【正文】 為漿體帷幕平均厚度m 為下游半壩寬度m計(jì)算過(guò)程采用設(shè)計(jì)水位，整理后的滲流計(jì)算公式： q k=(H1H2)2L1m2H2+(L1m2H2)2m22(H1H2)2+(H1H2) （86）上述公式聯(lián)立，解得：≈15cm根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，停灌后壩體的壩頂部分要回彈原縫寬度的30%，實(shí)際施工時(shí)劈裂寬的應(yīng)用下式控制： 取劈裂寬度為25cm4)復(fù)灌間隔時(shí)間控制①?gòu)?fù)灌次數(shù) 復(fù)灌次數(shù)以泥漿對(duì)壩體的壓縮效果、一次注漿允許增加的厚度、漿體的總厚度為根據(jù)，一般不少于5次，②復(fù)灌間隔時(shí)間的確定復(fù)灌間隔時(shí)間主要取決于帷幕漿體的析水濃縮和排水固結(jié)時(shí)間?，F(xiàn)按漿體平均厚度20cm計(jì)算，以流限含水量為界。把壩體內(nèi)的泥漿分為析水濃縮和排水固結(jié)兩個(gè)階段，以兩個(gè)階段的排水時(shí)間之和為漿體的排水固結(jié)時(shí)間，即復(fù)灌間隔控制時(shí)間。析水濃縮時(shí)間，漿體析水濃縮階段土中水分運(yùn)動(dòng)規(guī)律按滲流理論考慮。計(jì)算公式如下： q=V0A V0=K(II0) V0 （87）：滲透流速 m/s K：滲透系數(shù) K= I：滲透坡降 ：起始滲透坡降 =（經(jīng)驗(yàn)系數(shù)） A：滲流過(guò)水?dāng)嗝嬗?jì)算過(guò)程中取設(shè)計(jì)水位，壩體的單寬滲流量q=179。/。取泥漿液限含水量。當(dāng)泥漿容重γ180。=14kN/m179。時(shí)，，則每立方米泥漿濃縮到液限，需排除水量W==。20cm厚的漿體每立方米需排除水量△W=11=。用△W/q即可表示析水濃縮時(shí)間t1=。排水固結(jié)時(shí)間，漿體固結(jié)速率取決于漿體本身的透水性能，漿體含水量達(dá)液限后，排水固結(jié)過(guò)程中，土體密度、滲透系數(shù)和壓縮系數(shù)均在不斷變化。排水固結(jié)時(shí)間計(jì)算如下：漿體的滲透系數(shù)K180。=107cm/s 漿體壓縮系數(shù)a180。=103kpa1漿體初始孔隙比e= 漿體固結(jié)系數(shù)Cs180。=178。/d壩體土的滲透系數(shù)K=104 kpa1壩體土的初始空隙比e= 壩體土的固結(jié)系數(shù)Cs= m178。/d壩體的折算系數(shù)β= Cs180。/Cs= 漿體計(jì)算點(diǎn)排水距離b≈4m取固結(jié)度ut=80%，有式ut=1求得N=，再有公式t2得t2=，故t= t1+t2=4d，即復(fù)灌間隔時(shí)間按4d控制。5) 灌漿施工工藝①布孔。在壩頂中心線，布設(shè)劈裂灌漿孔，孔距10m。②鉆孔。用300型液壓鉆機(jī)造孔，孔斜率不大于10‰，孔深入壩基4m，鉆孔過(guò)程中，詳細(xì)記錄巖性、縮孔、漏漿情況。③制漿、土料要求。因取土場(chǎng)的不同，按規(guī)范要求，粘粒含量為20%～30%，粉粒含量為50%左右，其余為砂粒。漿液容重控制在14～16kN/m179。之間，選用WJG80攪拌機(jī)連續(xù)攪動(dòng)，保證漿液的均勻，并增加了泥漿沉淀池，顆粒大的砂粒沉于池底，提高了泥漿的粘粒含量。④灌漿。采用WJG80型攪拌機(jī)2臺(tái)，該機(jī)可自動(dòng)攪拌泥漿自動(dòng)過(guò)篩，連續(xù)輸送灌注，具有使用方便，用工少，效率高，移動(dòng)維修方便的特點(diǎn)。為防止孔口冒漿，增大灌漿壓力，在灌漿之前以最優(yōu)含水量的土料作成阻漿塞，保證壩體被順利劈開(kāi)。 下游壩坡排水為了排除進(jìn)入壩體的的滲水，降低壩體浸潤(rùn)線，以及防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，在土石壩的下游壩體部分要設(shè)置排水設(shè)備。此次除險(xiǎn)加固采用組合式排水，即貼坡排水和堆石體排水組合。這一方式既可發(fā)揮各型式排水的優(yōu)點(diǎn)，又能節(jié)約石料適應(yīng)于不同的條件。在壩體下游河道水位不高時(shí)，有堆石體排水起主要作用；當(dāng)下游河道水位較高時(shí)，有貼坡排水起主要作用。堆石體排水設(shè)置在下游壩腳處，有堆石填筑而成，～。上游邊坡為（1:）～（1：），取1:；下游邊坡為（1:）～（1：），取1:。為防止?jié)B流出逸處產(chǎn)生滲透變形，在堆石體與壩體和壩基接觸處設(shè)置2～3層反濾層?！?。貼坡排水頂部高出壩體浸潤(rùn)線的出逸點(diǎn)。反濾層為兩層，第一層粒徑為1～5mm，厚20cm，第二層粒徑5～20mm，厚30cm。 壩體排水 溢洪道設(shè)計(jì)石塘羅水庫(kù)溢洪道為岸邊溢洪道，溢洪道由于年久失修，存在多出質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響溢洪道的正常使用?，F(xiàn)溢洪道存在的問(wèn)題如下：（1）溢洪道整體布置不合理。① 進(jìn)口未設(shè)擋水墻，不利于水流平順入渠，同時(shí)對(duì)上游岸坡不利；② 控制段與泄槽軸線不垂直，泄洪時(shí)水流紊亂；③ 控制堰至泄槽段斷面收縮幅度較大，泄槽底部及邊坡不平順，嚴(yán)重影響過(guò)流能力及大壩安全；④ 交通橋橋墩嚴(yán)重影響溢洪道的泄流能力，并加重了對(duì)溢洪道的沖刷。（2）工程結(jié)構(gòu)不完整。① 閘上交通橋經(jīng)多年通行及長(zhǎng)期風(fēng)吹日曬，砌筑及勾縫砂漿風(fēng)化，已出現(xiàn)多出損壞，特別是橋墩沖刷嚴(yán)重，危及正常交通安全；② 泄槽底部及邊坡為護(hù)砌，沖刷嚴(yán)重；③ 出口未設(shè)消力池，致使下游沖刷嚴(yán)重，形成沖坑，威脅溢洪道結(jié)構(gòu)安全；④ ，漏水嚴(yán)重，溢流堰整體風(fēng)化破損嚴(yán)重。 溢洪道的進(jìn)水渠由于地形、地形條件限制，溢流堰往往不能緊靠庫(kù)岸，需在溢流堰前開(kāi)挖進(jìn)水渠，將水庫(kù)平順的引向溢流堰。需要對(duì)進(jìn)水渠進(jìn)行合理的布置。進(jìn)水渠的布置應(yīng)遵循下列原則：選擇有利的地形、地質(zhì)條件；在選擇軸線方向時(shí)應(yīng)使進(jìn)水順暢；進(jìn)水渠較長(zhǎng)時(shí)宜在控制段之前設(shè)置漸變段，其長(zhǎng)度視流速等條件確定不宜小于2倍堰前水深；渠道需轉(zhuǎn)彎時(shí)軸線的轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于4倍渠底寬度，彎道至控制堰之間宜有長(zhǎng)度不小于2倍堰上水頭的直線段。進(jìn)水渠在平面布置上應(yīng)力求平順，避免斷面突然變化和水流流向的急劇轉(zhuǎn)變。在溢流堰兩側(cè)設(shè)置直立式導(dǎo)水墻，其高度高于最高庫(kù)水位。直立式導(dǎo)墻的平面弧線曲率半徑不宜小于2倍渠道底寬，導(dǎo)墻順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度宜大于堰前水深的2倍。進(jìn)水渠低寬順?biāo)鞣较蚴湛s時(shí)，進(jìn)水渠首、～3之間，即渠首為45m，渠末為30m。 控制堰控制堰閘軸線的選定應(yīng)滿足下列要求：統(tǒng)籌考慮進(jìn)水渠泄槽消能防沖設(shè)施及出水渠的總體布置要求；建筑物對(duì)地基的強(qiáng)度穩(wěn)定性抗?jié)B性及耐久性的要求；便于對(duì)外交通和兩側(cè)建筑物的布置；當(dāng)控制堰閘靠近壩肩時(shí)應(yīng)與大壩布置協(xié)調(diào)一致；便于防滲系統(tǒng)的布置，堰閘與兩岸或大壩的止水防滲排水系統(tǒng)應(yīng)形成整體。此溢流堰為開(kāi)敞式實(shí)用堰，其上設(shè)有交通橋，由于年久失修，需對(duì)交通橋重新設(shè)計(jì)，交通橋?yàn)?孔，中間為半圓形柱墩，墩寬度為1m，邊墩為為圓弧形，厚度為1m。 泄槽為了保護(hù)槽底不受沖刷和巖石的風(fēng)化，防止高速水流鉆入巖石裂隙，將巖石掀起，需要對(duì)泄槽進(jìn)行襯砌。底板采用鋼筋混凝土，施工時(shí)要做到接縫處襯砌表面平整，將巖基表面風(fēng)化破碎的巖石挖除，使襯砌與基巖緊密結(jié)合，增強(qiáng)襯砌的穩(wěn)定。泄槽兩側(cè)的邊墻，也采用漿砌石，厚度不小于50cm。 消力池溢洪道宣泄洪水水，一般單款流量大、流速高、能量集中，若效能措施考慮不當(dāng)，高速水流與下游河道的正常水流不能妥善銜接，下游河床和岸坡將會(huì)遭受沖刷，甚至威脅大壩安全。所以消能措施的合理選擇和設(shè)計(jì)，對(duì)樞紐布置、大壩安全及工程都有重要意義。1）消力池底板厚度消力池底板厚度根據(jù)抗沖要求確定： t= (88)式中： t：消力池底板厚度，mq：?jiǎn)慰盍髁?，m179。/H：泄水時(shí)上下游水位差，m：消力池底板計(jì)算系數(shù)（～）,計(jì)算過(guò)程中，采用校核水位。校核流量Q=105m179。/s，其單款流量q=15m。泄水時(shí)上下游水位差H≈，計(jì)算得消力池底板厚度t≈1m。2）消力池深度和長(zhǎng)度消力池深度與長(zhǎng)度計(jì)算如下： (89)式中：α—水流動(dòng)能校正系數(shù)，取α=1；q—單寬流量，q=15m179。/、—消力池首、末端寬度，取/=1；算得：hc″=，hc″hs′(hs′為下游水深， hs′=)，消力池深度： (810)式中：σ：水躍淹沒(méi)系數(shù)，取σ=；算得： d=，取d=。消力池長(zhǎng)度：Lsj=βLj ；Lj=( hc″ hc)式中：Lj—水躍長(zhǎng)度；β—。算得：Lj=，取消力池長(zhǎng)度L=15m。消力池底板用標(biāo)號(hào)C20混凝土澆筑而成，并需配φ10mm，@25cm的構(gòu)造鋼筋。為增強(qiáng)護(hù)坦板的抗滑穩(wěn)定性，在消力池末端設(shè)置齒墻，墻深為1m。為了減小護(hù)坦底板上的揚(yáng)壓力，在水平段的后半部設(shè)置排水孔，排水孔孔徑為10cm，間距為2m，并在該部位的底部鋪設(shè)反濾層。 消力池 海漫與防沖槽水流經(jīng)過(guò)消力池后，雖已消除了大部分多余的能量，但仍留有一定的剩余功能，具有一定的沖刷能力，因此需要設(shè)置海漫等防沖加固措施。海漫起始段做長(zhǎng)8m的水平段，水平段后做成破率為1：:10的斜坡。海漫采用干砌石，下鋪設(shè)反濾層。海漫長(zhǎng)度計(jì)算如下： (811)q為消力池出口處的單寬流量 m179。/H為上下游水位差 m為河床土質(zhì)系數(shù)經(jīng)過(guò)查表計(jì)算，海漫長(zhǎng)度L≈。海漫末端設(shè)有防沖槽，防沖槽深度取2m，低寬為2～3倍的深度，取4m。防沖槽上游坡破率為2。 海漫與防沖槽結(jié)論石塘羅水庫(kù)樞紐有大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物組成，具有防洪，灌溉等綜合效益。石塘羅水庫(kù)防洪責(zé)任重大。但是，依據(jù)石塘羅水庫(kù)安全鑒定的工程現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題，其病險(xiǎn)情況較為嚴(yán)重。不僅削弱了水利樞紐的綜合效益，而且對(duì)下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了威脅。石塘羅水庫(kù)現(xiàn)病險(xiǎn)癥狀主要表現(xiàn)為：主壩上游護(hù)坡普遍塌陷、松動(dòng)，并有明顯滑動(dòng)跡象；防浪墻傾斜；下游左壩肩側(cè)向繞滲明顯，壩肩集中滲漏，溢洪道沖刷嚴(yán)重及交通橋損壞；放水涵洞存在安全隱患等。利用所學(xué)知識(shí)，在老師的指導(dǎo)下對(duì)水庫(kù)的壩頂高程復(fù)核及壩體滲流穩(wěn)定進(jìn)行分析。分析后，水庫(kù)的滲漏出現(xiàn)問(wèn)題，需要對(duì)其做了相應(yīng)的除險(xiǎn)加固處理，采取多種處理措施，提高大壩的防身能力。由于大壩建設(shè)于早期，施工質(zhì)量與施工技術(shù)不全面，年久失修，壩坡、溢洪道、涵洞等多個(gè)建筑物存在問(wèn)題，需要對(duì)大壩壩坡進(jìn)行處理和溢洪道及涵洞重新設(shè)計(jì)計(jì)算。希望本設(shè)計(jì)能對(duì)石塘羅水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工程起到一定的參考作用。致謝本文寫(xiě)的過(guò)程中得到了王老師的耐心指導(dǎo)，還有小組各組員的幫助，在此對(duì)他們表示真誠(chéng)的感謝。多謝老師提供的本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，它不僅使我鍛煉了自己獨(dú)立完成任務(wù)的能力，而且使我溫習(xí)了大學(xué)四年的相關(guān)課程，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)會(huì)了查找文獻(xiàn)及借鑒相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)、方案分析比較，CAD繪圖，理正計(jì)算軟件等很多東西。在此，還要感謝那些在該領(lǐng)域中做出貢獻(xiàn)的各位研究人員和教授，對(duì)參考文獻(xiàn)的作者表示衷心的感謝。在這里還要感謝我的父母，是他們的關(guān)愛(ài)和支持，我才能順利完成大學(xué)學(xué)業(yè)。感謝大學(xué)里所有的老師，是他們的傳道、授業(yè)、解惑，我才能在這里學(xué)到這么的知識(shí)和道理。最后，感謝母校——大學(xué)，在這里的四年，讓我學(xué)到了知識(shí)，得到了成長(zhǎng)，祝母校蒸蒸日上，早日建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流