【正文】 Kc[Kc]Kq[Kq]σmaxσmin[σ]重力式擋土墻施工完建期800％洪水8001％洪水800衡重式擋土墻正常擋水位800檢修期800由表33可見，擋土墻計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范要求，復(fù)核滿足要求。根據(jù)墻高和地質(zhì)情況，從引水渠、泄槽、尾水渠段選典型斷面，分四種情況分別計(jì)算其抗滑、抗傾穩(wěn)定安全系數(shù)及基底應(yīng)力。邊墩穩(wěn)定計(jì)算成果表 表39計(jì)算工況基底應(yīng)力(kPa)抗滑穩(wěn)定系數(shù)σ1σ2σ3σ4K[K]順?biāo)鞣较虼怪彼鞣较蚴┕ね杲ür正常蓄水位工況三十年一遇洪水工況百年一遇洪水工況千年一遇洪水工況由表39可見，在各種情況下，地基基底應(yīng)力均小于允許基底應(yīng)力[σ]=62000 kPa，邊墩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于《規(guī)范》允許值，因此，閘室是穩(wěn)定安全的，復(fù)核滿足要求。（3）計(jì)算結(jié)果根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2652001）的要求，進(jìn)行閘室穩(wěn)定計(jì)算，結(jié)果如下：閘室穩(wěn)定計(jì)算成果表 表38計(jì)算工況基底應(yīng)力抗滑穩(wěn)定系數(shù)σmax(kPa)σmin(kPa)[σ] (kPa)K[K]施工完建工況62000正常蓄水位工況三十年一遇洪水工況百年一遇洪水工況千年一遇洪水工況檢修工況由表38可見，在各種情況下，閘室結(jié)構(gòu)單元抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于《規(guī)范》允許值，因此，閘室是穩(wěn)定安全的，復(fù)核滿足要求。（2）計(jì)算工況 閘室穩(wěn)定計(jì)算取順?biāo)鞣较蛑卸諆蓚?cè)永久縫之間的閘段作為計(jì)算單元。 根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2652001），巖基上的閘室穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)滿足：在各種計(jì)算情況下，閘室最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力；在非地震情況下，閘室基底不出現(xiàn)拉應(yīng)力；。閘底板為C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板為分離式，中間分縫。下游尾水渠：樁號(hào)0+～0+，底寬為60m的梯形斷面，邊坡m=，共分兩段：第一段為沖坑平坡段，長(zhǎng)60m；，末端為原河道。泄槽：矩形斷面，樁號(hào)0++ ，總長(zhǎng)47m，其軸線與閘室軸線在一條直線上，其后接挑流鼻坎，樁號(hào)為0+～0+。樁號(hào)0+000為閘室前沿。閘室：為正槽開敞式（屬鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）。右翼墻采用扭面與山坡相連，扭面邊坡由1:0變?yōu)?:2。；左翼墻采用扭面、圓錐面與大壩相連，扭面邊坡由1:0變?yōu)?:3。 溢洪道設(shè)計(jì) 工程布置原則根據(jù)對(duì)溢洪道現(xiàn)狀及存在問(wèn)題的分析，參考類似工程的布置特點(diǎn)，確定溢洪道布置原則為：（1）滿足調(diào)洪演算確定的不同控泄流量情況下溢洪閘門頂超高要求，滿足校核洪水（P=%，）情況下最大泄量Q=；（2）滿足《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2532000）關(guān)于引水渠、控制段、泄槽、消能段和尾水渠等段的布置要求；（3）充分利用現(xiàn)有溢洪道自然沖溝，減小開挖和回填工程量，便于尾水渠與下游河道銜接，降低混凝土、砌石工程量及投資。 西干渠加固設(shè)計(jì)原水庫(kù)西放水洞所連接的西干渠，主要供水庫(kù)下游庫(kù)區(qū)移民村的灌溉用水，由于水庫(kù)滲漏嚴(yán)重，水庫(kù)下游地下水位常年維持高位，村民大多采用井灌，因此西干渠多年來(lái)年久失修，損毀嚴(yán)重。 防汛公路設(shè)計(jì) km，是管理單位聯(lián)通外界唯一的交通道路，是低標(biāo)準(zhǔn)的混凝土路面，建成運(yùn)行以來(lái)，因多年失修，已部分軋翻、塌陷。在漿砌石拱涵段和漿砌石圓管段底部及周圍預(yù)先安設(shè)灌漿鋼管，在內(nèi)襯鋼管安裝時(shí)起支撐鋼管和作滑動(dòng)軌道的作用，內(nèi)襯鋼管安裝完后，又便于灌漿工作的實(shí)施。根據(jù)放水洞砌石拱涵及圓管的現(xiàn)狀尺寸，確定內(nèi)襯鋼管內(nèi)徑為500mm，壁厚6mm，采用焊接拼裝，內(nèi)部噴涂丙乳漿液防腐。該方案可以徹底解決滲漏問(wèn)題，而且耐久性高，投資較少，在我省多座水庫(kù)放水洞加固工程中已成功運(yùn)用。其后接M10漿砌石消力池，分三段，第一段為斜坡段，坡比1:4，第二段為平坡段，第三段為C20砼防沖梁。除放水洞原洞身段為加固、補(bǔ)強(qiáng)、解決防滲外，其余均為新建。（二）西放水洞西放水洞為漿砌石有壓圓管結(jié)構(gòu)，斷面小、高程低，因滲漏險(xiǎn)情嚴(yán)重，長(zhǎng)時(shí)間封閉不用，已對(duì)壩體構(gòu)成重大隱患，必須徹底加固處理。：1的水泥漿。；第三、。灌漿檢查孔間距8m。 放水洞與壩體接觸灌漿設(shè)計(jì)東放水洞采用由洞內(nèi)向外充填灌漿的方法，按垂直管軸線環(huán)形布孔，設(shè)3個(gè)灌漿孔；，設(shè)2個(gè)灌漿孔，與第一排的灌漿孔呈梅花形交錯(cuò)布置；依此順序向下游諸排布設(shè)。東放水洞為漿砌石結(jié)構(gòu)，滲漏的主要原因是砌筑質(zhì)量差，在長(zhǎng)期的凍融和溶蝕作用下，砌縫滲漏、溶蝕嚴(yán)重，因此采用聚合物砂漿勾縫及抹面防滲。 放水洞加固設(shè)計(jì)本次放水洞除險(xiǎn)加固的目的：一是充填阻塞洞身與壩體之間的接觸沖刷形成滲漏的通道；二是解決洞身的防滲和補(bǔ)強(qiáng)問(wèn)題；三是更新閘門及啟閉設(shè)備。計(jì)算數(shù)據(jù)表明：由于受壩基透水性影響，庫(kù)水位驟降時(shí)，壩體內(nèi)浸潤(rùn)線跟降較快，兩種工況、(非常運(yùn)用條件下的規(guī)范值)。 靜水位條件下壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 表36樁 號(hào)工 況瑞典條分法簡(jiǎn)化畢肖普法上游坡下游坡規(guī)范規(guī)定值上游坡下游坡規(guī)范規(guī)定值0+300興利水位P=1%P=%0+500興利水位P=1%P=%（三）水位驟降時(shí)上游壩坡穩(wěn)定計(jì)算計(jì)算工況有兩種，分別為：(1)上游P=1%，；(2)上游P=%。（二）靜水位條件下上、下游壩坡穩(wěn)定計(jì)算對(duì)0+300和0+500兩個(gè)斷面在興利水位( m)、P=1%的設(shè)計(jì)洪水位()、P=%的校核洪水位()三種工況時(shí)的上、下游壩坡穩(wěn)定分別用瑞典條分法和簡(jiǎn)化畢肖普法進(jìn)行了計(jì)算，計(jì)算得到的各工況下最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見表36 。程序以滿足力矩平衡的瑞典條分法計(jì)算公式和考慮土條水平側(cè)向力的簡(jiǎn)化畢肖普法計(jì)算公式為計(jì)算模型，逐一計(jì)算各土條中不同土質(zhì)的抗滑力和滑動(dòng)力，抗滑力總和與滑動(dòng)力總和的比值即為穩(wěn)定安全系數(shù)。C/Φ、C′/Φ′分別為三軸飽和固結(jié)不排水剪的總應(yīng)力和有效應(yīng)力參數(shù)。 壩坡穩(wěn)定復(fù)核（一）計(jì)算參數(shù)邊坡靜力穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)列入表35。 壩頂超高計(jì)算表 表34 設(shè)計(jì)情況RP(m)e(m)A(m)Y(m)P=1% mP=%(五)壩頂高程復(fù)核壩頂高程等于水庫(kù)靜水位與超高之和，按以下情況取其最大值。 風(fēng)壅水面高度成果表 表33 設(shè)計(jì)情況W(m/s)D(m)Hm(m)β(度)e(m)P=1%2430000P=% m1632000（四）壩頂超高計(jì)算根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》壩頂超高按下式確定：Y=RP+e+A式中：Y—壩頂超高（m）Rp—在壩坡上波浪最大爬高（m）e—最大風(fēng)壅高度（m）A—安全加高（m），設(shè)計(jì)A=,校核A=。 風(fēng)浪要素成果表 表31設(shè)計(jì)情況風(fēng)速W(m/s)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度D (m)平均水深Hm(m)平均波高h(yuǎn)m (m)平均周期Tm (s)平均波長(zhǎng)Lm (m)P=1%水位 m243000P=%水位163200（2）波浪爬高計(jì)算莆田試驗(yàn)站公式：式中：Rm—波浪在斜坡上的平均爬高（m） KΔ—斜坡的糙率滲透性系數(shù)，砌石護(hù)坡取 KΔ=KW—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，由風(fēng)速W，坡前水深H，重力加速度g所組成的無(wú)維量W/查附表得設(shè)計(jì)洪水情況時(shí)KW =，校核洪水情況時(shí)KW =m—大壩壩坡率（m=）波浪爬高RP=KP.式中：Kp由/H查《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》附表得累積概率P=1%時(shí)的Kp=，計(jì)算結(jié)果見表32。（二）波浪爬高計(jì)算（1）風(fēng)浪要素：按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》SL2742001（附錄一）莆田試驗(yàn)站公式進(jìn)行計(jì)算式中：g—重力加速度，—平均波高（m）—平均周期（s）—平均波長(zhǎng)（m）W—風(fēng)速(m/s)，校核洪水位取滿庫(kù)期多年平均最大風(fēng)速。設(shè)計(jì)情況Hm=，校核情況Hm= m。（2）風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度：根據(jù)尚莊爐水庫(kù)水域情況，在庫(kù)區(qū)1/10000地形圖上量得：，；。尚莊爐水庫(kù)為老壩加固，后期變形較小，而且壩和防滲墻高度較低，因此，基巖內(nèi)的防滲墻采用C15素混凝土，基巖以上部分采用C10塑性混凝土，形成一個(gè)從壩基直到壩體的完整的防滲體系，徹底解決壩基滲漏問(wèn)題。大壩防滲墻施工按2005年11月份開始2006年1月底結(jié)束。按混凝土防滲墻的允許的水力坡降上限計(jì)算墻厚為27cm，且作為目前我省的混凝土防滲墻施工設(shè)備、技術(shù)條件和抗溶蝕性，砼防滲墻墻厚30cm是比較可靠的，因此本次設(shè)計(jì)確定砼防滲墻墻厚為30cm。認(rèn)為：薄型混凝土防滲墻方案與其它方案相比，具有防滲可靠、耐久性強(qiáng)、施工質(zhì)量容易控制和檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，且方案投資相差不多，因此決定采用薄型混凝土防滲墻方案作為尚莊爐水庫(kù)壩基防滲處理方案。參考大壩高密度電法CT探測(cè)報(bào)告結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。（二）壩后排水體將0+280～0+740段的原棱體排水體拆除重建，其中0+280～0+530段為棱體排水，排水體與壩體接觸部位鋪設(shè)300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ家粚?，?0mm的碎石層作為過(guò)渡層，排水體外表面設(shè)30cm厚的干砌方塊石護(hù)面，排水體內(nèi)部為干砌亂石填腹；0+530～0+740段為貼坡排水，底部鋪設(shè)300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ家粚?，?0mm的碎石層作為過(guò)渡層，排水體外表面設(shè)30cm厚的干砌方塊石護(hù)面。為了保護(hù)防滲膜，在防滲膜與護(hù)坡碎石墊層之間設(shè)15cm厚的砂墊層。為了防止在防滲膜施工后，上游壩坡由于浸潤(rùn)線降低，壩體排水而引起進(jìn)一步的不均勻沉陷，同時(shí)也為了平整上游壩坡，在鋪設(shè)防滲膜前，對(duì)上游壩坡按垂直壩體1m的厚度進(jìn)行翻壓，同時(shí)對(duì)凹陷的部位進(jìn)行復(fù)土。通過(guò)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、施工等方面的對(duì)比，本次壩體加固采用復(fù)合防滲膜方案。（一）壩體上部加固，重新?lián)Q土碾壓，同時(shí)為了該壩段與其他壩段的連接及結(jié)合壩頂路面建設(shè)，將其余壩段進(jìn)行翻壓。二是下部壩體土質(zhì)混雜，內(nèi)部大量存在含礫壤土等夾層、透鏡體，多處存在軟弱面。護(hù)坡共分3層，第1層為砂墊層，厚15cm，第2層為碎石墊層(粒徑2～4cm)，厚15cm，第3層為干砌方塊石護(hù)坡，厚28cm。 依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）計(jì)算干砌方塊石護(hù)坡粒徑和厚度，經(jīng)計(jì)算塊石在最大局部波壓力作用下所需的直徑D=21cm，平均粒徑D50=25cm。壩頂路面采用泥結(jié)碎石路面，路面結(jié)構(gòu)自下而上依次為：碾壓壩頂、250mm厚灰土墊層（石灰含量12%）、250mm厚泥灰結(jié)碎石層（石灰、水泥、碎石配合比為5:3:92，集料壓碎值小于35%），%的坡傾向下游，下游壩肩設(shè)花崗巖路沿石，每隔30m設(shè)一排水口。 壩頂路面大壩壩頂原為土路面，每逢降雨道路泥濘，沖溝多處，嚴(yán)重影響了防汛交通安全，為此本次加固將壩頂路面改為泥結(jié)碎石路面。，采用M10水泥砂漿砌筑，基礎(chǔ)采用塊石，；墻身采用粗料石，（）；墻頂采用細(xì)料石壓頂，、。（2）新建溢洪閘及交通橋，對(duì)洪水進(jìn)行有效控制，充分發(fā)揮水庫(kù)的效益；（3）新建溢洪道消能防沖設(shè)施，保證大壩和下游的防洪安全；（4）完善環(huán)境保護(hù)和綠化工程。 （6）對(duì)因水庫(kù)加固后蓄水位提高而淹沒(méi)的庫(kù)區(qū)村的生產(chǎn)和生活進(jìn)行改建和補(bǔ)償。（3）對(duì)上、下游護(hù)坡，下游排水體，防浪墻，壩頂?shù)缆返葥p毀結(jié)構(gòu)進(jìn)行重建。一期工程具體任務(wù)有以下方面：（1）對(duì)壩體、壩基的滲漏部位進(jìn)行防滲加固處理，構(gòu)筑完善的防滲體系，確保大壩安全。本次除險(xiǎn)加固的任務(wù)就是要確保水庫(kù)安全，充分發(fā)揮水庫(kù)效益，為當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供防洪安全和水資源保障。 除險(xiǎn)加固的任務(wù)水庫(kù)運(yùn)行42年來(lái)發(fā)揮了重要的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，今后隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及水資源需求的日益增長(zhǎng)，特別是該水庫(kù)將作為南水北調(diào)工程向肥城市供水的調(diào)蓄水庫(kù)，水庫(kù)的地位將日趨重要。變電設(shè)備及防汛線路已運(yùn)行多年，老化、短路現(xiàn)象十分嚴(yán)重。壩體沉降位移觀測(cè)設(shè)施簡(jiǎn)陋，無(wú)精密觀測(cè)儀器；測(cè)壓管多已淤堵?lián)p壞，無(wú)法構(gòu)成完整觀測(cè)斷面。 管理設(shè)施目前水庫(kù)管理單位為尚莊爐水庫(kù)管理所，為庫(kù)灌合一的管理單位，屬肥城市水利局下設(shè)的股級(jí)單位，共有正式管理人員32人，僅有2名工程技術(shù)人員。西放水洞：西放水洞為壩內(nèi)漿砌石涵洞，未做截滲環(huán)，且砂漿強(qiáng)度不滿足要求，已形成滲漏通道，導(dǎo)致壩體沉陷裂縫，危及大壩安全。無(wú)閘控制，不利于汛期洪水調(diào)度及水資源的充分利用；溢洪道無(wú)通橋，不利于防汛搶險(xiǎn)要求；溢洪道下游無(wú)消能防沖設(shè)施，退刷嚴(yán)重； 放水洞東放水洞：東放水洞漿砌石涵洞滲漏，溶蝕嚴(yán)重，影響正常運(yùn)行。由于以上三方面的原因，壩基存在嚴(yán)重滲漏，多處出現(xiàn)滲透破壞，危機(jī)大壩安全。含水量為22％。經(jīng)地質(zhì)鉆探知：壩基主要為礫沙層。大壩主河槽段，樁號(hào)0＋280m～0＋530m段，寬250米，因施工中截流壩被沖毀，截水槽被淤平，因工期緊，未清槽就運(yùn)土料筑壩，因此主河槽段大壩與基礎(chǔ)間有透水砂層，致使截水槽失去作用。大壩運(yùn)行四十多年來(lái)，多次出現(xiàn)縱向裂縫，大壩壩坡凹陷等險(xiǎn)情，壩體不密實(shí)導(dǎo)致壩體滲水嚴(yán)重，給大壩運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重威脅。3 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 工程存在的問(wèn)題 大壩壩體大壩歷