》SL258－2000i.《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》SL2792002j.《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》SL/T25598　工程等級**，大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高32m，正常庫容185104m3，總庫容210104m3，是一座以灌溉為主，兼顧人畜飲水的多功能水庫。水庫樞紐由大壩、溢洪道、放水隧洞三部分組成。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522002，確定水庫規(guī)模為小（一）型，大壩、溢洪道等主要建筑物為四等4級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇（p=2%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500年一遇(p=%)。施工導(dǎo)流建筑物為五等5級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。本工程除險加固設(shè)計后其規(guī)模、等別及防洪標(biāo)準(zhǔn)不變?！　〈髩巍〈髩畏篮閺?fù)核（主壩）根據(jù)洪水復(fù)核計算結(jié)果，，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274－84），其相應(yīng)的壩頂安全超高為：。壩頂在靜水位以上的超高按下式計算。Y＝R＋e＋A式中：Y－壩頂距水庫靜水位高度（m）　　　R－波浪爬高（m）　　　e－最大風(fēng)壅水面高度（m）　　　　A－安全加高（m）。波浪爬高應(yīng)用莆田試驗站公式式中：KΔ－斜坡糙率滲透性系數(shù)，　　　Kw－　　　m－斜坡坡度系數(shù)，風(fēng)壅水面高度應(yīng)用公式：e＝式中：K－綜合摩阻系數(shù)，10－6　　　W－風(fēng)速（m/s），　為16（m/s）　　　H－水域平均水深，取27m　　　D－吹程，　　　　波浪高度應(yīng)用公式：　　?。紻1/3波長計算應(yīng)用公式　　　經(jīng)計算：非常運用情況下Y＝，正常運用情況下為Y＝，,故**水庫大壩滿足防洪要求。（主壩）計算工況為校核洪水位和正常水位蓄兩種工況。計算過程過程中采用的參數(shù)：復(fù)合土工膜滲透系數(shù)K＝1011cm/s壩體滲透系數(shù)：k壩＝103cm/s壩基滲透系數(shù)：K基＝103孔隙比：e＝校核洪水位：正常水位：。壩坡滲流分析計算采用河海大學(xué)工程力學(xué)研究所編制的水工結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)(AutoBANK ) 程序進行計算。浸潤線計算情況為：正常蓄水位和校核水位。從計算簡圖可知：浸潤線均很低，逸出點也低。單寬滲流量均較小，分別為：q＝109m3/、109m3/。故土工膜的鋪設(shè)滿足大壩防滲要求?！误w穩(wěn)定計算壩坡穩(wěn)定分析計算采用河海大學(xué)工程力學(xué)研究所編制的土石壩邊坡穩(wěn)定分析系統(tǒng)（HHSlope ）程序進行計算。計算兩種工況：校核洪位和正常蓄水位遇地震。主、副壩采用的參數(shù)，壩體土料飽和慢剪φ＝17176。，凝聚力C＝，γ浮＝，γ＝，γ飽＝，γ干＝，G＝。排水棱體γ自然＝，內(nèi)摩擦角φ＝36176。副壩體滲透系數(shù)：k壩＝105cm/s副壩基滲透系數(shù)：K基＝104cm/s副壩孔隙比：e＝上下游壩坡穩(wěn)定計算采用簡化畢肖普法公式：式中：K為穩(wěn)定安全系數(shù)　　為土條粘結(jié)力　　為條塊寬度　　W為土條重量　W＝W1+W2　　W1為在壩坡外水位以上的條塊重量　　W2為在壩坡外水位以下的條塊重量　　為土料內(nèi)摩擦角　　為水庫水位降落前壩體中的孔隙壓力　　為條塊的重力線與通過此條塊底面中的半徑之間的夾角 V垂直地震慣性力（向上為正，向下為負）　 　R滑弧半徑m主壩壩坡穩(wěn)定計算結(jié)果：正常蓄水位遇地震：上游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝[K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，下游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝ [K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。校核洪水位：上游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝[K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，下游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝ [K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。副壩壩坡穩(wěn)定計算結(jié)果：正常蓄水位遇地震：上游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝[K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，下游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝ [K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。校核洪水位：上游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝[K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，下游壩坡最小抗滑安全系數(shù)為K＝ [K]＝，設(shè)計滿足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。經(jīng)初步設(shè)計階段經(jīng)濟比較，選定大壩上游壩坡采用塊石護坡。護坡厚度計算采用下列公式：＝，取t＝式中：D—石塊換算成球形直徑，m；　　　D50—塊石的平均粒徑，m；　　　Kt—隨坡率變化的系數(shù)，；　　　塊石的容重，t/m3，；　　　水的容重，t/m3，；t—護坡厚度，m。，滿足護坡要求。通過上述大壩的滲流穩(wěn)定與壩坡穩(wěn)定計算分析，從計算結(jié)果來看，壩坡是穩(wěn)定安全的。但是水庫大壩運行34年來，年久失修，老化，滲漏等種種病因，壩坡出現(xiàn)浪蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，不規(guī)整。因此，壩坡須進行整治處理。1）上游壩坡整治。設(shè)計方案為：將水庫庫水放空至死水位，將原壩坡面上的干砌塊石清除，整修壩坡局部塌陷區(qū)，將土料夯實至設(shè)計壩坡。先鋪20cm厚的粗砂，再鋪土工膜，然后鋪20cm厚的粗砂，30cm 厚的干砌塊石理砌護坡。2）下游面整治設(shè)計方案為：將壩坡上的被破壞的地方用粘土回填夯實整平，然后種上草坡。原壩坡上的排水溝完好，不作改造。3）由于上游壩坡鋪設(shè)土工膜，土工膜需嵌入防浪墻基礎(chǔ)內(nèi)，故拆除原防浪墻，用C10砼澆注成11m的基礎(chǔ)平壩頂高程，將土工膜嵌入砼內(nèi)，墻高1m。壩頂路面為30cm厚泥石路面，壩頂略向下游傾斜，坡降為3%。，前緣寬6m，進口段寬6m，長8m，一級陡槽段長27m，寬6m，收縮段長20m，首端寬6m，，長110m，末端無消能設(shè)施。原溢洪道側(cè)墻為漿砌塊石，底板為砼襯砌，側(cè)墻、底板均完好，無開裂，垮塌現(xiàn)象。經(jīng)過調(diào)洪計算，，堰頂水頭H0＝。陡槽起始斷面水深采用臨界水深hk：hk＝式中：q－單寬流量g－重力加速度經(jīng)計算，陡槽水面線根據(jù)能量方程式計算，采用公式為：　溢洪道陡槽水面線計算成果表斷面水深h（設(shè)(m/s)i(m)b(m)ΔL(m)ΣΔL (m)116272262720334712044167溢洪道邊墻高度計算成果表斷面斷面距陡槽起始點距離(m)流速(v)(m/s)摻氣增加水深(m)摻氣后水深ha(m)邊墻高H＝ha+Δ(m)11223344注：通過復(fù)核原溢洪道邊墻高度滿足要求。由于原溢洪道側(cè)墻為漿砌塊石，底板為砼襯砌，側(cè)墻、底板完好，無開裂，垮塌現(xiàn)象。因此溢洪道不再作改造，增加消能設(shè)施即可。原溢洪道無消能設(shè)施，根據(jù)地形、地質(zhì)情況，本工程采用跌坎消能較合理。在消力池后建一排洪渠至消坑，將水順暢引入消坑。本工程為?。ㄒ唬┬停鶕?jù)強制性條文消能設(shè)施按20年一遇洪水設(shè)計。根據(jù)地形、地質(zhì)情況本工程布置為一級跌坎消能。由溢洪道陡槽水面線計算可知：陡槽末端水深hc＝，流速v＝，即：其中: L0按質(zhì)點拋射運動考慮，即：　　 式中：m為堰坎的流量系數(shù)，取m＝，P2為下游坎高。　　hA為堰坎頂部斷面水深，即hA＝hc＝消能坎高為：C＝ hc－H1消能坎頂水頭：而m1消能坎系數(shù)?。?。經(jīng)計算，取LK＝10m，C＝，h1＝。漿砌塊石容重γ＝，水的容重γ水＝，自重G＝G1+G2G1＝γV＝＝G2＝γV＝＝水壓力P水P水＝噸揚壓力：U＝噸MP水＝MU＝MG＝抗傾安全系數(shù)＞[K]＝抗滑安全系數(shù)＞[K]＝故滿足穩(wěn)定要求?！　　。捎肅15砼襯砌。消能池長10m，，為C15砼襯砌，底板上開排水孔，直徑100mm，呈梅花型布置；消力坎為C15砼，，上游面1：，下游面垂直；，。：邊墻穩(wěn)定計算采用庫倫理論計算。土體水平，β＝0176。δ為墻土間的摩擦角δ＝15176。φ為土的內(nèi)摩擦角φ＝30176。α為墻的傾角α＝176。正常情況下：（無水時）土壓力按主動土壓力計算。主動土壓力系數(shù)：G＝G1+G2＝抗滑安全系數(shù)：KC＝＞[K]＝，是穩(wěn)定的。MEPH＝MEPV＝（1+）＝MG＝MG1 + MG2＝G1抗傾安全系數(shù)：　　K0＝＞[K]＝，是安全的。非常情況下（有水時）土壓力按被動土壓力計算：在計算被動土壓力時，計算結(jié)果誤差較大，有時可達2～3倍甚至更大，根據(jù)工程經(jīng)驗取KP＝＝EP＝EPH＝176。＝EPV＝176。＝G＝G1+G2＝靜水壓力：P水＝揚壓力：抗滑安全系數(shù)：KC＝＞[K]＝，是安全的。MPHt＝MPvt＝＝MG＝ MP水＝抗傾安全系數(shù)：　　K0＝＞[K]＝，是安全的?！误w、壩基、壩肩滲漏處理　壩體防滲設(shè)計1．方案比較壩體防滲考慮三個方案：（1）在上游壩面設(shè)粘土斜墻，優(yōu)點是施工方便，壩體防滲效果好。缺點是碾壓質(zhì)量難以控制，壩基強透水帶無法處理，且當(dāng)?shù)馗鼰o優(yōu)質(zhì)粘土。故該方案不可取。（2）在壩頂平行于壩軸線布置3排排距2m，孔距3m，呈梅花型分布的鉆孔進行帷幕灌漿，帷幕深進入壩基弱風(fēng)化層（ω＜5lu＝10～15m。，由于壩體土含大量砂頁巖風(fēng)化碎片，灌漿只能采用純壓式，漿液擴散不均勻，難以達到防滲效果，同時在脈強上，下游在庫水壓力作用下易形成弱應(yīng)力區(qū)，從而使幕體受到破壞，故該方案雖可起到防滲作用，但工程量大，也不可取。（3）在死水位高程處采用復(fù)合土工膜防滲，壩基礎(chǔ)采用帷幕灌漿防滲。該方案優(yōu)點是既解決了沒有粘土的問題，又能起到防滲作用，還因為基礎(chǔ)采用帷幕灌漿防滲，解決了基礎(chǔ)清基，工作量相對較大和因斷層影響而深層滲漏的問題。缺點是施工相對復(fù)雜一些。綜上所述，方案（3）可行。復(fù)合土工膜型號和技術(shù)要求：型號：PE復(fù)合土工膜，兩布一膜，重量500g/m2。壩體采用兩布一膜的復(fù)合土工膜防滲，施工時應(yīng)先清除壩坡上的防浪塊石，有機腐質(zhì)植以及原防滲柔氈（由于防滲柔氈質(zhì)量較差，抗?jié)B能力差，從大壩滲漏較大可知，防滲柔氈已被破壞）。然后整平壩坡，保證壩坡上無尖銳的東西。整平壩坡的同時開挖邊坡齒槽，。齒槽開挖好后澆筑一期砼，待期砼凝固后進行齒槽灌漿，最后鋪設(shè)土工膜。復(fù)合土工膜采用焊、粘相結(jié)合的方式，即先焊接后用粘膠將未焊接著的接縫粘合。接縫處的抗拉強度及抗?jié)B強度必須同非接縫處一樣。由于水庫無放空底孔，庫水只能放至死水位，而且清淤困難，因此將大壩上游面齒槽作在死水位高程，土工膜嵌入齒槽內(nèi)，齒槽下部壩體采用充填灌漿防滲。．復(fù)合土工膜抗滑穩(wěn)定計算上游面防滲薄膜抗滑穩(wěn)定計算：tg= 式中：f：土工膜與墊層間的摩擦系數(shù)，　f=tg=,　k：安全系數(shù)　　k=m= =＜（上游壩坡坡比）所以復(fù)合土工膜與墊層之間是穩(wěn)定的。　壩