【正文】 體，上部巖體透水性較強，為中等透水層。，壩軸線呈直線。大壩由上游護坡、壩體、下游反濾體組成，；壩頂無防浪墻，；，；上游壩坡為干砌塊石護坡，現(xiàn)有兩級平臺，寬均為2m，、坡比從上至下依次為1：、1：、1：；下游壩坡為草皮護坡，下游有兩級平臺，，、坡比從上至下依次為1：、1：、1：～1：，并在壩腳設有反濾壩，反濾壩外坡1：。大壩存在的主要問題有：（1）壩體填土滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求本次地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場注水試驗揭示，105cm/s，不滿足《碾壓式土石壩設計規(guī)范》的要求。（2）河床中存在強風化透水巖層，沒有清除，沒有進行防滲灌漿，僅僅依賴1m厚的粘土齒墻防滲，但是齒墻本身滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求。（3）上、下游壩坡局部變形嚴重，上游塊石護坡嚴重風化淘蝕，下游反濾壩塊石部分風化、松動，局部有淤堵現(xiàn)象?！雾敻叱虖秃烁鶕?jù)《碾壓土石壩設計規(guī)范》（SL274－2001）、《水工建筑物抗震設計規(guī)范》（SL203－97）和洪水調(diào)節(jié)計算確定的水庫特征水位，按以下運用情況和上游護坡材料分別壩頂高程進行復核，并取其最大值。①設計洪水位＋正常運用情況的壩頂超高；②正常蓄水位＋正常運用情況的壩頂超高；③校核洪水位＋非常運用情況的壩頂超高；④正常蓄水位＋非常運用情況的壩頂超高＋地震安全超高；（1）壩頂超高計算壩頂超高按下式計算： y=R+e+A （）式中 y —壩頂超高，m；R —最大波浪在壩坡上的爬高，m；e —最大風壅水面高度，m；A —安全加高，大壩屬四等4級建筑物，正常運用A=，非常運用A=。本庫吹程D=，多年平均最大風速V=13m/s。①波浪爬高平均波浪爬高采用官廳水庫公式計算： （） （） （）式中 g——重力加速度，；——當gD/W2=20～250時，為累積頻率5%的波高，m；當gD/W2=250～1000時，為累積頻率10%的波高，m；hm——平均波高，通過hp/hm進行換算，m；——平均波長，m； ——平均波浪爬高，m； W——計算風速，W正==,W非=V=13m/s； KΔ——斜坡的糙率系數(shù)，本庫為干砌石護坡，取KΔ=； Kw——經(jīng)驗系數(shù)：正常運用條件下，w/(gH)1/2=，Kw= 非常運用條件下，w/(gH)1/2=，Kw=M——斜坡的坡度系數(shù)， m=H——壩前平均水深，m；設計條件下H=，校核情況下H=；根據(jù)以上計算公式和參數(shù)，計算得出：正常運用條件下：hm=, Lm= ,Rm=非常運用條件下：hm=, Lm= ,Rm=按爬高分布進行換算, 由于/H，則：在正常運用條件下:R5%==在非常運用條件下:R5%==②最大風壅水面高度最大風壅水面高度按下式計算： （）式中 —風壅水面高度，m；—綜合摩阻系數(shù)，106；—計算風向與壩軸線法向的夾角，176。，取0；其余符號同前。經(jīng)計算，在正常運用條件下，e=（m）；在非常運用條件下，e=（m）。（2）壩頂高程復核。 壩頂高程計算成果表工 況設計爬高R（m）風壅水面高e（m ）安全加高A（m）地震安全超高（m）水位（m）壩頂高程（m）水位（m）壩頂高程（m）工況① 工況②工況③工況④ ，，壩頂高程滿足要求；（基本維持溢洪道堰頂寬度不變方案），即現(xiàn)狀條件下大壩防洪能力不滿足規(guī)范要求，壩頂需要加高或擴寬溢洪道。，均大于各種工況下水位，故滿足要求。本次大壩加固設計綜合考慮運行檢修、防汛運輸和保護大壩壩面及大壩加固施工交通等要求，如果到給大壩增高，工程量較大，且不利于大壩穩(wěn)定，而且在美觀上上不及拓寬溢洪道的方案?！〈髩渭庸淘O計　大壩防滲處理根據(jù)本次地質(zhì)鉆孔現(xiàn)場注水試驗揭示，105cm/s，104cm/s；大壩壩基上部巖體透水性較大，心墻段及上下游代料斷壩基均存在中等透水層，結合以上情況，對壩體心墻采用充填灌漿，壩基采用帷幕灌漿進行處理。（1）心墻充填灌漿采用粘土漿，單排布孔，灌漿軸線與心墻軸線一致，灌漿布孔不分序。鉆孔孔徑50mm，選用30mm的灌漿管?！?，灌漿次數(shù)不小于5次，灌漿間隔時間不小于5d。開始灌漿時，先用稀漿疏通管理，等3～5min后再加大泥漿稠度，進行正常灌注。灌漿遵循“先稀后稠，少灌多復”的原則進行。，若灌漿孔吃漿量小于4L/(m?min)即可停止灌漿。（2）壩基帷幕灌漿單排布孔，灌漿軸線定在心墻軸線上，灌漿布孔為三序。灌漿采用巖心回轉鉆機成孔或全液壓巖土工程鉆機成孔，中壓灌漿泵灌漿。帷幕灌漿采用自下而上分段灌漿法，灌漿方式采用循環(huán)式，灌漿孔在灌漿前全孔應進行一次鉆孔沖洗和裂隙沖洗，孔內(nèi)沉積厚度不得超過20cm。，具體參數(shù)應由現(xiàn)場灌漿試驗取得成果資料后確定。灌漿結束標準為，在規(guī)定的壓力下，繼續(xù)灌注30min；或不大于1L/min時，繼續(xù)灌注60min，灌漿可以結束。封孔采用“壓力灌漿封孔法”?！　　　　　　　　　　　　　　　」酀{材料為水泥漿材。工程量：壩體造孔1201m。　上游護坡加固大壩上游干砌石護坡破損、局部塌陷、缺失，風化嚴重，需要進行加固處理。大壩加固后，上游壩面護坡按護坡能堅固耐久，能抵抗各種因素對坡的破壞作用，保證底層不受淘刷，并盡可能就地取材，造價經(jīng)濟合理，施工簡單，維修方便的原則選擇，選用砌石護坡和混凝土護坡兩種方案進行比較，擇優(yōu)選擇。方案一：砌石護坡塊石在最大局部波壓力作用下所需的直徑D（D為換算球形直徑）為： （）式中 D50——石塊平均粒徑，m；ρK——石塊的重度, ρK=；ρW——水重度，ρW=；m——坡率，m=；hp——設計波浪高，m；設計波浪高取累積概率P=5%的波高h5%；Kt——隨坡率變化的系數(shù)，Kt =則D=砌石護坡的厚度為： 根據(jù)工程經(jīng)驗，混凝土護坡厚度取30cm。方案二：混凝土護坡根據(jù)板厚在波壓力和浮力作用下，不致浮起和破裂的條件進行混凝土護坡的計算，通常只計算其厚度，平面尺寸可預先選定，按現(xiàn)場澆筑考慮?；炷涟宓暮穸葹椋? （）式中 η——系數(shù)，；hp——設計波浪高，m；取累積概率P=1%的波高h1%；b——沿壩坡向板長，m，b=；ρc——混凝土重度，t/m3，ρc=；其它符號意義同上。則t=。由于水庫樞紐附近多為礫巖，易風化，不能作為護坡材料，故本次采用混凝土塊護坡。根據(jù)預制混凝土塊護坡計算結果，參照其它工程成功經(jīng)驗，混凝土護坡厚度取12cm，并在其下鋪設10cm厚的砂石墊層?！〈髩螇雾斣O計本次設計綜合考慮運行檢修、防汛運輸和保護大壩壩面及大壩加固施工交通等要求。壩頂采用20cm厚泥結石路面，路面長96m。為了減少壩頂漬水，壩頂面按2%的坡度向下游側放坡，使水排向下游坡。，，路緣與壩頂齊平?！∠掠螇纹录庸坦こ淘O計。下游壩坡設置三道平臺，，、坡比由上至下分別為1:、1:、1:、1:?，F(xiàn)狀下游坡腳植物叢生，原堆石排水體風化嚴重，無排水溝等設施；對堆石體進行局部整修，，下游坡1:；在堆石壩腳處設縱向排水溝。在下游壩坡修整加固后，為了防止壩坡土料遭受暴雨的沖刷流失，必須完善下游壩坡的保護。本次設計擬對下游壩坡采用草皮護坡。兩壩肩及樁號0+051處各設置寬2m的人行臺階，；一級平臺內(nèi)側設置一縱向排水溝，采用C15預制混凝土塊砌筑，過流斷面為30cm30cm，壁厚12cm；對于二級平臺以下的壩坡，在兩壩肩臺階邊上及下游壩腳各設1條岸坡排水溝，共3條排水溝，采用C15預制混凝土塊砌筑，過流斷面為寬30cm，深30cm，壁厚10cm。過壩渠現(xiàn)澆C15混凝土襯砌，并設橡膠止水?！〈髩渭庸糖暗臐B流分析與壩坡穩(wěn)定計算　計算參數(shù)壩體及壩基物理力學指標根據(jù)《竹山縣澗溝水庫大壩除險加固工程地質(zhì)勘察報告》（初步設計）提供的大壩土體、壩基巖石的相應參數(shù)，參考類似工程經(jīng)驗，經(jīng)綜合分析取值。對大壩穩(wěn)定計算中混凝土護坡簡化為壩體土料，壩基弱風化層巖石作為不透水層。 澗溝水庫大壩二維滲流、壩坡穩(wěn)定分析參數(shù)表指標土類滲透系數(shù)內(nèi)摩擦角凝聚力重度天然飽和cm/s176。KPaKN/m3粘土心墻51051235代料壩殼5103305棱體排水51024202122壩基覆蓋層51032851921強風化層5104弱風化層1105　大壩滲流分析（1）計算方法大壩的滲流計算采用里正巖土軟件中的滲流計算部分，該軟件基于二維穩(wěn)定—非穩(wěn)定滲流理論，用有限元法求解滲流水頭并計算滲漏流量。大壩計算斷面選取典型斷面樁號0+060斷面（最大斷面），基巖滲流按多孔介質(zhì)，土層滲透性按各向同性考慮。大壩斷面輪廓以本次實測為準，壩基形狀及邊界以本次鉆探資料為準。（2）計算工況據(jù)本次防洪標準復核成果如下：水庫正常蓄水位(實測堰頂高程)，（P=%），（P=%）；由于溢洪道出水口遠離下游壩腳，水庫泄洪時，下游壩腳無水，各工況滲流計算時取下游水位為坡腳10m范圍內(nèi)最低地面高程。因此本次大壩滲流計算按以下三種工況計算：正常運行條件：①上游水位為正常蓄水位(實測堰頂高程)，對應下游水位（無水）； ②，對應下游水位（無水）；③，對應下游水位（無水）； 非常運行條件：④，對應下游水位（無水）；⑤上游水位從正常蓄水位(實測堰頂高程)，對應下游水位（無水）。其中工況①、②、③、④形成穩(wěn)定滲流，工況⑤為非穩(wěn)定滲流。（3）計算成果分析對選擇的典型大壩橫斷面，～。53 澗溝水庫大壩加固前滲流計算采用的典型斷面52 加固前校核洪水位時最大壩高橫剖面的滲流場分布圖 加固前設計洪水位時最大壩高橫剖面的滲流場分布圖 加固前正常蓄水位時最大壩高橫剖面的滲流場分布圖 加固前死水位時最大壩高橫剖面的滲流場分布圖 加固前從正常水位快降至死水位時上游壩坡的滲流場分布圖 澗溝加固前滲流計算結果匯總計算工況單寬滲漏量（m3/day/m）土層名稱及計算點計算坡降 允許坡降心墻及截滲齒墻壩殼料校核洪水位心墻 5～10截滲齒墻 5～10下游壩殼下游覆蓋層設計洪水位心墻 5～10截滲齒墻 5～10下游壩殼下游覆蓋層正常蓄水位心墻 5～10截滲齒墻 5～10下游壩殼下游覆蓋層死水位心墻 5～10截滲齒墻 5～10下游壩殼下游覆蓋層 水位快降上游壩坡上游覆蓋層從上表可以看出，在各種穩(wěn)定滲流的情況下，下游壩坡浸潤線都比較低，滲流對下游壩坡穩(wěn)定性影響不大；在非穩(wěn)定滲流情況下，由于浸潤線下降速度明顯滯后于水庫水位下降速度，對上游壩坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，當水庫由正常蓄水位快降至死水位時，上游壩坡滲透坡降超過代料的允許滲透坡降，因此，要求上游壩坡具備良好的反濾保護?！纹路€(wěn)定復核壩坡抗滑穩(wěn)定計算分析采用里正巖土軟件的穩(wěn)定計算部分，該軟件采用簡化畢肖普法的計算壩坡穩(wěn)定，符合《碾壓土石壩設計規(guī)范》（SL2742001）的要求。(1) 計算斷面的選擇澗溝水庫大壩為粘土心墻代料壩，沿壩軸線方向填土類型和性質(zhì)無變化，故取最大壩高斷面（樁號0+060）作為壩坡穩(wěn)定計算斷面（）。 (2) 計算工況的確定根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（SL2742001）的規(guī)定結合澗溝水庫的具體情況。 壩坡穩(wěn)定計算工況計算工況上游水位（m）下游水位(m)正常①死水位（無水）運用②正常蓄水位（無水）?、墼O計洪水P＝％（無水）非常運用Ⅰ④校核洪水P＝％（無水）⑤正常水位快降至死水位～（無水）《澗溝水庫大壩滲流安全分析報告》中的滲流計算結果，作為本次壩坡抗滑穩(wěn)定計算的依據(jù)。根據(jù)國家地震局《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），相應地震基本烈度為Ⅶ度。(3) 壩坡穩(wěn)定計算結果～。56 澗溝水庫大壩加固前穩(wěn)定計算采用的典型斷面57圓心（，）半徑R=，K= 加固前死水位水位上游壩坡穩(wěn)定計算結果.圓心（，）半徑R=，K= 加固前正常蓄水位下游壩坡穩(wěn)定計算結果圓心（，）半徑R=