【正文】 行仔細(xì)分析，應(yīng)從工程病害情況、加固要求、工程費用以及材料、機(jī)具來源等各方面進(jìn)行綜合考慮，克服盲目性。合理的土石壩加固方法應(yīng)是技術(shù)上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理、又能滿足施工要求。 加固方法分類及適用范圍 土石壩的加固方法,一般可按土石壩加固的原因、原理、目的、性質(zhì)等進(jìn)行分類, 其中按加固的原因進(jìn)行分類, 主要有:滲透破壞、裂縫、滑坡、地震震害與液化等加固方法。即上游防滲下游排水減壓和導(dǎo)滲（上堵下排）。上游不發(fā)生漩渦、翻泡、塌坑等滲漏入口,從而加強土石壩及其壩基的抗?jié)B能力。在上、中游設(shè)置切斷透水壩基的垂直防滲措施有:土質(zhì)截水槽、混凝土防滲墻、樁柱式防滲墻、粘土防滲墻、防滲板墻、灌漿帷幕、泥漿槽防滲墻、自凝灰漿防滲墻, 混凝土防滲墻和灌漿帷幕的組合等等。防滲加固方法采取后, 仍需采用貼坡排水、棱體排水、褥墊排水及其組合, 壩體內(nèi)豎向排水層和水平排水層、排水溝、減壓井、透水蓋重等排水設(shè)備, 排除上游滲水, 降低浸潤線及下游壩基上的水頭。土石壩出現(xiàn)滑坡裂縫及滑坡后,應(yīng)進(jìn)行滑坡勘察及土工試驗, 分析產(chǎn)生的原因, 按照滑動力減少和抗滑動力增加的準(zhǔn)則,進(jìn)行滑坡加固設(shè)計。(3)裂縫加固方法 土壩裂縫是較為普遍的現(xiàn)象，大多發(fā)生在蓄水運用期間，有些裂縫在壩體表面就可以看到，有些隱藏在壩體內(nèi)部，要開挖檢查才能發(fā)現(xiàn)。無論什么形式的裂縫對土壩的正常運行都有不利影響，其中危害最大的是貫穿壩體的橫縫、縱縫以及滑坡裂縫。其中橫縫可能發(fā)展成貫穿壩體的漏水通道,甚至造成潰壩失事，若不及時修復(fù)，可使土壩在很短的時間破壞。裂縫加固方法一般是開挖回填、裂縫灌漿以及兩者相結(jié)合。②裂縫灌漿: 適用于粘性土,壩體內(nèi)裂縫和非滑動的表面裂縫。目前，在水庫大壩除險加固過程中，廣泛采用新技術(shù)、新材料和新工藝。佛子嶺連拱壩采用在上游面板與垛墻間增加勁性鋼筋以加強連接，然后澆筑鋼纖維混凝土的加固方案，通過手工操作噴槍，成功地實現(xiàn)一次噴射厚度達(dá) 400mm，輸送水平距離達(dá) 100m、垂直距離達(dá) 60m以上的超厚度、遠(yuǎn)距離泵送噴射效果；同時在提高新老混凝土粘結(jié)力性能，減小噴射鋼纖維混凝土的回彈和增加纖維粘附率，以及解決鋼纖維特別是長纖維在拌和中易結(jié)團(tuán)等問題上也取得了卓有成效的成果。余姚百丈崗水庫溢洪道地基防滲處理中采用了薄型抓斗成槽施工工藝，防滲墻厚度為 300mm，該工程設(shè)計墻體深入弱風(fēng)化基巖深度為 。檢查結(jié)果表明，露出的墻體接縫密實，接縫無夾泥、脫開現(xiàn)象，墻面平整光滑，墻厚滿足要求，墻體整體性強，滿足設(shè)計要求。這些新技術(shù)在近年來水利工程安全隱患治理工作中發(fā)揮了很大的作用。水庫于1958年動工興建，于1959年3月建成受益，原為小型水庫，后經(jīng)1970年、1973年二次擴(kuò)建成現(xiàn)狀規(guī)模。雖經(jīng)加固處理，至今仍不能正常運行，多年來水庫一直控制運行，成為江西省的重點病險中型水庫之一。39。39。水庫總庫容1173萬m3，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水利樞紐工程。冬季盛行西北風(fēng)，干而冷；夏季盛行東南或西南風(fēng)，溫而暖?！?，℃（1953年8月16日），℃（1955年1月11日），（1998年），（1968年），降雨量年季變化較大，年內(nèi)分配也不均勻，其中%以上，流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量E601=，8兩個月最大，%。4～6月大氣環(huán)流活躍，冷暖氣流在流域上空交峰頻繁，形成峰面雨。7～9月主要受臺風(fēng)入侵造成暴雨，形成秋汛。水庫洪水主要由暴雨形成，洪水期一般從4月份開始，至8月份結(jié)束，較大洪峰多出現(xiàn)在6兩月，這期間洪水極為頻繁。本流域山高坡陡，匯流迅速，洪水暴漲暴落，具有明顯山溪性河流特性，一般洪水歷時最多3天，退水歷時約為漲水歷時的4～5倍。 壩址設(shè)計洪水的計算方法及推求由暴雨洪水查算手冊法推求設(shè)計洪水。由《手冊》附圖查得TJ水庫壩址各歷時點暴雨參數(shù)如下：=100mm，Cv24=，Cs==75mm，Cv6=，Cs==45mm，Cv1=，Cs=，式中，根據(jù)《手冊》查各歷時點面折算系數(shù)，求得各種歷時各頻率面暴雨量，見以下表31。結(jié)果見表32。表33 TJ水庫流域設(shè)計年最大24小時暴雨量比較表頻率（%）1251020H日（mm）由《手冊》查算及實測暴雨分析兩種途徑推算出的年最大24小時暴雨量進(jìn)行比較反映出，實測暴雨值普遍偏小，《手冊》查算值偏安全，因此本次除險加固初步設(shè)計洪水的推求，采用《手冊》法查算出的暴雨成果。按《手冊》推理公式法求得各頻率設(shè)計洪水成果與袁州區(qū)內(nèi)及本市其它水庫設(shè)計洪水成果進(jìn)行比較，TJ水庫壩址設(shè)計洪水方案中，用《暴雨洪水查算手冊》查出流域暴雨特征值后，再用推理公式法計算出的成果是合理的。 工程地質(zhì)與工程質(zhì)量 區(qū)域地質(zhì)概況樞紐區(qū)地貌為構(gòu)造剝蝕，侵蝕中低山巖溶地貌?！?0176。大壩下游地形較窄，地勢較高。根據(jù)國家建設(shè)部2001年頒布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，區(qū)域穩(wěn)定。TJ水庫庫區(qū)由于地形巖性、構(gòu)造上的不均一，構(gòu)成了巖溶洼地成庫的諸多有利條件；但由于巖溶強烈發(fā)育，溶蝕管道的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化，又導(dǎo)致水庫嚴(yán)重漏水的不利因素。根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，參照GB5028799，環(huán)境水對混凝土的各種腐蝕性有：庫水及地下水對混凝土均無溶出型腐蝕，一般酸性型腐蝕、碳酸型腐蝕、硫酸鎂型腐蝕及硫酸鹽型腐蝕。左右的緩坡，表層為殘坡積粘土覆蓋層，土層較密實，下伏基巖為石灰?guī)r及少量紫色頁巖，粉砂巖，局部地段基巖裸露，庫周穩(wěn)定條件較好。大壩左岸（溢洪道以上）山體坡角為30~35176。,表層為殘坡積粘土覆蓋層，土層稍密實，下伏基巖為薄層灰?guī)r夾頁巖，傾向為順坡向，傾角30176。目前在大壩左岸溢洪道山坡存在一面積較大的滑坡體，大壩右岸存在庫岸穩(wěn)定問題。樞紐區(qū)出露的地層主要有第四系覆蓋層，、洞穴堆積物。壩體填土主要為殘坡積粘土，土層結(jié)構(gòu)松散，夾有少量風(fēng)化碎石，室內(nèi)壓縮系數(shù)較大，碾壓不密實且不均勻。沖抓鉆套井心墻土質(zhì)為較均勻的粘土，所建部分起到了一定作用。大壩反濾棱體施工質(zhì)量差，無分級反濾料，難以起到反濾作用。 溢洪道工程地質(zhì)溢洪道位于大壩左端，沿山坡開挖而成，為開敞式，分進(jìn)口段、轉(zhuǎn)彎收縮段、陡槽段和泄洪溶洞四部分組成。泄洪尾水進(jìn)入溶洞排水泄洪，溶洞長約1100m左右。（2）溢洪道左岸山體出現(xiàn)滑坡體險情，易淤堵溢洪道進(jìn)口，危及水庫大壩安全；溢洪道公路橋破爛不堪，拱頂已出現(xiàn)多處裂縫，是一座危橋，嚴(yán)重影響水庫的管理、防洪搶險工作；溢洪道無出水渠。（4）壩頂防訊公路為砂石路面，山路段邊坡出現(xiàn)滑坡；水庫水雨情測報和大壩安全監(jiān)測設(shè)施缺乏，管理設(shè)施簡陋；隧洞出水節(jié)制閘存在蜂窩、麻面、露石、孔洞等現(xiàn)象。 工程規(guī)模和任務(wù) 工程等級及建筑物級別，水庫總庫容1173萬m3，按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201—94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL2522000)，確定本工程屬Ⅲ等工程，水庫為中型水庫，永久性主要建筑物為3級，永久性次要建筑物為4級，臨時性水工建筑物為5級。表34 樞紐建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)表建筑物名稱洪水標(biāo)準(zhǔn)大壩、溢洪道、壩下涵管溢洪道消能防沖施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇30年一遇5年一遇校核洪水標(biāo)準(zhǔn)1000年一遇\\ 洪水調(diào)節(jié)溢洪道控制段為開敞式實用堰，堰頂長10m。表35 TJ水庫調(diào)洪演算成果表洪水標(biāo)準(zhǔn)P(%)洪峰流量(m3/s)起調(diào)水位H(m)調(diào)洪最高庫水位H(m)最大下泄流量(m3/s)相應(yīng)庫容（萬m3）117311611112721111110251092101077201064經(jīng)洪水調(diào)節(jié)計算得TJ水庫設(shè)計（p=2%），相應(yīng)庫容1111萬m3，校核（p=%），相應(yīng)庫容1173萬m3。水庫水庫下游有人口10余萬，耕地2萬余畝。以下是水庫大壩存在的主要問題：①大壩壩頂防浪墻未設(shè)伸縮縫，出現(xiàn)多處裂縫；壩體有多處沉陷塌洞。③上游塊石護(hù)坡底部無墊層、塌陷變形、零亂不堪。⑤大壩排水棱體，未設(shè)反濾料。⑥大壩左岸山體存在一大滑坡體，擠壓擋土墻產(chǎn)生膨脹、隆起變形。⑧壩體存在白蟻危害。 基本資料地形測量資料：采用設(shè)計院測繪分院2003年實測的“TJ水庫大壩地形圖”。水文、氣象資料：正常高水位，；設(shè)計洪水位，相應(yīng)庫容1111萬m3；校核洪水位：，相應(yīng)庫容1173萬m3；死水位，140m，相應(yīng)庫容83萬m3。表41 TJ水庫樞紐建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)建筑物名稱洪水標(biāo)準(zhǔn) 大壩、溢洪道、輸水涵管溢洪道消能防沖施工導(dǎo)流建筑物設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇（P＝2％）30年一遇（P＝％）5年一遇（P＝20％）校核洪水標(biāo)準(zhǔn)1000年一遇（P＝％）// 風(fēng)速和風(fēng)區(qū)長度該水庫風(fēng)速和風(fēng)區(qū)長度數(shù)據(jù)均采用《TJ水庫工程地質(zhì)勘察報告》中所提供的數(shù)據(jù)，分為設(shè)計洪水位和校核洪水位兩種情況對壩頂高程進(jìn)行復(fù)核，具體數(shù)據(jù)如表42所示。表43 TJ水庫調(diào)洪演算成果表洪水標(biāo)準(zhǔn)P(%)洪峰流量(m3/s)起調(diào)水位H(m)調(diào)洪最高庫水位H(m)最大下泄流量(m3/s)相應(yīng)庫容（萬m3）117311611112721111110251092101077201064經(jīng)洪水調(diào)節(jié)計算得TJ水庫設(shè)計（p=2%），相應(yīng)庫容1111萬，校核（p=%），相應(yīng)庫容1173萬。原設(shè)計圈量 庫區(qū)面積與本次復(fù)核面積比較結(jié)果見表44。TJ水庫水位、面積、容積結(jié)果見下表45。 地震烈度根據(jù)2001年國家地震局發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001）, 本區(qū)地震動峰值加速度﹤，地震設(shè)防烈度為6度以下區(qū)，區(qū)域穩(wěn)定。 壩頂超高計算 計算公式選擇選取公式為: （41）式中：Y為壩頂超高，m；R為最大波浪在壩坡上的爬高，m；e為最大風(fēng)壅水面高度，m。設(shè)計情況A=,校核情況取A=。 為平均波高，m。為平均波周期。為平均波長，m。 H為壩迎水面前水深，m。表46 平均水深計算成果表項目設(shè)計洪水位校核洪水位水位/ m庫容V/ 億水面面積S/平均水深Hm/ m 波浪爬高計算波浪爬高按下式計算: （46）式中: 為平均波浪爬高，m。 為經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速W，壩前水深和重力加速度確定，按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》，此處取為1。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL2742001規(guī)定，對3級土石壩取累積頻率的爬高值。K為綜合摩阻系數(shù)，計算時取 。庫區(qū)冬季盛行西北風(fēng)，夏季盛行東南或西南風(fēng)。其他符號意義同前。表47 壩頂高程計算成果表壩名項目主壩洪水頻率p（%）2水庫靜水位（m）風(fēng)區(qū)長度（km）計算風(fēng)速（m/s）波浪爬高R（m）風(fēng)雍水高e（m）安全加高（m）壩頂設(shè)計高程（m）實際壩頂高程（m）壩頂高程等于水庫靜水位與壩頂超高之和，按以下運用條件計算取最大值:⑴設(shè)計洪水位加正常運用條件的壩頂超高；⑵校核洪水位加非常運用條件的壩頂超高；。 滲流及滲透穩(wěn)定復(fù)核 土石壩滲流原因由于填筑土石壩的土料和壩基的砂礫是散粒體結(jié)構(gòu), 顆粒間存在大量的孔隙, 都具有一定的透水性,水庫蓄水后, 在水壓力的作用下, 水流必然會沿著壩身土料、壩基土體、壩端兩岸地基中的孔隙滲向下游,造成壩身、壩基和繞壩的滲漏。若滲流過大, 且集中, 水質(zhì)混濁, 則壩體或壩基產(chǎn)生了管涌、流土或接觸沖刷等滲透破壞, 這種影響水庫蓄水興利的滲流則為異常滲流。土石壩滲漏就其滲漏部位而言, 可以分成以下幾個類型: 一是壩體滲漏: ( 1) 浸潤線從壩坡逸出。 ( 3) 防滲墻或粘土心墻的滲漏。 二是壩后地面滲漏: 土石壩背坡壩后地面出現(xiàn)砂沸、泉涌、管涌或沼澤化是經(jīng)常遇到的滲漏現(xiàn)象, 其成因與地層的構(gòu)造及未能采取有效的控制措施有關(guān)。滲流計算的任務(wù)就在于求的滲流場內(nèi)的滲流量、水頭、壓力、坡降等水力要素，以供在土石壩設(shè)計以及在運行管理中，進(jìn)行滲透穩(wěn)定分析，選擇合理的防滲、排滲設(shè)計方案或加固補強方案，有效地控制滲流。壩坡自壩頂依次為1：，1：，1：，1：。大壩迎水坡及背水坡均為塊石護(hù)坡。圖41 壩體橫斷面示意圖 工程現(xiàn)狀質(zhì)量檢查與評價⑴主壩工程地質(zhì)覆蓋層在整個壩址范圍內(nèi)廣泛分布，巖性為紅黃色粘土，局部夾灰?guī)r碎塊、碎屑等，土層結(jié)構(gòu)較密實，粘結(jié)性中等至較好，呈可塑～硬塑狀態(tài)。覆蓋層的物理力學(xué)指標(biāo)見下表48。剔除異常值，其統(tǒng)計結(jié)果見表。從以上分析可以看出，粘土為中等透水土層。土層結(jié)構(gòu)較松散，粘結(jié)性中，呈可塑狀態(tài)，土料來源于大壩左右岸山坡及庫周殘坡積粘土層和風(fēng)化層。為了解壩體填土的物理力學(xué)指標(biāo)，在填土中共取原狀土樣19個進(jìn)行室內(nèi)土工試驗，其試驗成果詳見土工試驗成果匯總表，其統(tǒng)計結(jié)果見表410。綜合室內(nèi)、外試驗，cm/s。壩體填土成份主要為粘土，土層結(jié)構(gòu)較松散，粘性中等，可塑狀態(tài)。［1/4(1n)］100=，可知PC≥［1/4(1n)］100，其破壞類型為流土破壞，臨界水力坡降按公式J臨=(Gs1)(1n)。據(jù)室內(nèi)土工試驗成果代表性土樣（ZK3033），據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB5028799)土的細(xì)粒含量判別方法，該層土的細(xì)粒含量為PC=56%。求得=建議其=～⑷沖抓鉆套井回填粘土心墻質(zhì)量～，(正常高水位)。其統(tǒng)計結(jié)果見