水庫大壩除險加固設計論文10篇

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第一篇

1工程概況

經過30多年的運行，水庫存在老化、滲漏等安全隱患，2007年10月水利部大壩安全管理中心核定為三類壩，2009年6月開始進行除險加固，2012年10月通過竣工驗收。大壩為75號埋石混凝土重力壩，原壩頂寬4m、長272．0m，除險加固后壩頂加寬至6．5m，壩頂高程241．9m，防浪墻頂高程243．1m，最大壩高68．66m。溢流堰采用開敞式實用堰，總堰寬100m，有效凈寬95m，堰頂高程235．24m。溢流壩段增設8跨交通橋。

2大壩滲流觀測設備布置

大壩廊道內原有壩基揚壓力管42根，106個壩基排水孔。經多年運行，部分測壓管已經失效，部分不夠靈敏，結合本次除險加固工程進行了清洗及靈敏度試驗，不能恢復使用的重新打孔安裝揚壓力管。大壩滲流監測布置主要有壩基揚壓力管及滲壓計22套，滲壓計選用美國基康公司生產的振弦式GK4500S型滲壓計，其中ZS1～ZS16布置在灌漿廊道內，每壩段1只，ZS17～ZS22布置在橫向觀測廊道內。壩基揚壓力管共14根，新增繞壩測壓管及滲壓計12套，左右兩岸各布置了6個測點。

3大壩滲流觀測資料分析

總體來說，測壓管水位變幅很小，波動很小，過程線平緩，表明壩基帷幕防滲效果正常。各測壓管水位比較平穩，沒有上升的趨勢。以2012年7月3日庫水位接近正常蓄水位（庫水位235．16m，下游水位186．95m）為例，計算各測壓管揚壓力系數?？梢钥闯觯鲹P壓力系數較小，其中河床段測壓管（ZS6～ZS13）揚壓力系數介于0～0．17，小于0．2；岸坡段各測壓管揚壓力系數介于0～0．24，均小于0．3。各測壓管揚壓力系數均在設計及規范范圍內。

3．1繞壩滲流觀測資料分析

繞壩滲流測點在左右岸各布置了6根測壓管，共12根測壓管。觀測結果顯示，左岸繞壩測壓管RC1～RC6水位隨庫水位的變化而波動。而右岸繞壩測壓管RC7、RC8兩管水位隨庫水位的變化而波動；其中RC7、RC8水位在庫水位較低時接近庫水位且曾高于庫水位，表明受山體地下水影響顯著，其余測壓管RC9～RC12水位變幅很小，過程線平緩，與庫水位相關性不明顯?；谏鲜鼋y計回歸模型，對自動化開始正常采集2011年2月17日至2012年9月30日的觀測值進行了回歸。由表5可知，測壓管水位與庫水位、降雨量兩者關系呈正相關，并受時效因素影響。從圖3回歸過程線來看，總體上，測值擬合效果一般，復相關系數不高，表明測壓管水位受山體地下水影響顯著。從測值回歸的時效分量來看，時效分量很小，RC2、RC6曲線平緩近視為一水平線，時效分量近視為0；其余6個測壓管目前時效分量為負值，表明經過1年半的運行觀測，測壓管水位有所下降。

3．2壩基排水量觀測資料分析

壩基排水量是通過觀測灌漿廊道排水孔的滲流量，將各排水孔的滲流量累計值為壩基排水量，灌漿廊道內排水孔布置在廊道中心線下游側50cm處。從過程線來看，在相同的坐標系下，加固前排水量過程線在庫水位線上方；加固后排水量過程線在庫水位線下方，加固后排水量明顯減少。

4結語

本工程大壩滲流觀測設置了壩基揚壓力管、繞壩滲流觀測、壩基排水量觀測、庫水位及降雨量觀測等項目，并安裝了自動化觀測系統。自動化采集系統安裝后，每天采集一次或多次，取得了較完整的觀測資料。壩基測壓管水位變幅小，過程線平緩，河床段測壓管揚壓力系數較小，表明壩基防滲帷幕及排水工作正常，防滲效果良好。揚壓力系數均在設計及規范范圍內。繞壩測壓管水位受山體地下水影響顯著，回歸分析表明，測值沒有增大的趨勢。通過除險加固前后測壓管揚壓力系數及壩基排水量的比較，均有明顯的減少，壩基防滲性能得到明顯改善，表明除險加固效果良好，達到了預期目的。

作者:周劍雄 周蘇波 單位:水利部農村電氣化研究所 浙江省水利河口研究院

第二篇

1水庫大壩防滲加固范圍

①根據工程地質勘察報告，壩身土0+000～1+435及2+135～2+735為中等透水性，壩基土0+135、0+839、0+935、2+035～2+335剖面處存在中等－強透水的砂壤土層，應采取防滲加固措施；②大壩施工時為凍土上壩，施工質量較差，水庫蓄水后沉陷和滲漏現象不斷；③根據現場檢查，整個壩體多處滲水，壩址近區長年呈沼澤狀；④羽山水庫興利水位為49.00m，50a一遇設計洪水位為49.28m，1000年一遇校核洪水位為49.68m，幾個特征水位差別比較小，水庫長期處于高水位運行狀態。綜合地質資料、安全鑒定、現場勘查以及水庫自身的運行特性，確定做防滲處理的范圍為0+035～2+535。1000a一遇校核洪水位為49.68m，加上安全超高，防滲墻頂高程取50.50m。

2加固方案比選

2.1方案一———高壓噴射灌漿防滲墻方案

高壓噴射灌漿防滲墻即采用鉆機造孔，然后把帶有噴頭的灌漿管下至土層的預定位置，以高壓把漿液或水從噴嘴中噴射出來，形成噴射流沖擊破壞土層，土粒從土體中剝落下來后，一部分細小土粒隨著漿液冒出地面，其余部分與灌入的漿液混合摻攪，在土體中形成凝結體。其基本原理是利用射流作用切割摻攪地層，改變原地層的結構和組成，同時灌入水泥漿或混合漿液形成凝結體，借以達到加固地基和防滲的目的。通過高壓噴射灌漿形成防滲墻，完成對壩身、壩基的防滲加固處理，形成一道完整的防滲體，解決壩身與壩基的滲透穩定問題，最大深度20.09m。高壓噴射防滲墻噴射方式有三種：高壓定噴、高壓旋噴、高壓擺噴。高壓定噴形成薄板狀凝結體，高壓旋噴形成圓柱狀凝結體，高壓擺噴形成啞鈴狀凝結體。由于高壓定噴形成的防滲墻厚度較薄，施工較難控制，所以本次不采用此方法防滲。另外，高壓擺噴造墻施工中控制不好容易對壩體穩定造成影響。結合本工程實際情況，采用旋噴防滲墻比較適宜。方案布置：沿壩軸線方向做高壓噴射灌漿防滲墻，墻頂高程50.50m。優點：高壓噴射灌漿是在地基應力不釋放的情況下實施形成的防滲體，屬逐漸過度型，墻體厚度雖然較薄，但兩側能形成滲透膠結層，帷幕彈模為10-3MPa，能適應土體的變形，與原地層結合緊密，防滲效果較好，而且具有施工速度快、固結體強度大，可靠性高等優點。

2.2方案二———混凝土防滲墻方案

混凝土防滲墻技術是在松散透水地基中連續造孔，以泥漿固壁，往孔內灌注混凝土而建成的墻形防滲建筑物。它是對閘壩等水工建筑物在松散透水地基中進行垂直防滲處理的主要措施之一。防滲墻按分段建造，一個圓孔或槽孔澆筑混凝土后構成一個墻段，許多墻段連成一整道墻。墻體底部嵌入基巖或相對不透水地層中一定深度，即可截斷或減少地基中的滲透水流，對保證地基的滲透穩定大壩安全，充分發揮水庫效益有重要作用。它也可作為土石壩中的防滲心墻，還可用以加固滲漏嚴重的土石壩?；炷练罎B墻的設置，減小了壩下承壓水頭，大大降低了下游壩體浸潤線，增強大壩下游壩坡抗滑穩定性。方案布置：沿壩軸線方向在壩中布置混凝土防滲墻，防滲墻墻頂高程50.50m,形成一道完整的防滲體系，以控制壩體壩基滲流，降低壩體浸潤線，防止壩體產生滲透破壞。優點：①適用性廣：幾乎可適應于各種地質條件，從松軟的淤泥到密實的沙卵石，甚至漂石和巖層；②適用性強：深可達100m左右；③與其它防滲措施相比，混凝土防滲墻耐久性較好，防滲效率較高，安全、可靠。

3設計內容

3.1方案一，高噴防滲墻方案

3.1.1高噴防滲墻厚度

根據以往水庫除險加固工程施工時實驗數據表明，高壓旋噴灌漿的間距為0.80～1.20m時，高噴防滲墻厚度方可達到0.30m。因此本次高壓旋噴的間距取1.20m。

3.1.2高噴灌漿孔頂高程

旋噴墻頂取水庫校核洪水位或設計洪水位加0.30～0.60m的超高中大值，通過計算旋噴墻頂高程按校核洪水位取值為50.28m，實際施工取50.50m。

3.1.3高噴灌漿孔底高程

帷幕的底部深入相對不透水層宜≥5m，據此確定各樁號高壓噴射灌漿高程為強風化片麻巖向下5m。

3.2方案二，混凝土防滲墻方案

混凝土防滲墻墻底宜嵌入基巖0.50～1.00m，據此確定各樁號處混凝土防滲墻底高程為伸入強風化片麻巖0.50m。綜合以上分析，最終采用混凝土防滲墻施工方案解決羽山水庫大壩防滲問題，一方面造價省，為高噴防滲墻造價的50％，另一方面在解決水庫大壩防滲問題上技術是可行的。

4壩體加固前后滲透穩定成果

根據地質勘察報告，考慮地形、地質及壩高等因素，選取大壩樁號0+835、1+335和1+635作為典型斷面，利用滲流有限元分析方法計算加固前后的壩坡滲透坡降以及壩體、壩基滲流量。由計算結果可知，采用混凝土防滲墻處理后，防滲效果顯著，大壩滲透安全滿足相關要求。

作者:郭曉萌 孫玉賢 梁祥金 陳秋紅 單位:河南省水利勘測設計研究有限公司

第三篇

1工程概況

松木塘水庫位于廣西興業縣蒲塘鎮爐嶺村附近，庫區位于西江水系北合江支流上，距興業縣城區約36.0km。水庫于1957年建成投入運行，水庫集水面積0.255km2，總庫容26.66萬m3，設計洪水位87.55m，校核洪水位87.67m，正常蓄水位87.19m，是一座以灌溉為主，結合養殖等利用的?。?）型水庫。樞紐工程由1座主壩、1座副壩、溢洪道、放水設施等建筑物組成。副壩為均質土壩，壩頂高程89.31m，壩頂長55m、寬8.2m，最大壩高8.5m。水庫放水設施位于副壩左壩端，屬梯級穿壩涵管，全長41m，為無壓拱形涵管，現狀管口尺寸為0.4m×0.5m(寬×高)，管身采用漿砌石結構，進口底高程80.59m，最大放水流量為0.20m3/s。

2工程地質

松木塘水庫副壩為均質土壩，壩體填筑土層為礫質黏土，厚度0～8.5m，土體稍濕—濕，上部硬塑，下部可塑，局部呈軟塑；土質較均勻，僅局部夾有較多碎石、礫石和砂粒。副壩壩基主要為全風化砂巖層，推測下限埋深為15～22.0m，厚約10.0m。全風化砂巖為紫紅色，土狀，夾較多風化碎、礫石。庫周地貌主要以丘陵為主，庫周圍山坡自然坡度約10°～20°，山頂高程一般為100～105m，未見大的滑坡、崩塌等不良地質作用。庫區地層主要為第三紀邕寧組（EY）砂巖和第四系填土層等。

3原加固設計方案

由于原放水涵管運行至今已有53年，梯級涵為漿砌石砌筑，現已老化，砂漿脫落，造成嚴重滲漏；穿壩水平段涵管施工質量較差，已沉陷斷裂，涵管出口兩側及底部均有滲漏水，存在安全隱患。因此必須對舊放水涵管進行加固設計。新建的放水涵管設在副壩右壩端，通過新建鋼筋混凝土箱涵分別與梯級放水設施和穿壩頂管相連接，涵管出口接原灌溉渠道。放水涵管為無壓管，全長57m，其中箱涵段為12m，穿壩頂管段長45m，采用DRC1200mm×2000mm的預制鋼筋混凝土管，進口箱涵設C20鋼筋混凝土閘門1扇，疊梁門1道，頂管外壁采用回填灌漿處理，頂管施工完成后需對舊涵管進行封堵。放水涵管進出口高程分別為80.59、80.29m。根據本工程地質條件，頂管采用人工頂管施工方法。

4設計方案的優化

4.1方案優化原因

由于前期工作滯后，施工隊進場已是4月中旬。水庫放干水后經現場勘察發現，水庫經多年運行已淤積嚴重，進水口抬高，不利于頂管施工。大壩地質條件較差，土質松散，原穿壩涵基礎為淤泥，且原穿壩涵管位置較低，出口略低于外側地面（農田）高程，地下水位較高，不利于頂管施工及頂管防滲。且頂管施工周期長，汛期將至，為確保放水設施施工安全及質量，施工隊提出穿壩放水設施由原人工頂管法施工改為破壩現澆混凝土箱涵。

4.2新方案設計

放水涵管為鋼筋混凝土箱涵，箱箱為破壩重建的施工方法。放水箱涵設在原放水涵管處，全長51m，其中梯級放水段長9m，穿壩段全長42m；進口設C20鋼筋混凝土閘門1扇，疊梁門1道，出口兩邊為漿砌石擋墻，為明渠，接原灌溉渠。箱涵結構尺寸為1000mm×1600mm，混凝土厚300mm，進出口高程分別為81.50、81.26m。新涵管施工完成后不需對舊涵管進行封堵。保證，且施工期相對較短等優點，因此為推薦方案。

5結語

經業主同意，施工隊邊按新的施工方法做好準備工作邊上報原審批部門。由于施工方案優化后投資比原審批的投資少，審批主管部門很快批復同意方案的變更。由于及時變更施工方案，施工隊在5月下旬放水涵管施工搶出了水面以上，為水庫安全度汛贏得了時間。小型水庫大壩壩高一般不高，大部分為5~8m之間，放水設施在原涵管位置破壩重建更能解決舊涵管存在的安全隱患，保證大壩安全運行。

作者:韋祖權 單位:廣西玉林水利電力勘測設計研究院

第四篇

1概況

1.1工程概況

中峽水庫位于黔東南州鎮遠縣舞陽鎮，是舞陽河梯級規劃第七級水電站，壩址位于舞陽河中上游河段，距上游西峽電站1.8km，距下游東峽電站5km，距大菜園水文站300m，是一座以水文徑流觀測為主、兼顧防洪和發電的實驗電站。水庫總庫容98.5萬m3，裝機容量2×630kW，為小型水力發電工程。工程于1995年1月動工，1997年1月土建工程完工，1997年5月23日電站試運行發電，2000年3月竣工驗收。工程由混凝土砌石重力壩和河床式電站廠房組成：攔河壩為混凝土砌石重力壩，最大壩高14.8m，壩頂高程467.0m，壩頂寬2.0m，壩頂總長119.2m；非溢流壩段布置在右岸，長16m；溢流壩段位于大壩中部，為開敞式自由溢流，最大壩高8.6m，溢流寬度75m，堰頂高程460.8m；沖砂閘布置在發電進水口和溢流壩段之間，斷面尺寸為2m×3m（寬×高）；廠房位于左壩段，為河床式，外型尺寸為21m×13.6m×17.55m（長×寬×高），內裝兩套GDBⅡ-WS-250水輪機和SFW630-8/1180發電機。

1.2工程地質條件

庫區兩岸山體雄厚，無低鄰谷存在，未見巖溶管道發育，屬巖溶弱發育區；巖層產狀緩傾上游偏左岸，庫水穿巖層向下游滲漏的可能性較?。粌砂兜叵滤桓哂谡Ｐ钏?，為地下水補給河流，庫水向兩岸滲漏的可能性較小。壩址區河谷為基本對稱的“U”型寬闊河谷，寬高比1∶0.03，壩肩出露基巖為寒武系中統高臺組（∈2g）中厚至厚層狀白云巖、泥質白云巖、白云質灰巖。

1.3存在主要問題

自2007年7月壩基出現集中滲漏險情，并進行了應急處理，但處理不徹底。2012年8月委托貴州省大壩安全監測中心進行了安全鑒定，主要存在：一是大壩壩頂超高不足；二是對河床壩段基礎除險的滲漏險情處理不徹底，壩基仍存在滲漏；三是下游消能防沖存在隱患，河床沖坑底部高程已低于大壩建基面高程；四是沖砂工作閘門存在滲漏，啟閉不靈；五是工程未配置基本的監測設施；六是壩體鉆孔揭露架空嚴重，取芯率低，壓水試驗多為注水。

2除險加固設計

2.1現有建筑物泄洪能力復核

通過洪水復核，水庫在校核洪水位（P=0.5%）時為466.82m，加上安全超高后壩頂高程為467.49m，較現有壩頂高程467.0m高0.49m，現有壩高不滿足規范要求。溢流堰為開敞式折線型實用堰，堰頂高程460.80m，溢流段長75m。按照200年一遇校核洪水標準，溢流段長需要80m，現有泄洪寬度不滿足泄洪要求。

2.2下游消能防沖能力復核

由于大壩下游未設置消能工，在洪水長年累月沖刷作用下，溢流堰下游出現沖坑，對大壩的安全穩定造成了隱患。按照10年一遇消能設計標準，經計算壩基至沖坑底部高差1.21m；按照《水力計算手冊》沖坑底部距溢流堰下游末端約為3~6倍沖刷坑深度；沖坑末端距溢流堰下游距離為沖坑底部距溢流堰下游末端2倍。

2.3水庫滲漏復核

經踏勘未見庫區滲漏現象；左、右壩肩開挖至弱風化巖體，兩壩肩均未見明顯滲漏；壩體鉆孔揭露砌石最大塊徑約30cm，架空現象嚴重，取芯率較低，局部取芯為碎石，未見混凝土膠結，壓水滲水量大，多為注水；溢流壩段鉆孔揭露壩基砂卵石層厚約0~4.3m，堆積較松散，取芯率差，該段注水量大于60L/min，壩基存在嚴重的滲漏現象。

2.4除險加固設計

根據洪水及滲漏復核，并結合水庫安全鑒定意見，水庫加固采取了如下措施：一是壩頂，進行整平并在壩頂上游增設高1.0m、寬0.5m的防浪墻以提高大壩的抗洪能力；二是溢洪道，拆除右岸非溢流壩段5m，改造為溢洪道，溢流堰寬度拓寬到80m；三是下游消能工，采用C15混凝土回填現有的溢流堰下游的沖坑，并新建護坦防止洪水繼續沖刷河床，C15鋼筋混凝土護坦長20m、厚1.0m、寬80m，護坦尾部設高1m、寬1m的尾坎，護坦底板高程為454.80m；四是壩基采用高壓懸噴固結灌漿，灌漿孔布置于整個壩頂，鉆孔深入強風化巖層，沿壩寬寬方向按4排呈梅花形布置，孔、排距均為2m，總進尺1386m；五是帷幕灌漿，采用單排孔，間距1.5m，防滲線長119.2m，鉆孔深入新鮮巖體，同時保證透水率小于10Lu，防滲面積1089.1m2；六是壩體補強灌漿，間排距2m，呈梅花型布置，總進尺1023m；七是大壩觀測，增設必要的雨量自動測報和簡易大壩安全監測系統；八是金屬結構，新建取水口攔污柵自動清污設備、更換閘門水封。改造后大壩平面布置見圖1，溢洪道改造見圖2。

2.5加固后攔水建筑物穩定復核

大壩為混凝土砌石重力壩，按照《水庫大壩安全評價導則》及《砌石壩設計規范》（SL25-2006），穩定復核包括大壩溢流壩段、非溢流壩段、廠房段沿基礎面的抗滑穩定。按照基本組合和特殊組合，采用抗剪斷強度公式，經復核相關攔水建筑物的穩定滿足規范要求。

3結語

中峽水庫大壩改造后經受了汛期的考驗，治理效果良好。中峽水庫大壩存在的問題與全國其它小型病險水庫基本相同，中峽水庫的成功治理可為同類型壩體提供參考。同時，通過加固的勘察設計及實施表明：一是壩體超高和泄洪能力的安全，是大壩安全運行的保障；二是溢洪道下游的消能設施是影響大壩安全的重要因素，應高度重視；三是混凝土砌石施工質量不易控制，常出現架空問題，建議慎重選用；四是壩體與壩基及壩肩接觸帶是大壩滲漏的主要通道，壩體施工時應進行固結灌漿；五是加強金屬結構及機電設備的日常維護保養，發現問題應及時進行更換。

作者:王國香單位:貴州中水建設管理股份有限公司

第五篇

1水庫大壩GPS平面控制網建立

布設的GPS網使用4臺Ashtech雙頻GPS衛星接收機進行作業，該接收機靜態定位精度：靜態基線為，高程為。野外數據采集完畢后，采用隨機軟件進行數據處理，在轉換成Rinex格式后，采用數據后處理軟件進行基線解算和網平差，并進行精度評定，通過GPS網數據處理的結果可知，該工程GPS網的精度達到一級GPS網精度要求。

2水庫大壩水準高程控制網建立

水準測量的方法有幾何水準測量和三角高程測量，工程建設的高程控制網一般按水準測量的方法來建立。水準路線主要有閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線和水準網。結合堿鍋水庫大壩加固工程的實際情況以及大壩測區平面控制網的布設情況，附合水準路線是該次工程高程控制網的最佳水準路線，如圖2所示。又由于堿鍋水庫大壩測區已知水準高程較少，測區范圍較小，且精度不一，給GPS水準高程測量的應用帶來了限制。鑒于此，該工程的水準高程控制網使用DS3水準儀進行布設。該工程使用的是雙面尺法水準測量，按“后前前后”或“黑黑、紅紅”的順序照準水準尺讀數。堿鍋水庫大壩測區范圍較小，各項測量要求相對較低，屬于小區域控制測量，所以水準路線的數據處理方法采用閉合水準路線的處理方法。第一步計算高差閉合差及其容許值。按第二步高差閉合差調整。將閉合差反號與距離成比例分配到各段高差中去。第三步改正后高差計算。取各測段高差與該測段的改正數的代數和。第四步各待定點高程計算。從第一點開始，用已知點高程加第一測段改正后高差，即為第一點高程，以此類推。

3結語

結合堿鍋水庫大壩加固工程實際情況，在加固工程中測繪技術發揮著重要作用,施工控制網是大壩加固施工建設的基礎，它為大壩加固提供最基礎的數據，控制著壩體的位置?？刂凭W的準確性無疑影響著施工所需的材料與工程量，這就間接與工程的效益掛鉤。同時高精度GPS控制網也方便了現場的施工建設，減少了施工中不必要的施工，提高經濟效益。

作者:徐克紅 王赫 單位:寧城市建設職業技術學院測繪系 遼寧水利職業學院建筑與測繪工程系

第六篇

1工程現狀及存在問題

水庫樞紐工程由大壩、輸水洞組成。大壩為均質碾壓土壩，最大壩高10m，最大壩底寬64m，壩頂寬9m，壩頂長140m，總庫容16萬m3，壩下建有一條無壓拱涵作為輸水洞，1992年將壩頂改為二級公路，加寬加高了大壩。最大壩高12.62m，壩頂高程432.00m，壩頂寬17.5m，壩頂長140m，上游壩坡1∶2，下游壩坡1∶2，上游壩坡設有干砌石護坡。輸水洞位于大壩左側，為城門洞型無壓涵洞，洞身長48.8m，進口高程425.95m，出口高程425.80m，縱坡1/300。涵洞底寬0.8m，側墻高0.8m，拱高0.4m，側墻、底板為漿砌石結構，拱頂為砌磚拱。檢查時發現大壩迎水坡原有干砌石護坡損壞嚴重，部分壩面塌陷，上下游壩坡不規整，有幾處大的沖坑，其中最大的1號沖坑位于壩頂上游側壩坡上，坑頂高程433m，坑長4m，寬4m，深5m以上，并與上游壩坡高程428.37m處小的2號沖坑貫通，2號沖坑0.5m×0.5m（長×寬），坑深1.8m。壩基下存在透水層，下游壩腳外有滲水現象。輸水涵洞進口無控制設施，上游段10m內坍塌。大壩無觀測設施、無管理房。2011年8月，臨汾市水利局對孫曲水庫進行了大壩安全鑒定，鑒定結論為3類壩。

2除險加固設計方案

此次除險加固內容主要包括大壩整修加固、輸水洞維修改造、壩基防滲處理、增設必要的管理觀測設施和新建管理房等。

2.1大壩維修加固

大壩壩頂改造：水庫壩頂為二級公路，設計壩頂路面寬17.5m，為瀝青碎石路面，路面以1%坡度向上下游傾斜，在壩頂上下游側增設排水溝，排水溝尺寸0.4m×0.3m，采用M10水泥砂漿砌石砌筑，總長度234.19m。大壩上下游壩坡整治與塌坑處理：首先對上下游壩坡出現的塌坑進行開挖清理后分層回填夯實；然后將現狀壩坡清除厚度0.3~0.5m，上游壩坡按設計斷面人工削坡整平，坡比1∶2，下游壩坡進行土料回填，分層壓實，培厚至設計斷面，坡比按1∶2整治。大壩上下游壩坡護坡、排水溝、下游貼坡排水工程：大壩上游壩坡因長期受波浪、水位漲落、雨水及氣溫變化等因素影響，原有干砌石護坡破壞嚴重，為加強上游壩坡的穩定，保護底層土料不受水流沖刷，對上游護坡進行改建，改建范圍為樁號0+028.523—0+131.36，高程422.18～432.00m，全部采用漿砌C20混凝土預制塊護坡，護坡從外到內依次為15cm厚邊長30cm六棱體預制塊、20cm厚碎石、20cm厚砂礫料。在壩與岸坡接合處設M10水泥砂漿砌石排水溝與壩頂排水溝相連。下游壩坡設草皮護坡，下游壩腳設貼坡排水，貼坡反慮高程422.88～421.63m，邊坡1∶2，鋪設材料自外而內依次為30cm厚干砌石、20cm厚碎石（平均粒徑7mm）、20cm厚砂礫料（平均粒徑1mm）。下游壩坡、岸坡及坡腳設縱橫向排水溝，排水溝尺寸分別為0.4m×0.3m和1.3m×0.3m，墻厚、底板厚均為0.3m，縱向、橫向、壩腳排水溝互相連接形成整體排水系統。另外，為管理方便，在下游壩面從大壩壩頂至壩腳設人行道踏步兩條，寬1.5m，采用M10水泥砂漿砌塊石。

2.2輸水洞維修改造

輸水洞位于大壩樁號0+076.40處，由進口、洞身、出口陡坡段組成。將坍塌的上游段拆除重建，長10m，重建涵洞與原涵洞連接，為圓拱直墻式，高1.2m、寬0.8m。洞內內襯鋼管，鋼管規格直徑630mm，壁厚8mm，長44.9m，出口設閘閥控制，末端增設消力池。改建后的輸水洞由進口段、洞身段、控制段、出口消力池段四部分組成。進口段為八字墻進口，底高程425.95m，長2.0m，寬度由2.408m漸變到0.8m，為M10水泥砂漿砌石結構，側墻為重力式擋土墻，頂寬0.3m，底寬1.0m，墻高2.0m，底板厚0.4m。洞身段內襯鋼管全部封堵，采用泵送C20混凝土封堵方案，具體施工每10m自上游向下游分段施工，各段堵頭采用M7.5水泥砂漿砌磚結構，均為0.24m厚，堵頭預埋泵送管道及直徑100mm的PVC通氣孔，施工完后堵頭仍保留并切斷泵送管道。放水由出口閘閥控制，出口設直徑600mm蝸輪傳動雙法蘭蝶閥，并設C20混凝土閥門井。出口消力池段，拆除現狀輸水洞出口陡坡段，鋼管出口接陡坡明渠，坡度1∶3，渠深1.0m，底寬0.8m，末端設消力池，池長6.5m，池深0.5m，寬0.8m，側墻為重力式擋土墻，頂寬0.4m，底寬0.65～0.9m，底板厚0.5m。消力池后設長5m、深0.8m、寬0.8m的防沖段。陡坡明渠、消力池及防沖段均為M10水泥砂漿砌石結構。

2.3壩基防滲處理

筑壩土為壤土，壩基有透水層，為細沙層，滲透性較強。高程420.38～418.10m，層厚2.3m左右，筑壩時未做防滲處理，下游壩腳有滲流現象，根據現狀工程地質情況，水庫蓄水后，由于壩基未做防滲處理，庫水位蓄到正常高水位431.37m時，壩后滲流加大，因此需對壩基防滲處理。結合現狀情況，采用明挖回填截水槽處理，截水槽設在大壩上游側，截水槽中心線距壩頂中心線36.3m，截水槽底寬2.0m，開挖邊坡1∶1.5，1∶1，長44.6m，截水槽采用與壩體相同的土料填筑，壓實度不小于0.96。

2.4大壩安全監測設計

大壩根據具體情況設置壩面垂直位移、水平位移和滲流量。簡易觀測設施：對大壩的水平位移和垂直位移進行觀測，在大壩壩頂下游側設一排兩種觀測合用的沉陷觀測樁，每排2個，樁號分別為壩軸樁號0+030和0+110，并在大壩兩岸坡的原狀土地基上分別設工作基點校核基點2個。水平位移觀測采用視準線觀測，垂直位移觀測采用普通水準測量觀測。從大壩一側的觀測基點起觀測到另一側基點，然后再返回觀測起始基點。壩體滲漏量觀測：利用下游壩趾集水溝進行觀測。

2.5管理站

根據工程管理需要，在庫區左岸的臺地上新建管理站，管理站占地面積21.33hm2，建管理房3間，建筑總面積50m2，修管理站到公路間的通行道路236m，寬4m。結合管理站用電要求，在管理站院內設30kVA變壓器1臺。

3結語

通過采取上述除險加固工程措施，消除了大壩、輸水洞等方面存在的安全隱患，確保了水庫的安全運行，發揮了水庫更大的經濟效益。

作者:裴林剛 單位:臨汾市堯都區水利局

第七篇

一、工程概況

（1）水庫防浪護坡以漿砌石護坡為主、磚砌護坡和土坡為輔，受年久失修的影響，出現了塌陷、沉降、坡腳淘刷等問題，破壞較為嚴重。（2）壩頂高程和寬度未能滿足相關標準和規范的要求。（3）泄水涵洞底板存在混凝土磨蝕，洞身存在不同形態的裂縫，可能引起涵洞受力狀況的惡化，威脅涵洞的穩定與安全。（4）壩腳多處出現管涌等滲流現象，植被發育、地表潮濕，壩基滲透不穩定。（5）在Ⅶ度地震烈度下，壩基飽和粗砂可能會出現地震液化現象。

二、除險加固工程設計

1．防浪護坡

改建護坡長度為5,040m，其中，東0+000~東2+300以及西0+000~西0+100段護坡采用厚度為0.5m、水平長4.0m、順坡長3.0m的現澆混凝土板，混凝土等級C30F300W6。砂礫石墊層厚度0.5m，含泥量要求少于6%。護坡分縫間設置寬度為100cm的條帶無紡布（規格400g/m2）反濾。護坡底部設置漿砌石阻滑墻，斷面尺寸1.0m×0.8m（寬×高），以C20細?；炷疗鲋３两悼p寬1.0cm，間隔10m設置，以高壓閉孔塑料板填縫，表層封口采用厚度為2cm的原漿。東2+300~東4+300段護坡與其它段結構相同，但不進行阻滑墻的設置，坡腳伸入上游坡腳1.5m。阻滑墻施工結束后，于阻滑墻上部堆積舊護坡的拆舊廢料，要求高度超過阻滑墻頂1.5m、寬度4.5m、邊坡1：3。為了提高護坡對冰拔力、并推力的抵抗能力，使用Ⅱ級螺紋鋼筋（直徑14mm）連接由壩頂開始的第2~4塊護坡的橫向跨縫，鋼筋長度80m、間距50cm。西0+960~西1+600段護坡采用厚度為25cm的C20細石混凝土砌筑卵石，其下設置厚度為25cm的砂礫石墊層，以10m為間隔設置高、寬分別為15cm、30cm的C30混凝土踏步，坡腳設置高、寬分別為90cm、40cm的C30混凝土阻滑墻。

2．壩頂加寬、壩體加高培厚

西0+187~東1+800壩段為主壩段，經復核計算，壩頂高程、防浪墻高程分別取391.90m和392.70m，壩頂寬度增加到6.5m（路肩、行車道寬度分別為0.5m、5.5m）。路面結構包括砂礫石墊層（厚度30cm）和碎石路面（厚度15cm），同時設有下游排水的2%橫坡，沿路石設置在壩頂下游50cm處，以便為大壩形狀、路面材料提供保護。大壩上、下游壩坡分別為1：2.5、1：2.3。以增設混凝土防浪墻的形式完成壩體加高，防浪墻頂高程392.7m，高度80cm，為厚度20cm的混凝土結構，基礎座設置在經碾壓密實的防滲土料上，深度1.2m，以此形成穩固的防滲體系?？紤]到水庫的旅游功能，防浪墻與欄桿聯合設計，總高度為120cm，其中，上部40cm采用欄桿鏤空結構，下部80cm為實體結構。防浪墻單節長度為5m，中間設置直徑為30cm的立柱，立柱高度包括3.2m、1.4m兩類，前者兼作照明立柱。下游壩后坡1：2.3~1：3.0不等且存在局部塌陷，為避免雨水沖刷形成沖溝，西0+160~東3+200壩段設置3.0m×3.0m的混凝土，混凝土標號C20，網格采用現澆混凝土結構，網格內鋪設砂礫石（厚度10cm）。新建上壩路位于東0+0.16.75、東1+000壩段，坡度為1：10，寬度為4.5m，路面結構采用厚度為20cm的泥結碎石。堆料平臺設置在上壩路處，長15m，寬4.5m。

3．泄水涵洞加固

對洞身出現的裂縫、冷縫進行化學灌漿處理，處理原則為先以聚氨酯填充灌漿，再用丙乳砂漿化學灌漿，以獲得永久堵漏、同時補強的雙重效果。對于洞身原有的伸縮縫，采用聚氨酯密封膏、丙乳砂漿進行處理，如圖1所示，以獲得永久堵漏、恢復其原有功能的雙重效果。

4．壩后排水設施及砂礫石蓋重

地質勘查結果表明，東0+750~東3+040為壩基滲漏的集中段，東2+025~東3+040壩后坡腳浸潤線外溢，滲透穩定接近臨界值。經計算分析，壩后坡腳滲流出溢比降為0.16，略高于允許值0.14。為此，本次設計對西0+187~東3+200段采取滲透穩定保護，于下游壩腳增設反濾排水體，由下至上依次為粗砂（厚20cm）、小石（厚20cm）、中石（20cm）；于排水體下游增設深度為0.5m的減壓排水溝，內邊坡1：1.5、滲水邊坡1：2.3，二者的襯砌形式相同。在Ⅶ度地震烈度下，壩基飽和粗砂可能會出現地震液化現象，東1+250以東壩段壩基以上粘土覆蓋較薄，依據粘土覆蓋的實際厚度以及壩體高度、上游水深，東1+250~東2+000壩段后設置厚2.0m、寬5m的砂礫石蓋重，在參考相關標準和規范的具體要求后，確定砂礫石相對密度≥0.7。

5．進水渠改造

水庫進水渠設計20m3/s，全長3.1km，全斷面為土渠，末端消力池底板下已經掏空，混凝土板大部斷裂，破壞較為嚴重，渠道斷面已無規整性可言，擬對其進行加固改造，改造長度為170m。按照原有形式對斷面進行恢復，邊坡1：1.5，底寬10m，渠道深2.0m，采用混凝土網格內砌干砌卵石。網格尺寸3.0m×3.0m，梁高30cm、寬20cm，梁內設置構造鋼筋；干砌卵石厚度25cm，下設砂礫石墊層（厚30cm），墊層上鋪設規格為400g/m3的無紡布。進水渠0+064.5處設置跌差為2.0m的陡坡一座，斜長6.32m，坡度1：3.0，以厚度為30cm的漿砌石護砌。同時，對進水渠末段0+015的農橋進行改建，設計荷載為掛-100、汽-20，橋面凈寬7.0m，跨度16m。

6．西岸重度坍塌段防護

為避免水庫西岸坍塌問題的進一步擴大，對風浪淘刷、坍塌嚴重段進行護岸防護。在充分考慮水庫旅游功能的情況下，修建長度為480m的護岸和長度為310m的堤防。堤頂高3.0m、寬6.0m，上游采用現澆混凝土護面，厚度20cm，混凝土標號C30。護面下設置厚度為30cm的砂礫石墊層；坡腳處設置漿砌石阻滑墻，斷尺寸1.0m×0.8m（寬×高），以C15細?；炷疗鲋?，每隔10m設置寬度為1.0cm的沉降縫一條，以高壓閉孔塑料板填縫，原漿封口，厚度2cm。

三、結語

除險加固工程結束后的運行結果顯示，設計和施工基本達到預期目標，大壩抵御災害、安全運行的能力得到有效提升，病險情得到徹底消除，在為下游地區的安全提供有力保障的同時，也取得了顯著的社會和經濟效益。

作者:魏樹軍 單位:新疆石河子天筑建設（集團）有限責任公司第四建筑公司

第八篇

1工程概況

水庫樞紐由壤土心墻砂礫石壩、溢洪道、泄洪洞和電站組成。心墻頂高程為369.00m，壩頂高程為371.50m，最大壩高為40.0m，壩頂寬為6.0m，壩頂長為1712m，防浪墻頂高程為372.50m。上游壩坡坡比為1∶2.5和1∶2.75，邊坡點高程為354.50m，采用塊石護坡；下游壩坡坡比為1∶2.0和1∶2.5，采用砌石網格砂礫石護坡，在高程354.50m處設有2.0m寬馬道。岸邊陡槽式溢洪道，位于大壩左側，現狀設4孔9m×9m弧形鋼閘門（加固后為3孔），堰頂高程353.00m，最大泄量3531m3/s。泄洪洞位于大壩右側，采用二洞合一的布置方式。主洞灌溉、泄洪，支洞發電輸水。主洞為圓形有壓隧洞，長度392m，內徑分為6.0m和6.7m。最大泄量326m3/s。水庫于1971年9月開始設計，1989年9月下閘蓄水，1990年主體工程基本完工，1996年9月通過了國家初步竣工驗收。2011年5月完成大壩安全鑒定論證報告，于2011年6月22日通過審查，并將察爾森水庫定性為三類壩。2011年7月15日，《關于察爾森水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見》同意察爾森水庫為三類壩鑒定結論意見，需要進行加固處理。

2水庫建筑物存在的主要問題

1）大壩工程：大壩壩頂防浪墻裂縫嚴重，壩頂路面龜裂、高低不平；上游護坡極不平整，起伏差不滿足規范要求，下游壩坡砌石網格砂礫石護坡破損嚴重，局部斷面缺失；大壩壩基滲漏嚴重，存在滲流穩定問題，滲流安全不滿足要求。

2）溢洪道工程：進水渠入口上游岸坡局部塌岸嚴重；進水渠首部噴混凝土剝蝕、脫落嚴重，翼墻破損、剝蝕嚴重，局部鋼筋裸露，相鄰段錯位；溢流面和閘墩混凝土老化嚴重，存在龜裂、碳化、剝蝕、脫落等現象，溢流面抗沖刷能力不足，閘墩存在裂縫，牛腿附近抗裂計算不滿足規范要求，邊墩側向抗傾安全系數不滿足現行規范要求；陡槽段邊墻和底板混凝土裂縫較多，剝蝕嚴重；溢洪道混凝土抗凍指標不滿足現行規范要求。

3）泄洪洞工程：泄洪洞進口左岸近壩岸坡及進口閘室后山坡存在穩定問題，進口落石堆積嚴重，攔污柵已無法正常啟閉；泄洪洞進口啟閉機室梁、板等多處存在裂縫，不滿足結構承載力要求；泄洪洞洞身及出口段混凝土存在老化、碳化、剝落現象。

3大壩加固

3.1大壩基礎防滲處理加固

根據安全鑒定結論，大壩壩基滲漏嚴重，存在滲流穩定問題，滲流安全不滿足要求。根據地質資料，大壩基礎水平防滲層滲透系數偏大，滲透系數平均值為1×10-4cm/s，且滲透系數離散性大，覆蓋層厚度不均一。壩基土體的可灌性根據顆粒分配曲線分析，壩基范圍內分布的各層土，級配不良礫可灌性較好，含細粒土礫不適宜常規灌漿，粘土質礫不適宜常規灌漿。由此可看出，含細粒土礫與粘土質礫層均不可灌漿。因此，大壩基礎處理選定對地基適應性較強，施工技術成熟，成墻質量保證率較高，防滲性能和效果可靠的混凝土防滲墻型式?，F狀大壩壩基各土層的滲透比降應小于允許比降，盡量減小壩基滲流量，節省投資為原則，結合滲流計算成果進行了局部加固處理。該方案僅對不滿足滲透穩定部位的基礎進行了加固處理。大壩基礎防滲處理范圍為0+150.00～0+815.00m和1+222.00～1+470.00m兩段，總長913m，采用混凝土防滲墻。防滲墻中心線距壩軸線以下1.0m，防滲墻厚度為0.6m，防滲墻頂部插入壤土心墻不小于4.0m。防滲墻底部深入弱風化巖0.5m，防滲墻最大深度為27m。根據滲流計算，在0+150.00～0+430.00m部位結合防滲墻進行帷幕灌漿，灌漿深度為20m，間距2.0m。

3.2上游護坡加固

將高程367.00～371.50m上游護坡不平整部位局部拆除后重新進行防護，施工過程中對坡面上的內部觀測孔及滲流監測設施等應采取臨時保護措施，以免遭到破壞。防護型式根據工程實際運行情況，考慮與原護坡結構的連接，采用漿砌石護坡，坡比為1∶2.5，漿砌石厚度為40cm，其下為15cm厚的砂礫石墊層。

3.3下游護坡加固

將坡面上現有砌石網格梁拆除后重新修筑漿砌石網格梁，間距仍采用3m，斷面為30cm×30cm（寬×高）。壩頂至高程354.50m之間壩坡為1:2.0，在高程354.50m馬道，內設40cm×30cm（寬×高）的混凝土縱向排水溝；高程354.50~337.00m之間壩坡為1∶2.5；在高程337.00m馬道，內設40cm×30cm（寬×高）的混凝土排水溝，337.00m以下壩坡為1∶3.0。沿壩軸線每50m設一道30cm寬的混凝土橫向排水溝，與壩腳及每層馬道排水溝相連，縱向排水溝平行壩軸線。沿下游壩坡共設4條寬2.0m的上壩踏步，在有監測點部位設寬2.0m的踏步，均采用混凝土結構。

3.4壩頂結構加固

原瀝青混凝土路面全部拆除，重新鋪設瀝青混凝土路面。對大壩防滲墻部位進行處理，考慮到大壩基礎混凝土防滲墻施工需要形成不小于11m寬的施工平臺，此次設計將壩頂路面挖至370.00m高程，然后將開挖料直接填至下游壩坡，頂寬3.2m，邊坡為1∶1.5，待基礎防滲墻施工結束后再將壩坡處的填筑料挖除，同時將壩頂370.00m高程以下挖除30（50）cm，然后再重新填筑至壩頂371.50m高程。壩頂下游側采用混凝土路緣石，斷面為20cm×50cm。在路緣石每隔50m預留排水溝，將壩頂積水排至下游排水溝內。

4溢洪道加固

溢洪道為岸坡開敞式溢洪道，溢洪道全長270m。由進水渠、控制段、泄槽段、挑流鼻坎段、出水渠等組成，現狀溢洪道控制段溢流總凈寬為36.0m，長28.0m。溢洪道4孔，單孔凈寬9.0m，中墩厚度均為2.0m，邊墩為衡重式擋墻結構。由于閘墩牛腿附近抗裂計算和扇形鋼筋承載力不滿足現行規范要求，所以，此次加固設計需要對閘墩進行加固處理。現狀溢洪道閘墩中墩厚度為2m，比較單薄，不宜采用開挖后再貼混凝土的加固處理方式。如果采用鑿毛后再貼50cm厚混凝土處理，勢必將減少溢流孔凈寬（現狀4孔，單孔寬9m），使溢洪道的泄流能力降低，不能滿足泄流要求。因此此次加固設計將原中墩全部拆除重建，邊墩為滿足牛腿布置局部拆除。根據現狀堰體布置保證溢流道總凈寬36.0m不變。

1）進水渠：底高程351.00m，全長115m，閘前寬41m，進口處寬85m。原底板拆除后重新采用混凝土襯砌，厚度為50cm。導流墻為衡重式擋墻，將兩側導墻混凝土進行鑿毛，然后噴涂混凝土界面粘結劑，再重新澆筑50cm厚的貼面混凝土，墻高不變，導墻表部設有構造鋼筋網和化學植筋。

2）控制段：溢流前緣總寬為41m，總長35m，溢流堰孔口共分3孔，每孔凈寬12m。閘墩長度根據閘門布置需要加長7m，因此需將拆除泄槽段起始段（包括底板和邊墻）以便邊墩布置。將原3個中墩拆除后重新修筑兩個中墩，厚度均為2.5m。2個邊墩為布置牛腿附近扇形鋼筋的需要將359.00m高程以上部位拆除重建至371.50m高程，359.00m高程以下部分邊墩先進行鑿毛，然后噴涂混凝土界面粘結劑，再重新澆筑50cm厚的貼面混凝土，邊墩表部設有構造鋼筋網和化學植筋。溢流堰頂高程為353.00m，堰型仍采用駝峰堰，上游堰高2m，下游堰高3m。在挖除中墩部位堰體混凝土后其余部位堰體均采用局部加固處理。即將堰體表面先挖除20cm，然后噴涂混凝土界面粘結劑，再重新澆筑20cm混凝土。閘墩上部設有交通橋、工作橋、液壓啟閉機及啟閉機室等。

3）泄槽段：泄槽段起點高程為349.42m，底坡1∶9，長100m。其中0+063.00m樁號以前13m為新建段，該樁號以后87m為加固段。泄槽0+050.00～0+063.00m新建范圍內混凝土底板厚度為0.6m，底板表部設有構造鋼筋網及錨筋。泄槽0+063.00～0+150.00m屬于加固段，將現狀底板和邊墻進行鑿毛，然后噴涂混凝土界面粘結劑，再分別重新澆筑25cm和35cm厚的混凝土，底板、邊墻表部均有設有構造鋼筋網、錨筋和化學植筋。加固后的泄槽寬為41.4m。

5泄洪洞加固

1）進水口清淤

察爾森水庫泄洪洞進水口由于庫岸巖塊掉落阻塞，攔污柵不能正常起吊檢修，此次處理設計對進水口淤積進行清理。

2）進水口啟閉機室拆除及重建

將進水口檢修高程369.50m以上結構全部拆除，按照更新后的金屬結構設計及其啟閉設備選型，重新進行泄洪洞進水口結構布置設計。檢修平臺室結構尺寸為13.8m×12.6m×8.0m（長×寬×高），長度（水流方向）較原啟閉機排架擴大2.1m，寬度及高度方向與原結構尺寸一致。由于攔污柵啟閉時，啟閉機室受較大側向力作用，原排架結構承載力不足，發生震動破壞。此次加固設計，將原排架結構檢修平臺室改為剪力墻結構，墻體厚70cm。啟閉機室結構尺寸為13.8m×12.6m×4.5m（長×寬×高），長度（水流方向）較原啟閉機排架擴大2.1m，寬度及高度方向與原結構尺寸一致，墻體厚40cm，啟閉機室結構凈尺寸滿足啟閉機運行要求。

3）進水口近壩岸坡加固

考慮到邊坡頂部進水口公路已經形成，在保證公路安全的情況下，對現狀干砌石護坡段的下部塊石層先進行水泥砂漿灌注，并設準100mm排水孔。然后再將坡面開挖至塊石層以下0.5m，再重新鋪設漿砌石護面，在漿砌石內布設準80mm軟式排水管，與排水孔相連接。由于水庫近年來最低水位高程多為350.00m左右，為避免放空水庫，將漿砌石護坡分兩期施工，待庫水位低于350.00m時再行施工二期。為保證一期漿砌石護坡的穩定，在356.00m高程采用3準22錨筋束固坡，間排距均為3m。對靠近進水口的巖石邊坡清坡處理后，采用混凝土板防護，混凝土厚度50cm，并設錨筋和排水系統。泄洪洞進水口右側45m岸坡以外延長防護30m，清坡處理后采用噴錨支護，厚度為15cm，并設錨筋和排水系統。

4）洞身加固

此次加固設計挖除原噴混凝土襯砌段剝蝕破壞部位及底拱澆筑混凝土，新建鋼筋混凝土襯砌，斷面型式為圓形，底拱局部最小襯砌厚度為30cm，最大局部襯砌厚度為50cm，襯砌后內徑為6.0m，保持內徑與原鋼筋混凝土襯砌一致，平順連接?；炷烈r砌段頂拱135°范圍內進行回填灌漿。對現狀鋼筋混凝土襯砌段局部破損部位采取鑿除混凝土，噴涂混凝土粘結劑，然后回填混凝土的方式進行處理，鑿除深度30cm。

作者:劉濤 呂君卓 金輝 宋立民 單位:中水東北勘測設計研究有限責任公司

第九篇

1工程概況

水庫大壩為均質土壩，大壩長850m，壩頂寬8m（含擋浪墻寬），壩頂高程63.1m，最大壩高21m。背水面設一級戧臺，頂寬14m，戧臺內有清水壩干渠混凝土箱涵，總長720m，底板高程55.4m，洞徑2.25m×2.25m，分48節，止水沉降縫共49道，縫間采用橡皮止水。桂五水庫壩后戧臺內清水壩干渠涵洞側墻混凝土普遍露石，多處滲水，沉降縫止水橡皮老化、損壞，漏水嚴重。據觀測，當水庫蓄水位達60m時，有11道縫射水。另外，降雨期間箱涵頂部沉降縫處有滴水現象。由于涵洞位于壩后戧臺內，故涵洞存在滲漏水問題將影響到大壩壩身的防洪安全。

2方案比選

設計擬采用兩種加固方案進行比較。（1）方案一。維持涵洞現狀，涵洞內部采用高強砂漿襯砌，維修加固涵洞49道止水沉降縫，采用外貼可拆卸式止水帶作為防水構造，拆建涵洞上游洞首部分。（2）方案二。拆除現狀涵洞，在壩后新建混凝土渡槽和渡槽首，渡槽斷面尺寸為2.25m×2.25m，總長約850m。處理方案比較詳見表1。經過方案比選，方案一造價低，且由于大壩壩體經過截滲處理，壩體浸潤線已降至涵洞底部，涵洞對壩體的滲流影響已降低，故加固設計推薦方案一（維修加固涵洞）。

3加固設計

壩后清水壩干渠箱涵加固方案采用方案一，維修加固涵洞，拆建涵洞上游洞首。

3.1止水沉降縫處理

本次加固需對涵洞49道止水沉降縫進行處理，本工程宜以外貼可拆卸式止水帶作為防水構造。（1）主要措施①止水帶與混凝土結合部位涂刷SM密封膠。②陰角處用UP2000結構修補劑抹成45°折角。③止水沉降縫外貼整根止水帶。（2）選用材料①UP2000結構修補劑。②立止水瞬間堵漏劑。③特種橡膠止水帶。④SM密封膠。⑤不銹鋼鋼板條。（3）施工步驟基面清理→抹立止水、注漿→放螺栓定位線→鉆膨脹螺栓孔→橡膠止水帶鉆孔→鋼板鉆孔→打SM膠→安裝止水帶→安裝鋼壓條→安裝膨脹螺栓螺母。通過處理，止水沉降縫處應不滲不漏，能適應結構變形，不影響涵洞正常使用。（4）沉降縫處理桂五水庫壩后戧臺內清水壩干渠混凝土箱涵沉降縫處理大樣。

3.2混凝土洞身加固處理

涵洞側墻混凝土普遍露石，多處滲水，擬在涵洞內表面進行襯砌處理。首先將涵洞內表面打毛，涂刷1層界面劑，然后采用2cm高性能砂漿進行襯砌，洞身襯砌斷面見圖2。

4結語

淮安市有中、小型水庫100多座，隨著水庫除險加固工作的推進，目前發現有多座水庫的輸水涵洞存在滲、漏水現象，拆除重建的投資造價巨大，施工工期長，工程實施困難。筆者所提出的洞身高強砂漿修補結合沉降縫采用可拆卸式止水帶作為防水結構的加固方法，具有經濟、實用、安全系數大的特點，是行之有效的方法。桂五水庫壩后涵洞經加固處理后，至今涵洞未發生滲、漏水及裂縫等病害，結構的安全性能得到了很大提高。

作者:張紹廣 梁軍 單位:淮安市水利勘測設計研究院有限公司

第十篇

一、水庫大壩的工程概況

1．區域水文狀況

該水庫區域具有年降雨量集中程度高、光熱資源條件好、降雨量豐沛的特點。季節變化影響，本流域降雨量年內分配不均勻，汛期雨量占全年降雨量的80%以上。水庫流域徑流量為大氣降雨補給型，徑流情勢與降雨的年際、年內及面空間分布基本一致。洪水主要發生在主汛期，單點暴雨突出，短歷時暴雨強度大。水庫流域河床坡降較大，匯流速度較快，洪水過程陡漲陡落，峰形瘦高，洪峰流量大。水庫建成后，在防洪上發揮了巨大作用。因此，做好水庫大壩的防滲工作，加強大壩的防洪能力，確保防洪的安全性是十分必要的。

2．區域地質狀況

某水庫大壩位于河流上段，為土石混合壩，水庫流域屬山地丘陵地帶，輕度侵蝕地區，地貌形態類型為中、低山地貌，流域內河網水系發育，無其它水利工程，徑流區森林覆蓋好，植被保存相對完整，是為解決附近居民生活和農業灌溉用水而興建的水庫。水庫坐落在石英砂巖、巖屑砂巖夾泥巖地層內，地層深部弱微風化帶裂隙不發育，透水率q≤5.0lu，視為相對隔水層（帶），庫盆地層隔水性較好，庫區三面環山，山體厚實，無低嶺谷滲漏，無導水性構造斷裂穿過，不存在庫漏問題。壩基基巖為石英砂巖、巖屑砂巖夾泥巖，巖層裂隙發育，主要裂隙為層間裂隙，其裂隙走向與河向大體一致，為向下游滲漏的導水性裂隙，故壩基有繞壩滲漏問題，須做防滲處理。壩基巖層強度高，巖層整體穩定，不存在滲流穩定問題。

二、水庫大壩防滲的必要性

1．提高水庫的防洪能力

水庫是我國防洪廣泛采用的工程措施之一。在防洪區上游河道適當位置興建能調蓄洪水的綜合利用水庫，利用水庫庫容攔蓄洪水，削減進入下游河道的洪峰流量，達到減免洪水災害的目的。

2．加強對水資源的調節能力

防滲加固后的水庫大壩可以進一步加強對水資源的調節能力，按當地的生產生活需要，合理配置水資源，進而保障當地經濟發展。

3．減少周圍水土流失情況

防滲加固后的水庫大壩可以起到防洪的作用，維護河道生態系統，減少周圍水土流失情況，保證下游河道不被過度的沖刷，降低河流區域生態環境的惡化。

三、水庫大壩的防滲施工設計

1．防滲方案的選擇

常用的水庫大壩防滲措施有鉆孔灌注樁、地下連續墻高、壓定噴板墻、充填式灌漿、劈裂式灌漿、垂直鋪膜以及防滲墻加固等。根據大壩的實際情況，本文主要選用帷幕灌漿以及防滲墻防滲加固措施。帷幕灌漿施工技術指的是當大壩的巖基或者砂礫地基有漏水裂隙、孔隙存在的時候，經過朝里面的灌注漿液來變成一個阻水帶，進而實現防滲加固目的施工技術。在水庫大壩的防滲施工之中，帷幕灌漿施工技術用于對壩基展開。防滲墻是指經過鉆機對透水地基或壩體進行挖孔成槽，并展開泥漿固壁，再朝孔槽內澆筑相關的混凝土漿液，等到其凝結固化之后，便成為了一道持續的混凝土防滲墻體，進而實現防滲的目的?；炷练罎B墻是水利水電工程尤其是土石壩工程常用的壩體、壩基防滲處理措施。

（1）帷幕灌漿

1）帷幕位置

根據大壩的實際情況，選擇對壩基進行帷幕灌漿具有可行性，帷幕底界深入相對隔水層（帶）（q≤5.0lu）3~5m，帷幕灌漿線左壩肩延伸，灌漿孔做單排布置，分三個灌漿施工秩序，先鉆灌第一序孔，然后鉆灌第二序孔，最后鉆灌三序孔，孔間距2.0m，使大壩的壩體與壩肩帷幕連接形成整體。帷幕灌漿時，在地質條件復雜有斷層、破碎帶的地區灌漿后要待凝，待凝時間根據實際情況來定。灌漿時灌漿塞塞在已灌段段底以上0.5m處，以防漏灌。

2）灌漿材料

灌漿材料采用不低于P.O.42.5R的普通硅酸鹽水泥，水灰比（重量比）為3：1~0.5：1，保證墻體有足夠的抗滲性和耐久性，帷幕灌漿底板高程為8~16m。

（2）防滲墻

大壩為粘土心墻風化料壩，在壩體選用防滲墻進行防滲設計，在庫水位較高的情況下進行施工。防滲墻底界以截斷沖洪積層進入基巖相對隔水層，底部邊界以透水率q≤10Lu作為控制指標，兩壩肩防滲邊界是以地下水位與水庫正常蓄水位相交位置確定。帷幕灌漿按透水率q≤5Lu的標準控制。左右岸防滲邊界是以地下水位與水庫正常蓄水位相交位置確定。

1）防滲墻技術要求

采用混凝土防滲墻，墻體滲透系數≤1×10-7cm/s，混凝土抗壓強度≥C15，抗滲強度等級≥W6，并附出廠質量證明書和試驗檢測成果，并應滿足國家標準GB175-85。

2）防滲墻厚度

防滲墻的厚度應滿足墻體抗滲性、耐久性、滿足墻體應力和變形的要求，同時還應考慮到地質情況及施工設備等因素。

3）防滲墻材料的選擇

防滲墻有普通混凝土（又稱剛性混凝土）、塑性混凝土、黏土混凝土、固化灰漿、自凝灰漿等墻體材料。不同的防水材料有不同的防水效果。本工程防滲墻選擇薄壁混凝土防滲墻，壩基防滲采用封閉式混凝土防滲墻、懸掛式混凝土防滲墻和粘土截水槽相結合的方式共同防滲。

2．防滲質量檢驗

（1）灌漿質量檢驗

帷幕灌漿是大壩基礎防滲處理的重要手段之一，是一種新興的水庫大壩防滲加固技術。灌漿質量檢驗主要是針對于帷幕體的滲透性、密實性、連續性進行檢查，進而保證大壩的防滲質量效果。壩體混凝土與基巖接觸段及其下一段的合格率應為100%；在以下各段的合格率應為90%以上；不合格段的透水值不超過設計規定值，且不集中，則灌漿質量可認為合格。否則，應按監理人的指示或批準的措施進行處理。

（2）防滲墻質量檢驗

進行混凝土防滲墻質量的檢驗，判定防滲墻施工是否連續，墻體內有無裂縫、空洞等缺陷，進而保證防滲墻的實際作用得以發揮。一般通過鉆孔取芯和挖槽檢查墻體連續性，并對芯樣進行室內試驗和鉆孔注水試驗，檢查防滲墻的抗滲指標。鉆孔取芯檢查的作用有兩種：一是用直觀方法描述砼芯的情況，定性評價防滲墻的實際質量；二是取代表性樣品做抗壓強度試驗，建立強度與波速關系，使鉆孔檢查成果與透射CT成果互為補充和驗證，從而客觀、全面地評價墻體質量。本工程防滲墻取芯12孔，挖槽3段，結果表明，防滲墻無裂縫、脫空現象，連續性良好。

四、結論

大壩防滲工作一直是水利工程維護的重要內容，水庫的滲漏問題會影響大壩的安全，直接影響水庫區域居民生產生活。相關人員要預防安全隱患，及時進行大壩的防滲加固處理，最終選擇最合理、最科學的防滲設計方案，充分的發揮水庫造福于民的效用。

作者:楊文漢 單位:西雙版納州水利水電勘測設計隊