【正文】 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。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。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。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。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。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)防洪責(zé)任重大。防沖槽上游坡破率為2。/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≈。海漫采用干砌石，下鋪設(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。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。算得：Lj=，取消力池長(zhǎng)度L=15m。/、—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=。泄水時(shí)上下游水位差H≈，計(jì)算得消力池底板厚度t≈1m。校核流量Q=105m179。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。 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。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。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。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。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。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。 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。（2）工程結(jié)構(gòu)不完整?，F(xiàn)溢洪道存在的問(wèn)題如下：（1）溢洪道整體布置不合理。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?！?。上游邊坡為（1:）～（1：），取1:；下游邊坡為（1:）～（1：），取1:。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。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。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)。④灌漿。漿液容重控制在14～16kN/m179。③制漿、土料要求。②鉆孔。5) 灌漿施工工藝①布孔。/d壩體的折算系數(shù)β= Cs180。=178。=107cm/s 漿體壓縮系數(shù)a180。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。20cm厚的漿體每立方米需排除水量△W=11=。=14kN/m179。取泥漿液限含水量。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。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。 漿體帷幕厚度設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)化后整個(gè)壩體的計(jì)算厚度為： （84） L3=b2+(HH1)m1 （85）式中： b為壩頂寬度mH為最大壩高m 為壩的最高設(shè)計(jì)水位m 為上游邊坡系數(shù) 為壩體土滲透系數(shù)cm/s 為漿體帷幕滲透系數(shù)cm/s 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。=3) 灌漿帷幕厚度確定漿體帷幕的厚度主要從防滲和壩體的變形穩(wěn)定來(lái)考慮。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，可近似采用下式控制：P≤180。h180。壩體單軸抗拉強(qiáng)度：σt=13kpa（《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》）壩體土橫向側(cè)壓系數(shù)：k3=孔深（壩高+入基）：H=漿柱高：h180。漿體容重：γ180。灌漿壓力設(shè)計(jì)一般分為三級(jí)來(lái)確定：起始劈裂壓力、單孔最大壓力和屈服壓力。岸坡段：灌漿布孔不再分序，孔距5m，孔深自壩頂滲入壩基4m，灌漿自壩段開(kāi)始，漸向河槽段排進(jìn)。③ 孔距確定 根據(jù)大壩資料，鉆孔深度可達(dá)15m，最大孔距采用10m。② 鉆孔深度 鉆孔深度一般大于隱患深度2～3m。岸坡段：由于壩體內(nèi)部應(yīng)力復(fù)雜，灌漿初期一般采用多排梅花形布孔，并采用“少灌多復(fù)”的辦法，以利調(diào)整壩體應(yīng)力。一般分河槽段和岸坡段考慮。1）鉆孔設(shè)計(jì)鉆孔設(shè)計(jì)包括孔深、孔距和孔位布置。 劈裂灌漿設(shè)計(jì)在對(duì)工程情況進(jìn)行充分調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合劈裂灌漿對(duì)灌漿提出設(shè)計(jì)。 劈裂灌漿技術(shù) 劈裂灌漿機(jī)理劈裂灌漿機(jī)理是沿土壩軸線小主應(yīng)力面，用一定的泥漿壓力人為的劈開(kāi)壩體，灌注泥漿，利用漿壩互壓，泥漿析水固結(jié)和壩體濕陷密實(shí)作用，使所有與漿脈連通的裂縫、洞穴、砂層等隱患得到填充，擠壓密實(shí)，形成豎直連續(xù)的漿體防滲墻。施工專業(yè)性強(qiáng)，要求高，須嚴(yán)格按規(guī)范施工。在鉆孔時(shí)不可盲目追求鉆孔速度，嚴(yán)格控制鉆孔偏斜；灌漿施工時(shí)，要合理進(jìn)行回漿利用。灌漿的排數(shù)、孔距、孔深的確定隨意性較大，灌漿壓力難以確定。造孔精度較高，施工設(shè)備較復(fù)雜，施工過(guò)程中需要處理好冒漿情況。壩體過(guò)高時(shí)．井的垂直度難于控制。防滲效果好，施工不受水位影響，可常年施工。可灌性好，可控性好，連接可靠，機(jī)動(dòng)靈活?；靥疃兑拙偷厝〔?。50m以內(nèi)的均質(zhì)壩和寬心墻壩，對(duì)壩體滲水和淺層地基滲水有較好的防滲效果。50m以內(nèi)的均質(zhì)壩和寬心墻壩，適應(yīng)于土、砂、細(xì)顆粒砂礫石層，逐漸擴(kuò)大到砂卵石。只適宜水上施工，對(duì)水下或浸潤(rùn)線以下施工較困難為滿起立榘和施工道路的要求。 幾種不同壩體防滲技術(shù)比較比較項(xiàng)防滲類型沖抓套井回 填粘土防滲高壓噴射 灌漿防滲混凝土防 滲墻防滲劈裂灌 漿防滲防滲材料粘土水泥漿混凝土或鋼筋混凝土泥漿防滲效果較好較好最好好單價(jià)/178。處理方法是用3～5cm的鉆具在壩體梅花形布孔，排距3～5cm進(jìn)行重力充填灌漿，灌至冒漿。⑥壩面處理。對(duì)劈裂灌漿，每一個(gè)灌漿孔都需要經(jīng)過(guò)多次復(fù)灌方能完成。劈裂灌漿采用孔底主漿，全孔灌漿，對(duì)一次灌漿而言，泥漿壓力不宜超過(guò)劈裂壓力；如果泥漿壓力過(guò)大，泥漿將沿著中間主應(yīng)力面劈裂。土料因灌漿的方式不同，對(duì)土料和漿液的物理力學(xué)性質(zhì)要求有別。應(yīng)考慮灌漿要求、土壩壩型和土料、隱患性質(zhì)和大小等因素。根據(jù)土壩隱患性質(zhì)、部位、施工技術(shù)等方面的特點(diǎn)做好灌漿設(shè)計(jì)。②灌漿藏工。劈裂灌漿具有效果好，投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。填土完畢后，再打第二孔，相鄰兩孔之間應(yīng)有一定的搭接寬度，以保證粘土防滲墻的有效厚度。第一鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，對(duì)鉆孑L進(jìn)行檢查并清除孔底浮土碎石，然后回填符合設(shè)計(jì)要求的粘土。粘土防滲墻以沖抓式打井機(jī)具造孔，然后在孔內(nèi)填粘土，最后在土石壩內(nèi)形成一道整體的粘土墻。③ 粘土防滲墻。② 倒掛井混凝土防滲墻。c．粘土截水墻的均質(zhì)壩的混凝土防滲墻在壩體中應(yīng)插入粘土截水墻一定的深度，稱為懸掛式壩身混凝土防滲墻。處理壩身滲漏的混凝土防滲墻，布置的形式如下：a均質(zhì)土壩中的防滲墻需穿過(guò)壩體，直達(dá)不透水基巖。方案三：防滲墻法① 混凝土防滲墻。高壓噴射灌漿較靜灌漿具有顯著的優(yōu)越性，具有更好的可灌性和可控性，而且節(jié)省了灌漿材料?？椎妮S線可以布置在壩軸線偏上游。該防滲方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：① 在進(jìn)行高壓噴射灌漿設(shè)計(jì)工作前，要詳細(xì)了解被灌地基土層的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，同時(shí)，對(duì)病險(xiǎn)土壩存在的問(wèn)題，作進(jìn)一步調(diào)查分析，選擇相似的地基，做噴射灌漿圍井試驗(yàn)．為設(shè)計(jì)提供可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)鉆孔孔距和布置形式，結(jié)合試驗(yàn)成果，進(jìn)行設(shè)計(jì)。高壓射流與速度和壓力有關(guān)，流速越大，動(dòng)壓力越大，則破壞力就越大，沖切摻攪地層的范圍也越大。方案二：高壓噴射灌漿防滲高壓噴射灌漿是在靜壓灌漿和高壓旋噴灌漿的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。該技術(shù)成功的關(guān)鍵是施工質(zhì)量，要求井要直，夯要實(shí)，粘土質(zhì)量要好，滲透系數(shù)要小。該防滲方法的設(shè)計(jì)要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：套井防滲墻的設(shè)計(jì)；合理確定套井的排數(shù)和排距；套井深度；回填土料的選擇。在土壩滲漏范圍造井，用粘性土料分層回填夯實(shí)，形成一道連續(xù)的套接粘土防滲墻，截?cái)酀B流通道，起到防滲的目的。“下排”的措施有：在背水坡腳設(shè)導(dǎo)滲溝、壩后壓蓋、減壓井和修復(fù)排水棱體等。對(duì)大壩滲漏處理的總原則是“上堵下排”。 明確除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)的原則本著實(shí)事求是的原則搞好大壩的安全鑒定工作，認(rèn)