水库大坝除险加固设计论文10篇

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第一篇

1工程概况

经过30多年的运行，水库存在老化、渗漏等安全隐患，2007年10月水利部大坝安全管理中心核定为三类坝，2009年6月开始进行除险加固，2012年10月通过竣工验收。大坝为75号埋石混凝土重力坝，原坝顶宽4m、长272．0m，除险加固后坝顶加宽至6．5m，坝顶高程241．9m，防浪墙顶高程243．1m，最大坝高68．66m。溢流堰采用开敞式实用堰，总堰宽100m，有效净宽95m，堰顶高程235．24m。溢流坝段增设8跨交通桥。

2大坝渗流观测设备布置

大坝廊道内原有坝基扬压力管42根，106个坝基排水孔。经多年运行，部分测压管已经失效，部分不够灵敏，结合本次除险加固工程进行了清洗及灵敏度试验，不能恢复使用的重新打孔安装扬压力管。大坝渗流监测布置主要有坝基扬压力管及渗压计22套，渗压计选用美国基康公司生产的振弦式GK4500S型渗压计，其中ZS1～ZS16布置在灌浆廊道内，每坝段1只，ZS17～ZS22布置在横向观测廊道内。坝基扬压力管共14根，新增绕坝测压管及渗压计12套，左右两岸各布置了6个测点。

3大坝渗流观测资料分析

总体来说，测压管水位变幅很小，波动很小，过程线平缓，表明坝基帷幕防渗效果正常。各测压管水位比较平稳，没有上升的趋势。以2012年7月3日库水位接近正常蓄水位（库水位235．16m，下游水位186．95m）为例，计算各测压管扬压力系数。可以看出，各扬压力系数较小，其中河床段测压管（ZS6～ZS13）扬压力系数介于0～0．17，小于0．2；岸坡段各测压管扬压力系数介于0～0．24，均小于0．3。各测压管扬压力系数均在设计及规范范围内。

3．1绕坝渗流观测资料分析

绕坝渗流测点在左右岸各布置了6根测压管，共12根测压管。观测结果显示，左岸绕坝测压管RC1～RC6水位随库水位的变化而波动。而右岸绕坝测压管RC7、RC8两管水位随库水位的变化而波动；其中RC7、RC8水位在库水位较低时接近库水位且曾高于库水位，表明受山体地下水影响显著，其余测压管RC9～RC12水位变幅很小，过程线平缓，与库水位相关性不明显。基于上述统计回归模型，对自动化开始正常采集2011年2月17日至2012年9月30日的观测值进行了回归。由表5可知，测压管水位与库水位、降雨量两者关系呈正相关，并受时效因素影响。从图3回归过程线来看，总体上，测值拟合效果一般，复相关系数不高，表明测压管水位受山体地下水影响显著。从测值回归的时效分量来看，时效分量很小，RC2、RC6曲线平缓近视为一水平线，时效分量近视为0；其余6个测压管目前时效分量为负值，表明经过1年半的运行观测，测压管水位有所下降。

3．2坝基排水量观测资料分析

坝基排水量是通过观测灌浆廊道排水孔的渗流量，将各排水孔的渗流量累计值为坝基排水量，灌浆廊道内排水孔布置在廊道中心线下游侧50cm处。从过程线来看，在相同的坐标系下，加固前排水量过程线在库水位线上方；加固后排水量过程线在库水位线下方，加固后排水量明显减少。

4结语

本工程大坝渗流观测设置了坝基扬压力管、绕坝渗流观测、坝基排水量观测、库水位及降雨量观测等项目，并安装了自动化观测系统。自动化采集系统安装后，每天采集一次或多次，取得了较完整的观测资料。坝基测压管水位变幅小，过程线平缓，河床段测压管扬压力系数较小，表明坝基防渗帷幕及排水工作正常，防渗效果良好。扬压力系数均在设计及规范范围内。绕坝测压管水位受山体地下水影响显著，回归分析表明，测值没有增大的趋势。通过除险加固前后测压管扬压力系数及坝基排水量的比较，均有明显的减少，坝基防渗性能得到明显改善，表明除险加固效果良好，达到了预期目的。

作者:周剑雄 周苏波 单位:水利部农村电气化研究所 浙江省水利河口研究院

第二篇

1水库大坝防渗加固范围

①根据工程地质勘察报告，坝身土0+000～1+435及2+135～2+735为中等透水性，坝基土0+135、0+839、0+935、2+035～2+335剖面处存在中等－强透水的砂壤土层，应采取防渗加固措施；②大坝施工时为冻土上坝，施工质量较差，水库蓄水后沉陷和渗漏现象不断；③根据现场检查，整个坝体多处渗水，坝址近区长年呈沼泽状；④羽山水库兴利水位为49.00m，50a一遇设计洪水位为49.28m，1000年一遇校核洪水位为49.68m，几个特征水位差别比较小，水库长期处于高水位运行状态。综合地质资料、安全鉴定、现场勘查以及水库自身的运行特性，确定做防渗处理的范围为0+035～2+535。1000a一遇校核洪水位为49.68m，加上安全超高，防渗墙顶高程取50.50m。

2加固方案比选

2.1方案一———高压喷射灌浆防渗墙方案

高压喷射灌浆防渗墙即采用钻机造孔，然后把带有喷头的灌浆管下至土层的预定位置，以高压把浆液或水从喷嘴中喷射出来，形成喷射流冲击破坏土层，土粒从土体中剥落下来后，一部分细小土粒随着浆液冒出地面，其余部分与灌入的浆液混合掺搅，在土体中形成凝结体。其基本原理是利用射流作用切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时灌入水泥浆或混合浆液形成凝结体，借以达到加固地基和防渗的目的。通过高压喷射灌浆形成防渗墙，完成对坝身、坝基的防渗加固处理，形成一道完整的防渗体，解决坝身与坝基的渗透稳定问题，最大深度20.09m。高压喷射防渗墙喷射方式有三种：高压定喷、高压旋喷、高压摆喷。高压定喷形成薄板状凝结体，高压旋喷形成圆柱状凝结体，高压摆喷形成哑铃状凝结体。由于高压定喷形成的防渗墙厚度较薄，施工较难控制，所以本次不采用此方法防渗。另外，高压摆喷造墙施工中控制不好容易对坝体稳定造成影响。结合本工程实际情况，采用旋喷防渗墙比较适宜。方案布置：沿坝轴线方向做高压喷射灌浆防渗墙，墙顶高程50.50m。优点：高压喷射灌浆是在地基应力不释放的情况下实施形成的防渗体，属逐渐过度型，墙体厚度虽然较薄，但两侧能形成渗透胶结层，帷幕弹模为10-3MPa，能适应土体的变形，与原地层结合紧密，防渗效果较好，而且具有施工速度快、固结体强度大，可靠性高等优点。

2.2方案二———混凝土防渗墙方案

混凝土防渗墙技术是在松散透水地基中连续造孔，以泥浆固壁，往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。防渗墙按分段建造，一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段，许多墙段连成一整道墙。墙体底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度，即可截断或减少地基中的渗透水流，对保证地基的渗透稳定大坝安全，充分发挥水库效益有重要作用。它也可作为土石坝中的防渗心墙，还可用以加固渗漏严重的土石坝。混凝土防渗墙的设置，减小了坝下承压水头，大大降低了下游坝体浸润线，增强大坝下游坝坡抗滑稳定性。方案布置：沿坝轴线方向在坝中布置混凝土防渗墙，防渗墙墙顶高程50.50m,形成一道完整的防渗体系，以控制坝体坝基渗流，降低坝体浸润线，防止坝体产生渗透破坏。优点：①适用性广：几乎可适应于各种地质条件，从松软的淤泥到密实的沙卵石，甚至漂石和岩层；②适用性强：深可达100m左右；③与其它防渗措施相比，混凝土防渗墙耐久性较好，防渗效率较高，安全、可靠。

3设计内容

3.1方案一，高喷防渗墙方案

3.1.1高喷防渗墙厚度

根据以往水库除险加固工程施工时实验数据表明，高压旋喷灌浆的间距为0.80～1.20m时，高喷防渗墙厚度方可达到0.30m。因此本次高压旋喷的间距取1.20m。

3.1.2高喷灌浆孔顶高程

旋喷墙顶取水库校核洪水位或设计洪水位加0.30～0.60m的超高中大值，通过计算旋喷墙顶高程按校核洪水位取值为50.28m，实际施工取50.50m。

3.1.3高喷灌浆孔底高程

帷幕的底部深入相对不透水层宜≥5m，据此确定各桩号高压喷射灌浆高程为强风化片麻岩向下5m。

3.2方案二，混凝土防渗墙方案

混凝土防渗墙墙底宜嵌入基岩0.50～1.00m，据此确定各桩号处混凝土防渗墙底高程为伸入强风化片麻岩0.50m。综合以上分析，最终采用混凝土防渗墙施工方案解决羽山水库大坝防渗问题，一方面造价省，为高喷防渗墙造价的50％，另一方面在解决水库大坝防渗问题上技术是可行的。

4坝体加固前后渗透稳定成果

根据地质勘察报告，考虑地形、地质及坝高等因素，选取大坝桩号0+835、1+335和1+635作为典型断面，利用渗流有限元分析方法计算加固前后的坝坡渗透坡降以及坝体、坝基渗流量。由计算结果可知，采用混凝土防渗墙处理后，防渗效果显著，大坝渗透安全满足相关要求。

作者:郭晓萌 孙玉贤 梁祥金 陈秋红 单位:河南省水利勘测设计研究有限公司

第三篇

1工程概况

松木塘水库位于广西兴业县蒲塘镇炉岭村附近，库区位于西江水系北合江支流上，距兴业县城区约36.0km。水库于1957年建成投入运行，水库集水面积0.255km2，总库容26.66万m3，设计洪水位87.55m，校核洪水位87.67m，正常蓄水位87.19m，是一座以灌溉为主，结合养殖等利用的小（2）型水库。枢纽工程由1座主坝、1座副坝、溢洪道、放水设施等建筑物组成。副坝为均质土坝，坝顶高程89.31m，坝顶长55m、宽8.2m，最大坝高8.5m。水库放水设施位于副坝左坝端，属梯级穿坝涵管，全长41m，为无压拱形涵管，现状管口尺寸为0.4m×0.5m(宽×高)，管身采用浆砌石结构，进口底高程80.59m，最大放水流量为0.20m3/s。

2工程地质

松木塘水库副坝为均质土坝，坝体填筑土层为砾质黏土，厚度0～8.5m，土体稍湿—湿，上部硬塑，下部可塑，局部呈软塑；土质较均匀，仅局部夹有较多碎石、砾石和砂粒。副坝坝基主要为全风化砂岩层，推测下限埋深为15～22.0m，厚约10.0m。全风化砂岩为紫红色，土状，夹较多风化碎、砾石。库周地貌主要以丘陵为主，库周围山坡自然坡度约10°～20°，山顶高程一般为100～105m，未见大的滑坡、崩塌等不良地质作用。库区地层主要为第三纪邕宁组（EY）砂岩和第四系填土层等。

3原加固设计方案

由于原放水涵管运行至今已有53年，梯级涵为浆砌石砌筑，现已老化，砂浆脱落，造成严重渗漏；穿坝水平段涵管施工质量较差，已沉陷断裂，涵管出口两侧及底部均有渗漏水，存在安全隐患。因此必须对旧放水涵管进行加固设计。新建的放水涵管设在副坝右坝端，通过新建钢筋混凝土箱涵分别与梯级放水设施和穿坝顶管相连接，涵管出口接原灌溉渠道。放水涵管为无压管，全长57m，其中箱涵段为12m，穿坝顶管段长45m，采用DRC1200mm×2000mm的预制钢筋混凝土管，进口箱涵设C20钢筋混凝土闸门1扇，叠梁门1道，顶管外壁采用回填灌浆处理，顶管施工完成后需对旧涵管进行封堵。放水涵管进出口高程分别为80.59、80.29m。根据本工程地质条件，顶管采用人工顶管施工方法。

4设计方案的优化

4.1方案优化原因

由于前期工作滞后，施工队进场已是4月中旬。水库放干水后经现场勘察发现，水库经多年运行已淤积严重，进水口抬高，不利于顶管施工。大坝地质条件较差，土质松散，原穿坝涵基础为淤泥，且原穿坝涵管位置较低，出口略低于外侧地面（农田）高程，地下水位较高，不利于顶管施工及顶管防渗。且顶管施工周期长，汛期将至，为确保放水设施施工安全及质量，施工队提出穿坝放水设施由原人工顶管法施工改为破坝现浇混凝土箱涵。

4.2新方案设计

放水涵管为钢筋混凝土箱涵，箱箱为破坝重建的施工方法。放水箱涵设在原放水涵管处，全长51m，其中梯级放水段长9m，穿坝段全长42m；进口设C20钢筋混凝土闸门1扇，叠梁门1道，出口两边为浆砌石挡墙，为明渠，接原灌溉渠。箱涵结构尺寸为1000mm×1600mm，混凝土厚300mm，进出口高程分别为81.50、81.26m。新涵管施工完成后不需对旧涵管进行封堵。保证，且施工期相对较短等优点，因此为推荐方案。

5结语

经业主同意，施工队边按新的施工方法做好准备工作边上报原审批部门。由于施工方案优化后投资比原审批的投资少，审批主管部门很快批复同意方案的变更。由于及时变更施工方案，施工队在5月下旬放水涵管施工抢出了水面以上，为水库安全度汛赢得了时间。小型水库大坝坝高一般不高，大部分为5~8m之间，放水设施在原涵管位置破坝重建更能解决旧涵管存在的安全隐患，保证大坝安全运行。

作者:韦祖权 单位:广西玉林水利电力勘测设计研究院

第四篇

1概况

1.1工程概况

中峡水库位于黔东南州镇远县舞阳镇，是舞阳河梯级规划第七级水电站，坝址位于舞阳河中上游河段，距上游西峡电站1.8km，距下游东峡电站5km，距大菜园水文站300m，是一座以水文径流观测为主、兼顾防洪和发电的实验电站。水库总库容98.5万m3，装机容量2×630kW，为小型水力发电工程。工程于1995年1月动工，1997年1月土建工程完工，1997年5月23日电站试运行发电，2000年3月竣工验收。工程由混凝土砌石重力坝和河床式电站厂房组成：拦河坝为混凝土砌石重力坝，最大坝高14.8m，坝顶高程467.0m，坝顶宽2.0m，坝顶总长119.2m；非溢流坝段布置在右岸，长16m；溢流坝段位于大坝中部，为开敞式自由溢流，最大坝高8.6m，溢流宽度75m，堰顶高程460.8m；冲砂闸布置在发电进水口和溢流坝段之间，断面尺寸为2m×3m（宽×高）；厂房位于左坝段，为河床式，外型尺寸为21m×13.6m×17.55m（长×宽×高），内装两套GDBⅡ-WS-250水轮机和SFW630-8/1180发电机。

1.2工程地质条件

库区两岸山体雄厚，无低邻谷存在，未见岩溶管道发育，属岩溶弱发育区；岩层产状缓倾上游偏左岸，库水穿岩层向下游渗漏的可能性较小；两岸地下水位高于正常蓄水位，为地下水补给河流，库水向两岸渗漏的可能性较小。坝址区河谷为基本对称的“U”型宽阔河谷，宽高比1∶0.03，坝肩出露基岩为寒武系中统高台组（∈2g）中厚至厚层状白云岩、泥质白云岩、白云质灰岩。

1.3存在主要问题

自2007年7月坝基出现集中渗漏险情，并进行了应急处理，但处理不彻底。2012年8月委托贵州省大坝安全监测中心进行了安全鉴定，主要存在：一是大坝坝顶超高不足；二是对河床坝段基础除险的渗漏险情处理不彻底，坝基仍存在渗漏；三是下游消能防冲存在隐患，河床冲坑底部高程已低于大坝建基面高程；四是冲砂工作闸门存在渗漏，启闭不灵；五是工程未配置基本的监测设施；六是坝体钻孔揭露架空严重，取芯率低，压水试验多为注水。

2除险加固设计

2.1现有建筑物泄洪能力复核

通过洪水复核，水库在校核洪水位（P=0.5%）时为466.82m，加上安全超高后坝顶高程为467.49m，较现有坝顶高程467.0m高0.49m，现有坝高不满足规范要求。溢流堰为开敞式折线型实用堰，堰顶高程460.80m，溢流段长75m。按照200年一遇校核洪水标准，溢流段长需要80m，现有泄洪宽度不满足泄洪要求。

2.2下游消能防冲能力复核

由于大坝下游未设置消能工，在洪水长年累月冲刷作用下，溢流堰下游出现冲坑，对大坝的安全稳定造成了隐患。按照10年一遇消能设计标准，经计算坝基至冲坑底部高差1.21m；按照《水力计算手册》冲坑底部距溢流堰下游末端约为3~6倍冲刷坑深度；冲坑末端距溢流堰下游距离为冲坑底部距溢流堰下游末端2倍。

2.3水库渗漏复核

经踏勘未见库区渗漏现象；左、右坝肩开挖至弱风化岩体，两坝肩均未见明显渗漏；坝体钻孔揭露砌石最大块径约30cm，架空现象严重，取芯率较低，局部取芯为碎石，未见混凝土胶结，压水渗水量大，多为注水；溢流坝段钻孔揭露坝基砂卵石层厚约0~4.3m，堆积较松散，取芯率差，该段注水量大于60L/min，坝基存在严重的渗漏现象。

2.4除险加固设计

根据洪水及渗漏复核，并结合水库安全鉴定意见，水库加固采取了如下措施：一是坝顶，进行整平并在坝顶上游增设高1.0m、宽0.5m的防浪墙以提高大坝的抗洪能力；二是溢洪道，拆除右岸非溢流坝段5m，改造为溢洪道，溢流堰宽度拓宽到80m；三是下游消能工，采用C15混凝土回填现有的溢流堰下游的冲坑，并新建护坦防止洪水继续冲刷河床，C15钢筋混凝土护坦长20m、厚1.0m、宽80m，护坦尾部设高1m、宽1m的尾坎，护坦底板高程为454.80m；四是坝基采用高压悬喷固结灌浆，灌浆孔布置于整个坝顶，钻孔深入强风化岩层，沿坝宽宽方向按4排呈梅花形布置，孔、排距均为2m，总进尺1386m；五是帷幕灌浆，采用单排孔，间距1.5m，防渗线长119.2m，钻孔深入新鲜岩体，同时保证透水率小于10Lu，防渗面积1089.1m2；六是坝体补强灌浆，间排距2m，呈梅花型布置，总进尺1023m；七是大坝观测，增设必要的雨量自动测报和简易大坝安全监测系统；八是金属结构，新建取水口拦污栅自动清污设备、更换闸门水封。改造后大坝平面布置见图1，溢洪道改造见图2。

2.5加固后拦水建筑物稳定复核

大坝为混凝土砌石重力坝，按照《水库大坝安全评价导则》及《砌石坝设计规范》（SL25-2006），稳定复核包括大坝溢流坝段、非溢流坝段、厂房段沿基础面的抗滑稳定。按照基本组合和特殊组合，采用抗剪断强度公式，经复核相关拦水建筑物的稳定满足规范要求。

3结语

中峡水库大坝改造后经受了汛期的考验，治理效果良好。中峡水库大坝存在的问题与全国其它小型病险水库基本相同，中峡水库的成功治理可为同类型坝体提供参考。同时，通过加固的勘察设计及实施表明：一是坝体超高和泄洪能力的安全，是大坝安全运行的保障；二是溢洪道下游的消能设施是影响大坝安全的重要因素，应高度重视；三是混凝土砌石施工质量不易控制，常出现架空问题，建议慎重选用；四是坝体与坝基及坝肩接触带是大坝渗漏的主要通道，坝体施工时应进行固结灌浆；五是加强金属结构及机电设备的日常维护保养，发现问题应及时进行更换。

作者:王国香单位:贵州中水建设管理股份有限公司

第五篇

1水库大坝GPS平面控制网建立

布设的GPS网使用4台Ashtech双频GPS卫星接收机进行作业，该接收机静态定位精度：静态基线为，高程为。野外数据采集完毕后，采用随机软件进行数据处理，在转换成Rinex格式后，采用数据后处理软件进行基线解算和网平差，并进行精度评定，通过GPS网数据处理的结果可知，该工程GPS网的精度达到一级GPS网精度要求。

2水库大坝水准高程控制网建立

水准测量的方法有几何水准测量和三角高程测量，工程建设的高程控制网一般按水准测量的方法来建立。水准路线主要有闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线和水准网。结合碱锅水库大坝加固工程的实际情况以及大坝测区平面控制网的布设情况，附合水准路线是该次工程高程控制网的最佳水准路线，如图2所示。又由于碱锅水库大坝测区已知水准高程较少，测区范围较小，且精度不一，给GPS水准高程测量的应用带来了限制。鉴于此，该工程的水准高程控制网使用DS3水准仪进行布设。该工程使用的是双面尺法水准测量，按“后前前后”或“黑黑、红红”的顺序照准水准尺读数。碱锅水库大坝测区范围较小，各项测量要求相对较低，属于小区域控制测量，所以水准路线的数据处理方法采用闭合水准路线的处理方法。第一步计算高差闭合差及其容许值。按第二步高差闭合差调整。将闭合差反号与距离成比例分配到各段高差中去。第三步改正后高差计算。取各测段高差与该测段的改正数的代数和。第四步各待定点高程计算。从第一点开始，用已知点高程加第一测段改正后高差，即为第一点高程，以此类推。

3结语

结合碱锅水库大坝加固工程实际情况，在加固工程中测绘技术发挥着重要作用,施工控制网是大坝加固施工建设的基础，它为大坝加固提供最基础的数据，控制着坝体的位置。控制网的准确性无疑影响着施工所需的材料与工程量，这就间接与工程的效益挂钩。同时高精度GPS控制网也方便了现场的施工建设，减少了施工中不必要的施工，提高经济效益。

作者:徐克红 王赫 单位:宁城市建设职业技术学院测绘系 辽宁水利职业学院建筑与测绘工程系

第六篇

1工程现状及存在问题

水库枢纽工程由大坝、输水洞组成。大坝为均质碾压土坝，最大坝高10m，最大坝底宽64m，坝顶宽9m，坝顶长140m，总库容16万m3，坝下建有一条无压拱涵作为输水洞，1992年将坝顶改为二级公路，加宽加高了大坝。最大坝高12.62m，坝顶高程432.00m，坝顶宽17.5m，坝顶长140m，上游坝坡1∶2，下游坝坡1∶2，上游坝坡设有干砌石护坡。输水洞位于大坝左侧，为城门洞型无压涵洞，洞身长48.8m，进口高程425.95m，出口高程425.80m，纵坡1/300。涵洞底宽0.8m，侧墙高0.8m，拱高0.4m，侧墙、底板为浆砌石结构，拱顶为砌砖拱。检查时发现大坝迎水坡原有干砌石护坡损坏严重，部分坝面塌陷，上下游坝坡不规整，有几处大的冲坑，其中最大的1号冲坑位于坝顶上游侧坝坡上，坑顶高程433m，坑长4m，宽4m，深5m以上，并与上游坝坡高程428.37m处小的2号冲坑贯通，2号冲坑0.5m×0.5m（长×宽），坑深1.8m。坝基下存在透水层，下游坝脚外有渗水现象。输水涵洞进口无控制设施，上游段10m内坍塌。大坝无观测设施、无管理房。2011年8月，临汾市水利局对孙曲水库进行了大坝安全鉴定，鉴定结论为3类坝。

2除险加固设计方案

此次除险加固内容主要包括大坝整修加固、输水洞维修改造、坝基防渗处理、增设必要的管理观测设施和新建管理房等。

2.1大坝维修加固

大坝坝顶改造：水库坝顶为二级公路，设计坝顶路面宽17.5m，为沥青碎石路面，路面以1%坡度向上下游倾斜，在坝顶上下游侧增设排水沟，排水沟尺寸0.4m×0.3m，采用M10水泥砂浆砌石砌筑，总长度234.19m。大坝上下游坝坡整治与塌坑处理：首先对上下游坝坡出现的塌坑进行开挖清理后分层回填夯实；然后将现状坝坡清除厚度0.3~0.5m，上游坝坡按设计断面人工削坡整平，坡比1∶2，下游坝坡进行土料回填，分层压实，培厚至设计断面，坡比按1∶2整治。大坝上下游坝坡护坡、排水沟、下游贴坡排水工程：大坝上游坝坡因长期受波浪、水位涨落、雨水及气温变化等因素影响，原有干砌石护坡破坏严重，为加强上游坝坡的稳定，保护底层土料不受水流冲刷，对上游护坡进行改建，改建范围为桩号0+028.523—0+131.36，高程422.18～432.00m，全部采用浆砌C20混凝土预制块护坡，护坡从外到内依次为15cm厚边长30cm六棱体预制块、20cm厚碎石、20cm厚砂砾料。在坝与岸坡接合处设M10水泥砂浆砌石排水沟与坝顶排水沟相连。下游坝坡设草皮护坡，下游坝脚设贴坡排水，贴坡反虑高程422.88～421.63m，边坡1∶2，铺设材料自外而内依次为30cm厚干砌石、20cm厚碎石（平均粒径7mm）、20cm厚砂砾料（平均粒径1mm）。下游坝坡、岸坡及坡脚设纵横向排水沟，排水沟尺寸分别为0.4m×0.3m和1.3m×0.3m，墙厚、底板厚均为0.3m，纵向、横向、坝脚排水沟互相连接形成整体排水系统。另外，为管理方便，在下游坝面从大坝坝顶至坝脚设人行道踏步两条，宽1.5m，采用M10水泥砂浆砌块石。

2.2输水洞维修改造

输水洞位于大坝桩号0+076.40处，由进口、洞身、出口陡坡段组成。将坍塌的上游段拆除重建，长10m，重建涵洞与原涵洞连接，为圆拱直墙式，高1.2m、宽0.8m。洞内内衬钢管，钢管规格直径630mm，壁厚8mm，长44.9m，出口设闸阀控制，末端增设消力池。改建后的输水洞由进口段、洞身段、控制段、出口消力池段四部分组成。进口段为八字墙进口，底高程425.95m，长2.0m，宽度由2.408m渐变到0.8m，为M10水泥砂浆砌石结构，侧墙为重力式挡土墙，顶宽0.3m，底宽1.0m，墙高2.0m，底板厚0.4m。洞身段内衬钢管全部封堵，采用泵送C20混凝土封堵方案，具体施工每10m自上游向下游分段施工，各段堵头采用M7.5水泥砂浆砌砖结构，均为0.24m厚，堵头预埋泵送管道及直径100mm的PVC通气孔，施工完后堵头仍保留并切断泵送管道。放水由出口闸阀控制，出口设直径600mm蜗轮传动双法兰蝶阀，并设C20混凝土阀门井。出口消力池段，拆除现状输水洞出口陡坡段，钢管出口接陡坡明渠，坡度1∶3，渠深1.0m，底宽0.8m，末端设消力池，池长6.5m，池深0.5m，宽0.8m，侧墙为重力式挡土墙，顶宽0.4m，底宽0.65～0.9m，底板厚0.5m。消力池后设长5m、深0.8m、宽0.8m的防冲段。陡坡明渠、消力池及防冲段均为M10水泥砂浆砌石结构。

2.3坝基防渗处理

筑坝土为壤土，坝基有透水层，为细沙层，渗透性较强。高程420.38～418.10m，层厚2.3m左右，筑坝时未做防渗处理，下游坝脚有渗流现象，根据现状工程地质情况，水库蓄水后，由于坝基未做防渗处理，库水位蓄到正常高水位431.37m时，坝后渗流加大，因此需对坝基防渗处理。结合现状情况，采用明挖回填截水槽处理，截水槽设在大坝上游侧，截水槽中心线距坝顶中心线36.3m，截水槽底宽2.0m，开挖边坡1∶1.5，1∶1，长44.6m，截水槽采用与坝体相同的土料填筑，压实度不小于0.96。

2.4大坝安全监测设计

大坝根据具体情况设置坝面垂直位移、水平位移和渗流量。简易观测设施：对大坝的水平位移和垂直位移进行观测，在大坝坝顶下游侧设一排两种观测合用的沉陷观测桩，每排2个，桩号分别为坝轴桩号0+030和0+110，并在大坝两岸坡的原状土地基上分别设工作基点校核基点2个。水平位移观测采用视准线观测，垂直位移观测采用普通水准测量观测。从大坝一侧的观测基点起观测到另一侧基点，然后再返回观测起始基点。坝体渗漏量观测：利用下游坝趾集水沟进行观测。

2.5管理站

根据工程管理需要，在库区左岸的台地上新建管理站，管理站占地面积21.33hm2，建管理房3间，建筑总面积50m2，修管理站到公路间的通行道路236m，宽4m。结合管理站用电要求，在管理站院内设30kVA变压器1台。

3结语

通过采取上述除险加固工程措施，消除了大坝、输水洞等方面存在的安全隐患，确保了水库的安全运行，发挥了水库更大的经济效益。

作者:裴林刚 单位:临汾市尧都区水利局

第七篇

一、工程概况

（1）水库防浪护坡以浆砌石护坡为主、砖砌护坡和土坡为辅，受年久失修的影响，出现了塌陷、沉降、坡脚淘刷等问题，破坏较为严重。（2）坝顶高程和宽度未能满足相关标准和规范的要求。（3）泄水涵洞底板存在混凝土磨蚀，洞身存在不同形态的裂缝，可能引起涵洞受力状况的恶化，威胁涵洞的稳定与安全。（4）坝脚多处出现管涌等渗流现象，植被发育、地表潮湿，坝基渗透不稳定。（5）在Ⅶ度地震烈度下，坝基饱和粗砂可能会出现地震液化现象。

二、除险加固工程设计

1．防浪护坡

改建护坡长度为5,040m，其中，东0+000~东2+300以及西0+000~西0+100段护坡采用厚度为0.5m、水平长4.0m、顺坡长3.0m的现浇混凝土板，混凝土等级C30F300W6。砂砾石垫层厚度0.5m，含泥量要求少于6%。护坡分缝间设置宽度为100cm的条带无纺布（规格400g/m2）反滤。护坡底部设置浆砌石阻滑墙，断面尺寸1.0m×0.8m（宽×高），以C20细粒混凝土砌筑。沉降缝宽1.0cm，间隔10m设置，以高压闭孔塑料板填缝，表层封口采用厚度为2cm的原浆。东2+300~东4+300段护坡与其它段结构相同，但不进行阻滑墙的设置，坡脚伸入上游坡脚1.5m。阻滑墙施工结束后，于阻滑墙上部堆积旧护坡的拆旧废料，要求高度超过阻滑墙顶1.5m、宽度4.5m、边坡1：3。为了提高护坡对冰拔力、并推力的抵抗能力，使用Ⅱ级螺纹钢筋（直径14mm）连接由坝顶开始的第2~4块护坡的横向跨缝，钢筋长度80m、间距50cm。西0+960~西1+600段护坡采用厚度为25cm的C20细石混凝土砌筑卵石，其下设置厚度为25cm的砂砾石垫层，以10m为间隔设置高、宽分别为15cm、30cm的C30混凝土踏步，坡脚设置高、宽分别为90cm、40cm的C30混凝土阻滑墙。

2．坝顶加宽、坝体加高培厚

西0+187~东1+800坝段为主坝段，经复核计算，坝顶高程、防浪墙高程分别取391.90m和392.70m，坝顶宽度增加到6.5m（路肩、行车道宽度分别为0.5m、5.5m）。路面结构包括砂砾石垫层（厚度30cm）和碎石路面（厚度15cm），同时设有下游排水的2%横坡，沿路石设置在坝顶下游50cm处，以便为大坝形状、路面材料提供保护。大坝上、下游坝坡分别为1：2.5、1：2.3。以增设混凝土防浪墙的形式完成坝体加高，防浪墙顶高程392.7m，高度80cm，为厚度20cm的混凝土结构，基础座设置在经碾压密实的防渗土料上，深度1.2m，以此形成稳固的防渗体系。考虑到水库的旅游功能，防浪墙与栏杆联合设计，总高度为120cm，其中，上部40cm采用栏杆镂空结构，下部80cm为实体结构。防浪墙单节长度为5m，中间设置直径为30cm的立柱，立柱高度包括3.2m、1.4m两类，前者兼作照明立柱。下游坝后坡1：2.3~1：3.0不等且存在局部塌陷，为避免雨水冲刷形成冲沟，西0+160~东3+200坝段设置3.0m×3.0m的混凝土，混凝土标号C20，网格采用现浇混凝土结构，网格内铺设砂砾石（厚度10cm）。新建上坝路位于东0+0.16.75、东1+000坝段，坡度为1：10，宽度为4.5m，路面结构采用厚度为20cm的泥结碎石。堆料平台设置在上坝路处，长15m，宽4.5m。

3．泄水涵洞加固

对洞身出现的裂缝、冷缝进行化学灌浆处理，处理原则为先以聚氨酯填充灌浆，再用丙乳砂浆化学灌浆，以获得永久堵漏、同时补强的双重效果。对于洞身原有的伸缩缝，采用聚氨酯密封膏、丙乳砂浆进行处理，如图1所示，以获得永久堵漏、恢复其原有功能的双重效果。

4．坝后排水设施及砂砾石盖重

地质勘查结果表明，东0+750~东3+040为坝基渗漏的集中段，东2+025~东3+040坝后坡脚浸润线外溢，渗透稳定接近临界值。经计算分析，坝后坡脚渗流出溢比降为0.16，略高于允许值0.14。为此，本次设计对西0+187~东3+200段采取渗透稳定保护，于下游坝脚增设反滤排水体，由下至上依次为粗砂（厚20cm）、小石（厚20cm）、中石（20cm）；于排水体下游增设深度为0.5m的减压排水沟，内边坡1：1.5、渗水边坡1：2.3，二者的衬砌形式相同。在Ⅶ度地震烈度下，坝基饱和粗砂可能会出现地震液化现象，东1+250以东坝段坝基以上粘土覆盖较薄，依据粘土覆盖的实际厚度以及坝体高度、上游水深，东1+250~东2+000坝段后设置厚2.0m、宽5m的砂砾石盖重，在参考相关标准和规范的具体要求后，确定砂砾石相对密度≥0.7。

5．进水渠改造

水库进水渠设计20m3/s，全长3.1km，全断面为土渠，末端消力池底板下已经掏空，混凝土板大部断裂，破坏较为严重，渠道断面已无规整性可言，拟对其进行加固改造，改造长度为170m。按照原有形式对断面进行恢复，边坡1：1.5，底宽10m，渠道深2.0m，采用混凝土网格内砌干砌卵石。网格尺寸3.0m×3.0m，梁高30cm、宽20cm，梁内设置构造钢筋；干砌卵石厚度25cm，下设砂砾石垫层（厚30cm），垫层上铺设规格为400g/m3的无纺布。进水渠0+064.5处设置跌差为2.0m的陡坡一座，斜长6.32m，坡度1：3.0，以厚度为30cm的浆砌石护砌。同时，对进水渠末段0+015的农桥进行改建，设计荷载为挂-100、汽-20，桥面净宽7.0m，跨度16m。

6．西岸重度坍塌段防护

为避免水库西岸坍塌问题的进一步扩大，对风浪淘刷、坍塌严重段进行护岸防护。在充分考虑水库旅游功能的情况下，修建长度为480m的护岸和长度为310m的堤防。堤顶高3.0m、宽6.0m，上游采用现浇混凝土护面，厚度20cm，混凝土标号C30。护面下设置厚度为30cm的砂砾石垫层；坡脚处设置浆砌石阻滑墙，断尺寸1.0m×0.8m（宽×高），以C15细粒混凝土砌筑，每隔10m设置宽度为1.0cm的沉降缝一条，以高压闭孔塑料板填缝，原浆封口，厚度2cm。

三、结语

除险加固工程结束后的运行结果显示，设计和施工基本达到预期目标，大坝抵御灾害、安全运行的能力得到有效提升，病险情得到彻底消除，在为下游地区的安全提供有力保障的同时，也取得了显著的社会和经济效益。

作者:魏树军 单位:新疆石河子天筑建设（集团）有限责任公司第四建筑公司

第八篇

1工程概况

水库枢纽由壤土心墙砂砾石坝、溢洪道、泄洪洞和电站组成。心墙顶高程为369.00m，坝顶高程为371.50m，最大坝高为40.0m，坝顶宽为6.0m，坝顶长为1712m，防浪墙顶高程为372.50m。上游坝坡坡比为1∶2.5和1∶2.75，边坡点高程为354.50m，采用块石护坡；下游坝坡坡比为1∶2.0和1∶2.5，采用砌石网格砂砾石护坡，在高程354.50m处设有2.0m宽马道。岸边陡槽式溢洪道，位于大坝左侧，现状设4孔9m×9m弧形钢闸门（加固后为3孔），堰顶高程353.00m，最大泄量3531m3/s。泄洪洞位于大坝右侧，采用二洞合一的布置方式。主洞灌溉、泄洪，支洞发电输水。主洞为圆形有压隧洞，长度392m，内径分为6.0m和6.7m。最大泄量326m3/s。水库于1971年9月开始设计，1989年9月下闸蓄水，1990年主体工程基本完工，1996年9月通过了国家初步竣工验收。2011年5月完成大坝安全鉴定论证报告，于2011年6月22日通过审查，并将察尔森水库定性为三类坝。2011年7月15日，《关于察尔森水库三类坝安全鉴定成果的核查意见》同意察尔森水库为三类坝鉴定结论意见，需要进行加固处理。

2水库建筑物存在的主要问题

1）大坝工程：大坝坝顶防浪墙裂缝严重，坝顶路面龟裂、高低不平；上游护坡极不平整，起伏差不满足规范要求，下游坝坡砌石网格砂砾石护坡破损严重，局部断面缺失；大坝坝基渗漏严重，存在渗流稳定问题，渗流安全不满足要求。

2）溢洪道工程：进水渠入口上游岸坡局部塌岸严重；进水渠首部喷混凝土剥蚀、脱落严重，翼墙破损、剥蚀严重，局部钢筋裸露，相邻段错位；溢流面和闸墩混凝土老化严重，存在龟裂、碳化、剥蚀、脱落等现象，溢流面抗冲刷能力不足，闸墩存在裂缝，牛腿附近抗裂计算不满足规范要求，边墩侧向抗倾安全系数不满足现行规范要求；陡槽段边墙和底板混凝土裂缝较多，剥蚀严重；溢洪道混凝土抗冻指标不满足现行规范要求。

3）泄洪洞工程：泄洪洞进口左岸近坝岸坡及进口闸室后山坡存在稳定问题，进口落石堆积严重，拦污栅已无法正常启闭；泄洪洞进口启闭机室梁、板等多处存在裂缝，不满足结构承载力要求；泄洪洞洞身及出口段混凝土存在老化、碳化、剥落现象。

3大坝加固

3.1大坝基础防渗处理加固

根据安全鉴定结论，大坝坝基渗漏严重，存在渗流稳定问题，渗流安全不满足要求。根据地质资料，大坝基础水平防渗层渗透系数偏大，渗透系数平均值为1×10-4cm/s，且渗透系数离散性大，覆盖层厚度不均一。坝基土体的可灌性根据颗粒分配曲线分析，坝基范围内分布的各层土，级配不良砾可灌性较好，含细粒土砾不适宜常规灌浆，粘土质砾不适宜常规灌浆。由此可看出，含细粒土砾与粘土质砾层均不可灌浆。因此，大坝基础处理选定对地基适应性较强，施工技术成熟，成墙质量保证率较高，防渗性能和效果可靠的混凝土防渗墙型式。现状大坝坝基各土层的渗透比降应小于允许比降，尽量减小坝基渗流量，节省投资为原则，结合渗流计算成果进行了局部加固处理。该方案仅对不满足渗透稳定部位的基础进行了加固处理。大坝基础防渗处理范围为0+150.00～0+815.00m和1+222.00～1+470.00m两段，总长913m，采用混凝土防渗墙。防渗墙中心线距坝轴线以下1.0m，防渗墙厚度为0.6m，防渗墙顶部插入壤土心墙不小于4.0m。防渗墙底部深入弱风化岩0.5m，防渗墙最大深度为27m。根据渗流计算，在0+150.00～0+430.00m部位结合防渗墙进行帷幕灌浆，灌浆深度为20m，间距2.0m。

3.2上游护坡加固

将高程367.00～371.50m上游护坡不平整部位局部拆除后重新进行防护，施工过程中对坡面上的内部观测孔及渗流监测设施等应采取临时保护措施，以免遭到破坏。防护型式根据工程实际运行情况，考虑与原护坡结构的连接，采用浆砌石护坡，坡比为1∶2.5，浆砌石厚度为40cm，其下为15cm厚的砂砾石垫层。

3.3下游护坡加固

将坡面上现有砌石网格梁拆除后重新修筑浆砌石网格梁，间距仍采用3m，断面为30cm×30cm（宽×高）。坝顶至高程354.50m之间坝坡为1:2.0，在高程354.50m马道，内设40cm×30cm（宽×高）的混凝土纵向排水沟；高程354.50~337.00m之间坝坡为1∶2.5；在高程337.00m马道，内设40cm×30cm（宽×高）的混凝土排水沟，337.00m以下坝坡为1∶3.0。沿坝轴线每50m设一道30cm宽的混凝土横向排水沟，与坝脚及每层马道排水沟相连，纵向排水沟平行坝轴线。沿下游坝坡共设4条宽2.0m的上坝踏步，在有监测点部位设宽2.0m的踏步，均采用混凝土结构。

3.4坝顶结构加固

原沥青混凝土路面全部拆除，重新铺设沥青混凝土路面。对大坝防渗墙部位进行处理，考虑到大坝基础混凝土防渗墙施工需要形成不小于11m宽的施工平台，此次设计将坝顶路面挖至370.00m高程，然后将开挖料直接填至下游坝坡，顶宽3.2m，边坡为1∶1.5，待基础防渗墙施工结束后再将坝坡处的填筑料挖除，同时将坝顶370.00m高程以下挖除30（50）cm，然后再重新填筑至坝顶371.50m高程。坝顶下游侧采用混凝土路缘石，断面为20cm×50cm。在路缘石每隔50m预留排水沟，将坝顶积水排至下游排水沟内。

4溢洪道加固

溢洪道为岸坡开敞式溢洪道，溢洪道全长270m。由进水渠、控制段、泄槽段、挑流鼻坎段、出水渠等组成，现状溢洪道控制段溢流总净宽为36.0m，长28.0m。溢洪道4孔，单孔净宽9.0m，中墩厚度均为2.0m，边墩为衡重式挡墙结构。由于闸墩牛腿附近抗裂计算和扇形钢筋承载力不满足现行规范要求，所以，此次加固设计需要对闸墩进行加固处理。现状溢洪道闸墩中墩厚度为2m，比较单薄，不宜采用开挖后再贴混凝土的加固处理方式。如果采用凿毛后再贴50cm厚混凝土处理，势必将减少溢流孔净宽（现状4孔，单孔宽9m），使溢洪道的泄流能力降低，不能满足泄流要求。因此此次加固设计将原中墩全部拆除重建，边墩为满足牛腿布置局部拆除。根据现状堰体布置保证溢流道总净宽36.0m不变。

1）进水渠：底高程351.00m，全长115m，闸前宽41m，进口处宽85m。原底板拆除后重新采用混凝土衬砌，厚度为50cm。导流墙为衡重式挡墙，将两侧导墙混凝土进行凿毛，然后喷涂混凝土界面粘结剂，再重新浇筑50cm厚的贴面混凝土，墙高不变，导墙表部设有构造钢筋网和化学植筋。

2）控制段：溢流前缘总宽为41m，总长35m，溢流堰孔口共分3孔，每孔净宽12m。闸墩长度根据闸门布置需要加长7m，因此需将拆除泄槽段起始段（包括底板和边墙）以便边墩布置。将原3个中墩拆除后重新修筑两个中墩，厚度均为2.5m。2个边墩为布置牛腿附近扇形钢筋的需要将359.00m高程以上部位拆除重建至371.50m高程，359.00m高程以下部分边墩先进行凿毛，然后喷涂混凝土界面粘结剂，再重新浇筑50cm厚的贴面混凝土，边墩表部设有构造钢筋网和化学植筋。溢流堰顶高程为353.00m，堰型仍采用驼峰堰，上游堰高2m，下游堰高3m。在挖除中墩部位堰体混凝土后其余部位堰体均采用局部加固处理。即将堰体表面先挖除20cm，然后喷涂混凝土界面粘结剂，再重新浇筑20cm混凝土。闸墩上部设有交通桥、工作桥、液压启闭机及启闭机室等。

3）泄槽段：泄槽段起点高程为349.42m，底坡1∶9，长100m。其中0+063.00m桩号以前13m为新建段，该桩号以后87m为加固段。泄槽0+050.00～0+063.00m新建范围内混凝土底板厚度为0.6m，底板表部设有构造钢筋网及锚筋。泄槽0+063.00～0+150.00m属于加固段，将现状底板和边墙进行凿毛，然后喷涂混凝土界面粘结剂，再分别重新浇筑25cm和35cm厚的混凝土，底板、边墙表部均有设有构造钢筋网、锚筋和化学植筋。加固后的泄槽宽为41.4m。

5泄洪洞加固

1）进水口清淤

察尔森水库泄洪洞进水口由于库岸岩块掉落阻塞，拦污栅不能正常起吊检修，此次处理设计对进水口淤积进行清理。

2）进水口启闭机室拆除及重建

将进水口检修高程369.50m以上结构全部拆除，按照更新后的金属结构设计及其启闭设备选型，重新进行泄洪洞进水口结构布置设计。检修平台室结构尺寸为13.8m×12.6m×8.0m（长×宽×高），长度（水流方向）较原启闭机排架扩大2.1m，宽度及高度方向与原结构尺寸一致。由于拦污栅启闭时，启闭机室受较大侧向力作用，原排架结构承载力不足，发生震动破坏。此次加固设计，将原排架结构检修平台室改为剪力墙结构，墙体厚70cm。启闭机室结构尺寸为13.8m×12.6m×4.5m（长×宽×高），长度（水流方向）较原启闭机排架扩大2.1m，宽度及高度方向与原结构尺寸一致，墙体厚40cm，启闭机室结构净尺寸满足启闭机运行要求。

3）进水口近坝岸坡加固

考虑到边坡顶部进水口公路已经形成，在保证公路安全的情况下，对现状干砌石护坡段的下部块石层先进行水泥砂浆灌注，并设准100mm排水孔。然后再将坡面开挖至块石层以下0.5m，再重新铺设浆砌石护面，在浆砌石内布设准80mm软式排水管，与排水孔相连接。由于水库近年来最低水位高程多为350.00m左右，为避免放空水库，将浆砌石护坡分两期施工，待库水位低于350.00m时再行施工二期。为保证一期浆砌石护坡的稳定，在356.00m高程采用3准22锚筋束固坡，间排距均为3m。对靠近进水口的岩石边坡清坡处理后，采用混凝土板防护，混凝土厚度50cm，并设锚筋和排水系统。泄洪洞进水口右侧45m岸坡以外延长防护30m，清坡处理后采用喷锚支护，厚度为15cm，并设锚筋和排水系统。

4）洞身加固

此次加固设计挖除原喷混凝土衬砌段剥蚀破坏部位及底拱浇筑混凝土，新建钢筋混凝土衬砌，断面型式为圆形，底拱局部最小衬砌厚度为30cm，最大局部衬砌厚度为50cm，衬砌后内径为6.0m，保持内径与原钢筋混凝土衬砌一致，平顺连接。混凝土衬砌段顶拱135°范围内进行回填灌浆。对现状钢筋混凝土衬砌段局部破损部位采取凿除混凝土，喷涂混凝土粘结剂，然后回填混凝土的方式进行处理，凿除深度30cm。

作者:刘涛 吕君卓 金辉 宋立民 单位:中水东北勘测设计研究有限责任公司

第九篇

1工程概况

水库大坝为均质土坝，大坝长850m，坝顶宽8m（含挡浪墙宽），坝顶高程63.1m，最大坝高21m。背水面设一级戗台，顶宽14m，戗台内有清水坝干渠混凝土箱涵，总长720m，底板高程55.4m，洞径2.25m×2.25m，分48节，止水沉降缝共49道，缝间采用橡皮止水。桂五水库坝后戗台内清水坝干渠涵洞侧墙混凝土普遍露石，多处渗水，沉降缝止水橡皮老化、损坏，漏水严重。据观测，当水库蓄水位达60m时，有11道缝射水。另外，降雨期间箱涵顶部沉降缝处有滴水现象。由于涵洞位于坝后戗台内，故涵洞存在渗漏水问题将影响到大坝坝身的防洪安全。

2方案比选

设计拟采用两种加固方案进行比较。（1）方案一。维持涵洞现状，涵洞内部采用高强砂浆衬砌，维修加固涵洞49道止水沉降缝，采用外贴可拆卸式止水带作为防水构造，拆建涵洞上游洞首部分。（2）方案二。拆除现状涵洞，在坝后新建混凝土渡槽和渡槽首，渡槽断面尺寸为2.25m×2.25m，总长约850m。处理方案比较详见表1。经过方案比选，方案一造价低，且由于大坝坝体经过截渗处理，坝体浸润线已降至涵洞底部，涵洞对坝体的渗流影响已降低，故加固设计推荐方案一（维修加固涵洞）。

3加固设计

坝后清水坝干渠箱涵加固方案采用方案一，维修加固涵洞，拆建涵洞上游洞首。

3.1止水沉降缝处理

本次加固需对涵洞49道止水沉降缝进行处理，本工程宜以外贴可拆卸式止水带作为防水构造。（1）主要措施①止水带与混凝土结合部位涂刷SM密封胶。②阴角处用UP2000结构修补剂抹成45°折角。③止水沉降缝外贴整根止水带。（2）选用材料①UP2000结构修补剂。②立止水瞬间堵漏剂。③特种橡胶止水带。④SM密封胶。⑤不锈钢钢板条。（3）施工步骤基面清理→抹立止水、注浆→放螺栓定位线→钻膨胀螺栓孔→橡胶止水带钻孔→钢板钻孔→打SM胶→安装止水带→安装钢压条→安装膨胀螺栓螺母。通过处理，止水沉降缝处应不渗不漏，能适应结构变形，不影响涵洞正常使用。（4）沉降缝处理桂五水库坝后戗台内清水坝干渠混凝土箱涵沉降缝处理大样。

3.2混凝土洞身加固处理

涵洞侧墙混凝土普遍露石，多处渗水，拟在涵洞内表面进行衬砌处理。首先将涵洞内表面打毛，涂刷1层界面剂，然后采用2cm高性能砂浆进行衬砌，洞身衬砌断面见图2。

4结语

淮安市有中、小型水库100多座，随着水库除险加固工作的推进，目前发现有多座水库的输水涵洞存在渗、漏水现象，拆除重建的投资造价巨大，施工工期长，工程实施困难。笔者所提出的洞身高强砂浆修补结合沉降缝采用可拆卸式止水带作为防水结构的加固方法，具有经济、实用、安全系数大的特点，是行之有效的方法。桂五水库坝后涵洞经加固处理后，至今涵洞未发生渗、漏水及裂缝等病害，结构的安全性能得到了很大提高。

作者:张绍广 梁军 单位:淮安市水利勘测设计研究院有限公司

第十篇

一、水库大坝的工程概况

1．区域水文状况

该水库区域具有年降雨量集中程度高、光热资源条件好、降雨量丰沛的特点。季节变化影响，本流域降雨量年内分配不均匀，汛期雨量占全年降雨量的80%以上。水库流域径流量为大气降雨补给型，径流情势与降雨的年际、年内及面空间分布基本一致。洪水主要发生在主汛期，单点暴雨突出，短历时暴雨强度大。水库流域河床坡降较大，汇流速度较快，洪水过程陡涨陡落，峰形瘦高，洪峰流量大。水库建成后，在防洪上发挥了巨大作用。因此，做好水库大坝的防渗工作，加强大坝的防洪能力，确保防洪的安全性是十分必要的。

2．区域地质状况

某水库大坝位于河流上段，为土石混合坝，水库流域属山地丘陵地带，轻度侵蚀地区，地貌形态类型为中、低山地貌，流域内河网水系发育，无其它水利工程，径流区森林覆盖好，植被保存相对完整，是为解决附近居民生活和农业灌溉用水而兴建的水库。水库坐落在石英砂岩、岩屑砂岩夹泥岩地层内，地层深部弱微风化带裂隙不发育，透水率q≤5.0lu，视为相对隔水层（带），库盆地层隔水性较好，库区三面环山，山体厚实，无低岭谷渗漏，无导水性构造断裂穿过，不存在库漏问题。坝基基岩为石英砂岩、岩屑砂岩夹泥岩，岩层裂隙发育，主要裂隙为层间裂隙，其裂隙走向与河向大体一致，为向下游渗漏的导水性裂隙，故坝基有绕坝渗漏问题，须做防渗处理。坝基岩层强度高，岩层整体稳定，不存在渗流稳定问题。

二、水库大坝防渗的必要性

1．提高水库的防洪能力

水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一。在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。

2．加强对水资源的调节能力

防渗加固后的水库大坝可以进一步加强对水资源的调节能力，按当地的生产生活需要，合理配置水资源，进而保障当地经济发展。

3．减少周围水土流失情况

防渗加固后的水库大坝可以起到防洪的作用，维护河道生态系统，减少周围水土流失情况，保证下游河道不被过度的冲刷，降低河流区域生态环境的恶化。

三、水库大坝的防渗施工设计

1．防渗方案的选择

常用的水库大坝防渗措施有钻孔灌注桩、地下连续墙高、压定喷板墙、充填式灌浆、劈裂式灌浆、垂直铺膜以及防渗墙加固等。根据大坝的实际情况，本文主要选用帷幕灌浆以及防渗墙防渗加固措施。帷幕灌浆施工技术指的是当大坝的岩基或者砂砾地基有漏水裂隙、孔隙存在的时候，经过朝里面的灌注浆液来变成一个阻水带，进而实现防渗加固目的施工技术。在水库大坝的防渗施工之中，帷幕灌浆施工技术用于对坝基展开。防渗墙是指经过钻机对透水地基或坝体进行挖孔成槽，并展开泥浆固壁，再朝孔槽内浇筑相关的混凝土浆液，等到其凝结固化之后，便成为了一道持续的混凝土防渗墙体，进而实现防渗的目的。混凝土防渗墙是水利水电工程尤其是土石坝工程常用的坝体、坝基防渗处理措施。

（1）帷幕灌浆

1）帷幕位置

根据大坝的实际情况，选择对坝基进行帷幕灌浆具有可行性，帷幕底界深入相对隔水层（带）（q≤5.0lu）3~5m，帷幕灌浆线左坝肩延伸，灌浆孔做单排布置，分三个灌浆施工秩序，先钻灌第一序孔，然后钻灌第二序孔，最后钻灌三序孔，孔间距2.0m，使大坝的坝体与坝肩帷幕连接形成整体。帷幕灌浆时，在地质条件复杂有断层、破碎带的地区灌浆后要待凝，待凝时间根据实际情况来定。灌浆时灌浆塞塞在已灌段段底以上0.5m处，以防漏灌。

2）灌浆材料

灌浆材料采用不低于P.O.42.5R的普通硅酸盐水泥，水灰比（重量比）为3：1~0.5：1，保证墙体有足够的抗渗性和耐久性，帷幕灌浆底板高程为8~16m。

（2）防渗墙

大坝为粘土心墙风化料坝，在坝体选用防渗墙进行防渗设计，在库水位较高的情况下进行施工。防渗墙底界以截断冲洪积层进入基岩相对隔水层，底部边界以透水率q≤10Lu作为控制指标，两坝肩防渗边界是以地下水位与水库正常蓄水位相交位置确定。帷幕灌浆按透水率q≤5Lu的标准控制。左右岸防渗边界是以地下水位与水库正常蓄水位相交位置确定。

1）防渗墙技术要求

采用混凝土防渗墙，墙体渗透系数≤1×10-7cm/s，混凝土抗压强度≥C15，抗渗强度等级≥W6，并附出厂质量证明书和试验检测成果，并应满足国家标准GB175-85。

2）防渗墙厚度

防渗墙的厚度应满足墙体抗渗性、耐久性、满足墙体应力和变形的要求，同时还应考虑到地质情况及施工设备等因素。

3）防渗墙材料的选择

防渗墙有普通混凝土（又称刚性混凝土）、塑性混凝土、黏土混凝土、固化灰浆、自凝灰浆等墙体材料。不同的防水材料有不同的防水效果。本工程防渗墙选择薄壁混凝土防渗墙，坝基防渗采用封闭式混凝土防渗墙、悬挂式混凝土防渗墙和粘土截水槽相结合的方式共同防渗。

2．防渗质量检验

（1）灌浆质量检验

帷幕灌浆是大坝基础防渗处理的重要手段之一，是一种新兴的水库大坝防渗加固技术。灌浆质量检验主要是针对于帷幕体的渗透性、密实性、连续性进行检查，进而保证大坝的防渗质量效果。坝体混凝土与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%；在以下各段的合格率应为90%以上；不合格段的透水值不超过设计规定值，且不集中，则灌浆质量可认为合格。否则，应按监理人的指示或批准的措施进行处理。

（2）防渗墙质量检验

进行混凝土防渗墙质量的检验，判定防渗墙施工是否连续，墙体内有无裂缝、空洞等缺陷，进而保证防渗墙的实际作用得以发挥。一般通过钻孔取芯和挖槽检查墙体连续性，并对芯样进行室内试验和钻孔注水试验，检查防渗墙的抗渗指标。钻孔取芯检查的作用有两种：一是用直观方法描述砼芯的情况，定性评价防渗墙的实际质量；二是取代表性样品做抗压强度试验，建立强度与波速关系，使钻孔检查成果与透射CT成果互为补充和验证，从而客观、全面地评价墙体质量。本工程防渗墙取芯12孔，挖槽3段，结果表明，防渗墙无裂缝、脱空现象，连续性良好。

四、结论

大坝防渗工作一直是水利工程维护的重要内容，水库的渗漏问题会影响大坝的安全，直接影响水库区域居民生产生活。相关人员要预防安全隐患，及时进行大坝的防渗加固处理，最终选择最合理、最科学的防渗设计方案，充分的发挥水库造福于民的效用。

作者:杨文汉 单位:西双版纳州水利水电勘测设计队