【正文】 和密度ρ(g/cm3)摩擦角φ(176。)內(nèi)聚力C(Kpa)滲透系數(shù)K(cm/s)Ⅰ區(qū)（均質(zhì)壩體）cq垂直s水平基巖(5～10m)45180 天然建筑材料壩址附近無塊石開采，所需塊石要到黔城鎮(zhèn)采石場購買，巖性為石炭系中上統(tǒng)壺天群（C2+3）中厚層狀石灰?guī)r，成塊條件較好，飽和抗壓強(qiáng)度＞60Mpa，儲量豐富，開采方便。工程區(qū)河床無可采砂礫料，砂礫料需黔城鎮(zhèn)砂石碼頭購買，其砂礫料來源可靠，質(zhì)量較好，公路運(yùn)輸方便。壩殼土料可就近開采，巖性為殘坡積含碎石粘土，其天然含水量24%~28%，~179。，壓縮性低，有機(jī)質(zhì)含量少，%， g/cm179。，；沖抓回填土料需到壩址下游采運(yùn)，為石灰?guī)r風(fēng)化粘土，質(zhì)量好，運(yùn)距約2km。 結(jié)論及建議①根據(jù)GB18306—2001版1：400萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度；②施工中壩基及岸坡處理未徹底，壩基和兩岸坡巖體透水率較大，存在淺層壩基滲漏及繞壩滲漏問題。建議基礎(chǔ)帷幕灌漿處理；③主壩壩體有滲漏現(xiàn)象，大壩上游較陡，無防浪措施，浪蝕嚴(yán)重，外坡無坡面排水設(shè)施；下游無排水棱體。建議壩坡整形，內(nèi)坡護(hù)坡防浪，外坡面設(shè)排水設(shè)施；新修排水棱體。副壩壩頂寬度窄，壩身損毀嚴(yán)重。建議壩體培厚整形，內(nèi)坡設(shè)護(hù)坡放浪；④原放水涵管滲漏較大，需封堵，新建隧洞。隧洞除進(jìn)、出口段巖體較破碎，成洞條件稍差以外，洞身地質(zhì)條件較好，基本適宜隧洞開挖。建議隧洞進(jìn)出口邊坡選擇合適坡比開挖，開挖后及時(shí)回填，后期襯砌；洞身段視開挖情況局部襯砌，其他噴護(hù)。因隧洞圍巖水理性質(zhì)差，遇水易軟化產(chǎn)生崩塌，在隧洞開挖過程中注意做好排水及臨時(shí)襯砌工作；⑤原放水臥管滲水嚴(yán)重。建議結(jié)合新開隧洞新建臥管，新建臥管處自然邊坡陡，表層巖體破碎，建議臥管斜向布置，基礎(chǔ)適當(dāng)深挖，保證其抗沖刷穩(wěn)定性；⑥溢洪道開挖未成形，溢流斷面過窄，無襯砌，下游無消能設(shè)施。建議溢洪道進(jìn)行全面整修；⑦該工程無位移，浸潤線監(jiān)測、雨量觀測等設(shè)施；無防汛公路，無管理所，無防汛倉庫。建議新修建防汛公路，增補(bǔ)觀測、監(jiān)測設(shè)施，增設(shè)管理所和防汛倉庫；⑧天然建材壩體填筑土料可就近開采，質(zhì)量儲量滿足要求，且運(yùn)距近。但塊石料、砂礫料缺乏，需外購，運(yùn)距稍遠(yuǎn)。310 4 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 工程任務(wù)和規(guī)模三八水庫位于湖南省洪江市紅巖鄉(xiāng)菊花村境內(nèi)，壩址地理位置坐標(biāo)為27176。07′，東經(jīng)109176。59′，，‰，流域植被較好。該工程屬ⅴ等工程，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。該水庫始建于1972年，水庫為粘土心墻壩，副壩為均質(zhì)土壩；，，；，，壩頂軸長30m；是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)魚等綜合利用的小(二)型水利工程。， m，，上游壩坡從上至下分別為1：、1:，下游壩坡從上至下分別為1：、1：；，壩頂軸線長30m，上游壩坡從上至下分別為1：2. 5，下游壩坡從上至下分別為1：。溢洪道位于主壩右岸, 溢流堰為無閘門控制的寬頂堰，,；溢洪道全長66m，采用鼻坎挑流消能。主壩灌溉隧洞位于大壩右岸山體，城門式，其開挖斷面尺寸：高寬=，，縱坡i=；副壩灌溉箱涵位于副壩右岸山體，矩形，其斷面尺寸：高寬=，，縱坡i=。新建主壩臥管位于庫內(nèi)右岸山坡，斜長24m，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，，；新建副壩臥管位于庫內(nèi)右岸山坡，斜長7m，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，。 存在的主要問題根據(jù)《三八水庫大壩安全認(rèn)定報(bào)告書》結(jié)論，三八水庫存在以下主要問題：（1）主、副壩壩內(nèi)坡面水毀嚴(yán)重，外坡面無排水設(shè)施，外坡面沖刷塌陷現(xiàn)象嚴(yán)重；主、副壩壩基、壩肩滲漏嚴(yán)重；主、副壩壩體存在滲漏現(xiàn)象；主、副壩下游無排水棱體等；（2）主副壩涵管、臥管老化斷裂，存在嚴(yán)重滲漏問題；（3）溢洪道底板及導(dǎo)墻無襯砌，無消能設(shè)施；且被公路占用，已無法泄洪；（4）主、副壩無任何觀測設(shè)施，影響大壩安全監(jiān)測工作；（5）主、副壩存在白蟻現(xiàn)象；（6）防汛公路須改造；（7）無防汛倉庫和管理所。根據(jù)三八水庫存在的問題，確定除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：（a) 大壩加固（1)主壩加固,上游壩坡以培厚整形為主處理，下游壩坡以整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡，下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成二級坡，坡度從上至下擬定為1：、1：；下游壩坡做成二級坡，坡度從上至下依次擬定為1：、1：；新建排水棱體。對壩基、壩肩帷幕灌漿處理；壩體采取沖抓回填處理；壩頂鋪設(shè)碎石墊層后再做泥結(jié)石路面；壩頂不再另行加高，迎水面增設(shè)一道砼防浪墻，背水面加設(shè)一道砼路沿石。（2)副壩加固，；上游壩坡以培土整形為主處理，下游壩坡以整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡；下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成一級坡，坡度從上至下擬定為1：；下游壩坡做成二級坡，坡度從上至下依次擬定為1：；新建排水棱體。壩頂鋪設(shè)碎石墊層后再做泥結(jié)石路面；壩頂不再另行加高，迎水面增設(shè)一道砼防浪墻，背水面加設(shè)一道砼路沿石。（b）新建溢洪道新建鋼筋砼寬頂溢流堰，，；新建C20鋼筋砼導(dǎo)墻，導(dǎo)墻迎水面襯砌15cm鋼筋砼；同時(shí)對寬頂溢流堰進(jìn)行帷幕灌漿處理。泄槽總長30m，底坡i=（）及i=（）；底板采用C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，底板下設(shè)排水系統(tǒng)，沿泄槽底板縱縫中心線設(shè)縱向排水溝1條，共設(shè)橫向排水溝5條；同時(shí)導(dǎo)墻迎水面襯砌15cm鋼筋砼。增設(shè)鼻坎調(diào)流消能設(shè)施，，；。導(dǎo)墻與底板按樁號設(shè)一道橫向伸縮縫；縱縫沿溢洪道中心線方向布置2條；。（c）輸水系統(tǒng)因主、副壩灌溉涵斷面尺寸較小，且漏水嚴(yán)重，不便于進(jìn)洞進(jìn)行處理，本次擬對主壩灌溉涵進(jìn)行全斷面灌水泥漿封堵，對副壩進(jìn)行明挖拆除處理。主壩灌溉涵封堵施工，首先在原灌溉涵管進(jìn)、出口明挖一段，且拆除漿砌石箱涵，2m C20砼塞；然后在壩頂適當(dāng)處鉆￠100灌漿孔至原灌溉涵，直至鉆穿原灌溉涵頂進(jìn)行灌水泥漿全斷面封堵。在主壩右岸山體新建無壓輸水隧洞，采用臥管放水，洞身斷面形式為城門洞形式。本次斷面尺寸按施工要求采用城門洞形式，其開挖斷面尺寸：高寬= m。對隧洞全斷面進(jìn)行襯砌，拱頂、底板及直墻段采用C20鋼筋砼襯砌。在副壩壩體新建無壓輸水箱涵，采用臥管放水，箱涵斷面形式為矩形。斷面尺寸：高寬= m，開挖邊坡為1:， m。箱涵頂、底板及直墻段采用C20鋼筋砼襯砌。隧洞、箱涵按10m進(jìn)行分縫，縫寬2cm，設(shè)橡膠止水，以聚乙烯泡沫板填充。在洞挖段隧洞拱頂布設(shè)排水孔和回填灌漿孔，回填灌漿范圍在隧洞頂部中心角180176。范圍內(nèi)，每排布孔2個(gè)，襯砌后進(jìn)行砼與圍巖接觸面的回填灌漿。根據(jù)工程規(guī)模，根據(jù)水庫主壩灌溉面積為450畝，本次設(shè)計(jì)輸水流量為根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)取值：Q=。主壩放水臥管根據(jù)進(jìn)口處實(shí)際地形布置，臥管全長24m，管頂設(shè) φ150的通氣孔，管底與消力井頂板相接；，放水孔間距（高差）。根據(jù)水庫副壩灌溉面積為450畝，本次設(shè)計(jì)輸水流量為根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)取值：Q=。副壩放水臥管根據(jù)進(jìn)口處實(shí)際地形布置，臥管全長7m，管頂設(shè) φ150的通氣孔，管底與消力井頂板相接；，放水孔間距（高差）。（d）增設(shè)主、副壩安全監(jiān)測設(shè)施。（e）主、副壩白蟻防止及治理。（f）。（g）新建管理所及防汛倉庫（㎡）。 工程等別與建筑物級別根據(jù)調(diào)洪演算結(jié)果，（），根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252－2000）和國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）規(guī)定，三八水庫為?。ǘ┬退畮欤瑯屑~工程等級為ⅴ等，主要建筑物為5級，次要建筑物為5級。大壩設(shè)計(jì)為均質(zhì)土壩，按《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252－2000），本次復(fù)核的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用200年一遇，消能防沖洪水標(biāo)準(zhǔn)采用10年一遇。，相應(yīng)地震基本烈度為小于VI度。按《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL20397規(guī)定，除險(xiǎn)加固地震設(shè)計(jì)烈度為VI度。三八水庫缺乏完整的水文、氣象觀測資料，根據(jù)洪江市氣象站1953～2006年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫17℃，多年平均無霜期304天，多年平均日照時(shí)間為1354h，多年平均降雨量1359mm，70％的降雨集中在4～7月。 三八水庫特征水位及相應(yīng)庫容表頻 率(%)入庫洪峰(m3/s)最大庫容(萬m3)最高洪水位(m)最大泄流量(m3/s)10 水庫壩址及庫區(qū)為丘陵駝丘溝谷地貌，一般海拔200～500m，相對切深一般50～250m，山頂渾圓，山坡平緩，山脊延伸不長，短而渾圓，此起彼伏，多見饅頭山、半面山，局部見陡崖，邊坡角一般10176?！?0176。之間。山脊走向與地層走向大致相同，溝谷多為“U”形谷。根據(jù)地質(zhì)專業(yè)提供的成果。 狗塘沖水庫土體物理力學(xué)指標(biāo)推薦值表指標(biāo)分區(qū)干密度ρ(g/cm3)濕密度ρ(g/cm3)飽和密度ρ(g/cm3)摩擦角φ(176。)內(nèi)聚力C(Kpa)滲透系數(shù)K(cm/s)Ⅰ區(qū)（均質(zhì)壩體）cq1820垂直105s15水平105Ⅱ區(qū)（排水棱體）330101基巖(5～)4520010規(guī)范及技術(shù)文件（1）有關(guān)規(guī)程、規(guī)范1）《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000；2）《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2742001；3）《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》SL2582000；4）《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》DL502193；5）《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》SD26688；6）《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》DL/T51482001；7）《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》SL6094；8）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194；9）《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》SL442006；10）《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2532000；11）《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》SL18996；（2）參考資料1）《土石壩加固》，水利電力出版社，1987年；2）《湖南省病險(xiǎn)土石壩治理研究》，湖南省水利水電廳，1991年；3）《水工設(shè)計(jì)手冊》第4冊《土石壩》，水利電力出版社，1984年；4）《土壩設(shè)計(jì)》，水利電力出版社，1978年；5）《水工設(shè)計(jì)的理論和方法》，中國水利水電出版社，2000年；6）《中國堤壩防滲加固新技術(shù)》，中國水利電力出版社，2001年；7）《洪江市水利區(qū)劃資料》，麻陽縣農(nóng)業(yè)區(qū)劃委員會水資組編制，1983年。（3）依據(jù)文件洪江市水利局2012年編《湖南省洪江市三八水庫大壩安全認(rèn)定報(bào)告》。1）安全系數(shù)a) 大壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001），5級大壩壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)：；非常運(yùn)用條件Ⅰ。2)安全加高值根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）。經(jīng)復(fù)核大壩壩頂高程規(guī)范要求。；，按照土石壩進(jìn)行波浪爬高計(jì)算，；因此，三八水庫主、副壩壩頂高程不滿足規(guī)范要求。 ，，；，，壩頂軸長30m。，；，；設(shè)計(jì)洪水位（P=5%），；校核洪水位（P=%）， m3。三八水庫大壩1972年大壩建成運(yùn)行，當(dāng)?shù)卮竺娣e范圍內(nèi)為紅層地層，土源缺少，土料中粘土成份少，砂粒含量較多，再加上筑壩質(zhì)量差，碾壓不到位，所以壩體存在滲漏現(xiàn)象。由于壩基及壩肩施工清基時(shí)，沒有開挖至基巖石，所以造成壩基滲漏及壩肩繞壩滲漏問題。主、副壩上游壩坡無防浪層，浪蝕非常嚴(yán)重；下游壩坡面高低不平，無排水棱體，壩面變形嚴(yán)重。因此，三八水庫大壩一直帶病運(yùn)行，需對其徹底全面的加固處理。（a)方案擬定（1)主壩方案擬定方案（一）：；，下游壩坡以培厚整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡；下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成二級坡，坡度從上至下擬定為1：、1:；下游壩坡做成二級坡，坡度從上至下依次擬定為1：、1:；新建排水棱體。對壩基、壩肩帷幕灌漿處理；壩體采取沖抓回填處理。該方案的優(yōu)點(diǎn)為土方挖量較少，工期短。缺點(diǎn)為壩軸線變化較大。方案（二）：，上游壩坡以培厚整形為主處理，下游壩坡以整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡，下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成二級坡，坡度從上至下擬定為1:、1：；下游壩坡做成二級坡，坡度從上至下依次擬定為1：、1：；新建排水棱體。對壩基、壩肩帷幕灌漿處理；壩體采取沖抓回填處理。該方案的優(yōu)點(diǎn)為壩軸線無變化。缺點(diǎn)為土方回填量較多，工期長。a2)副壩方案擬定方案（一）：，；上游壩坡以培厚整形為主處理，下游壩坡以整形為主處理；上游壩坡面（）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡；下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成一級坡，坡度從上至下擬定為1：；下游壩坡做成一級坡，坡度從上至下依次擬定為1：；新建排水棱體。該方案的優(yōu)點(diǎn)為土方回填量較少，工期短。缺點(diǎn)為壩腳線有變化。方案（二）：，；上游壩坡以回填為主處理，下游壩坡以削坡整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡，設(shè)計(jì)洪水位以上采用草皮護(hù)坡；下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成一級坡，坡度從上至下擬定為1：；下游壩坡做成一級坡，坡度從上至下依次擬定為1：；新建排水棱體。該方案的優(yōu)點(diǎn)為壩腳線變化較大。缺點(diǎn)為土方回填量較多，工期長。b)方案選定b1)主壩方案選定。綜合從各方面考慮，本次主壩設(shè)計(jì)推薦方案（一）作為主壩壩坡加固設(shè)計(jì)方案。 主壩壩坡加固設(shè)計(jì)方案比較表項(xiàng)目方案一方案二設(shè)計(jì)方案；，下游壩坡以培厚整形為主處理；上游壩坡面（設(shè)計(jì)洪水位到死水位）鋪設(shè)預(yù)制六棱砼塊護(hù)坡；下游采用草皮護(hù)坡。大壩上游壩坡做成二級坡，坡度從上至下擬定為1：、1:；下游壩坡做成二級坡，坡度從上至下依次擬定為1：、1:；新建排水棱體。對壩基、壩肩帷