【正文】 [J]＝因J＝＜[J]＝，故不會(huì)發(fā)生流土。經(jīng)滲流穩(wěn)定分析，無(wú)論正常、還是校核情況，滲透破壞坡降均小于允許水力坡降，不會(huì)發(fā)生流土。即不會(huì)因滲漏而造成大壩的破壞。但是經(jīng)勘測(cè)對(duì)滲漏量的觀測(cè)，其值為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(píng)價(jià)時(shí)，計(jì)算取值是綜合值，并未考慮集中漏水點(diǎn)。就滲流穩(wěn)定分析計(jì)算的滲流量q＝104m3/。也說(shuō)明壩體滲漏嚴(yán)重。按“三類(lèi)壩”介定標(biāo)準(zhǔn)，視為“三類(lèi)壩”?！〈髩畏€(wěn)定分析安全鑒定階段對(duì)大壩沒(méi)鋪土工膜前進(jìn)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(jiǎn)化畢肖普法。計(jì)算兩種工況：。計(jì)算選用參數(shù)以現(xiàn)場(chǎng)勘察、土工試驗(yàn)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(mǎn)足穩(wěn)定要求。下游壩坡：A情況，Kmin＝＜[K]＝。B情況，Kmin＝＜[K]＝，滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。故該大壩結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)為A級(jí)?！〈髩伟踩b定結(jié)論　根據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》規(guī)定，綜合評(píng)價(jià)為C級(jí)，具體情況如下：綜合上述評(píng)價(jià)結(jié)論，該大壩安全類(lèi)別為三類(lèi)壩。（1）溢洪道已滿(mǎn)足泄洪能力，但其末端無(wú)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(kù)無(wú)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?！〕U(xiǎn)加固設(shè)計(jì)根據(jù)初步設(shè)計(jì)階段的審查結(jié)論及建議，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：（1）續(xù)建溢洪道消能設(shè)施；（2）對(duì)放水臥管進(jìn)行改造，封堵原涵洞,新建取水隧洞；（3）對(duì)壩體迎水面進(jìn)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(duì)壩基進(jìn)行帷幕灌漿防滲處理。　設(shè)計(jì)依據(jù)和工程等級(jí)　設(shè)計(jì)依據(jù)（基本資料）（1）水文氣象℃℃℃（2）水庫(kù)特征值設(shè)計(jì)洪水位（P＝2%）：校核洪水位（P＝%）：設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄流量：校核洪水位時(shí)最大下泄流量：死水位：淤砂高程：（3）地震烈度查《中國(guó)地震烈度動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB183062001)，查《中國(guó)地震動(dòng)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.《某水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告》c.《某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》、勘探、土工試驗(yàn)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(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522000c.《中華人民共和國(guó)強(qiáng)制性條文水利水電工程部分》（2004年版）d.《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ253－2000e.《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》SL258－2000f.《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL274－2001g.《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》SL60－94h.《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》SL258－2000i.《水工隧洞設(shè)計(jì)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(jí)**，大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高32m，正常庫(kù)容185104m3，總庫(kù)容210104m3，是一座以灌溉為主，兼顧人畜飲水的多功能水庫(kù)。水庫(kù)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(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522002，確定水庫(kù)規(guī)模為?。ㄒ唬┬?，大壩、溢洪道等主要建筑物為四等4級(jí)，設(shè)計(jì)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(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。本工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)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(jì)算結(jié)果，，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)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(jì)算。Y＝R＋e＋A式中：Y－壩頂距水庫(kù)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(yàn)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(zhǎng)計(jì)算應(yīng)用公式　　　經(jīng)計(jì)算：非常運(yùn)用情況下Y＝，正常運(yùn)用情況下為Y＝，,故**水庫(kù)大壩滿(mǎn)足防洪要求。（主壩）計(jì)算工況為校核洪水位和正常水位蓄兩種工況。計(jì)算過(guò)程過(guò)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(jì)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(jìn)行計(jì)算。浸潤(rùn)線計(jì)算情況為：正常蓄水位和校核水位。從計(jì)算簡(jiǎn)圖可知：浸潤(rùn)線均很低，逸出點(diǎn)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(mǎn)足大壩防滲要求?！误w穩(wěn)定計(jì)算壩坡穩(wěn)定分析計(jì)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(jìn)行計(jì)算。計(jì)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?。剑茫?，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(jì)算采用簡(jiǎn)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(kù)水位降落前壩體中的孔隙壓力　　為條塊的重力線與通過(guò)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(fù)）　 　R滑弧半徑m主壩壩坡穩(wěn)定計(jì)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。副壩壩坡穩(wěn)定計(jì)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)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(jì)滿(mǎn)足規(guī)范要求，故下游壩坡是安全的。經(jīng)初步設(shè)計(jì)階段經(jīng)濟(jì)比較，選定大壩上游壩坡采用塊石護(hù)坡。護(hù)坡厚度計(jì)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(hù)坡厚度，m。，滿(mǎn)足護(hù)坡要求。通過(guò)上述大壩的滲流穩(wěn)定與壩坡穩(wěn)定計(jì)算分析，從計(jì)算結(jié)果來(lái)看，壩坡是穩(wěn)定安全的。但是水庫(kù)大壩運(yùn)行34年來(lái)，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(jìn)行整治處理。1）上游壩坡整治。設(shè)計(jì)方案為：將水庫(kù)庫(kù)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(shí)至設(shè)計(jì)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(hù)坡。2）下游面整治設(shè)計(jì)方案為：將壩坡上的被破壞的地方用粘土回填夯實(shí)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(jìn)口段寬6m，長(zhǎng)8m，一級(jí)陡槽段長(zhǎng)27m，寬6m，收縮段長(zhǎng)20m，首端寬6m，，長(zhǎng)110m，末端無(wú)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(wú)開(kāi)裂，垮塌現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)調(diào)洪計(jì)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(jì)算，陡槽水面線根據(jù)能量方程式計(jì)算，采用公式為：　溢洪道陡槽水面線計(jì)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(jì)算成果表斷面斷面距陡槽起始點(diǎn)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(guò)復(fù)核原溢洪道邊墻高度滿(mǎn)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(wú)開(kāi)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(wú)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(qiáng)制性條文消能設(shè)施按20年一遇洪水設(shè)計(jì)。根據(jù)地形、地質(zhì)情況本工程布置為一級(jí)跌坎消能。由溢洪道陡槽水面線計(jì)算可知：陡槽末端水深hc＝，流速v＝，即：其中: L0按質(zhì)點(diǎn)拋射運(yùn)動(dòng)考慮，即：　　 式中：m為堰坎的流量系數(shù)，取m＝，P2為下游坎高?！　A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)?。健＝?jīng)計(jì)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(yáng)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(mǎn)足穩(wěn)定要求?！　　?，采用C15砼襯砌。消能池長(zhǎng)10m，，為C15砼襯砌，底板上開(kāi)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(jì)算采用庫(kù)倫理論計(jì)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(wú)水時(shí)）土壓力按主動(dòng)土壓力計(jì)算。主動(dòng)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(shí)）土壓力按被動(dòng)土壓力計(jì)算：在計(jì)算被動(dòng)土壓力時(shí)，計(jì)算結(jié)果誤差較大，有時(shí)可達(dá)2～3倍甚至更大，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)取KP＝＝EP＝EPH＝176。＝EPV＝176。＝G＝G1+G2＝靜水壓力：P水＝揚(yáng)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(jì)1．方案比較壩體防滲考慮三個(gè)方案：（1）在上游壩面設(shè)粘土斜墻，優(yōu)點(diǎn)是施工方便，壩體防滲效果好。缺點(diǎn)是碾壓質(zhì)量難以控制，壩基強(qiáng)透水帶無(wú)法處理，且當(dāng)?shù)馗鼰o(wú)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(jìn)行帷幕灌漿，帷幕深進(jìn)入壩基弱風(fēng)化層（ω＜5lu＝10～15m。，由于壩體土含大量砂頁(yè)巖風(fēng)化碎片，灌漿只能采用純壓式，漿液擴(kuò)散不均勻，難以達(dá)到防滲效果，同時(shí)在脈強(qiáng)上，下游在庫(kù)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(diǎn)是既解決了沒(méi)有粘土的問(wèn)題，又能起到防滲作用，還因?yàn)榛A(chǔ)采用帷幕灌漿防滲，解決了基礎(chǔ)清基，工作量相對(duì)較大和因斷層影響而深層滲漏的問(wèn)題。缺點(diǎn)是施工相對(duì)復(fù)雜一些。綜上所述，方案（3）可行。復(fù)合土工膜型號(hào)和技術(shù)要求：型號(hào)：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(shí)應(yīng)先清除壩坡上的防浪塊石，有機(jī)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(wú)尖銳的東西。整平壩坡的同時(shí)開(kāi)挖邊坡齒槽，。齒槽開(kāi)挖好后澆筑一期砼，待期砼凝固后進(jìn)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(qiáng)度及抗?jié)B強(qiáng)度必須同非接縫處一樣。由于水庫(kù)無(wú)放空底孔，庫(kù)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(jì)算上游面防滲薄膜抗滑