1影響大壩安全的因素

影響大壩安全的因素很多，據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議“關(guān)于水壩和水庫(kù)惡化”小組委員會(huì)記錄的1100座大壩失事實(shí)例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚(yáng)壓力過(guò)高、滲流量增大、滲透坡降過(guò)大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開(kāi)裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特有原因所致。

通過(guò)上面的數(shù)值可以作如下分析：大壩失事的原因很多、涉及范圍也很廣，但大致可以分成3類。第一類是由設(shè)計(jì)、施工和自然因素引起，它沒(méi)有一個(gè)從量變到質(zhì)變的過(guò)程，而是一旦大壩建成就已確定了的，如設(shè)計(jì)洪水位偏低、混凝土標(biāo)號(hào)過(guò)低、未考慮地震荷載等；第二類是在運(yùn)行、管理過(guò)程中逐步形成的，有一個(gè)從量變到質(zhì)變的發(fā)展過(guò)程，如沖刷、浸蝕、混凝土的老化、金屬結(jié)構(gòu)的銹蝕等；第三類是上述兩種混合情況，即設(shè)計(jì)、施工中的不完善在運(yùn)行中得不到改正，或者說(shuō)隨著時(shí)間的推移和運(yùn)行管理的不力使設(shè)計(jì)、施工中的隱患發(fā)展為破壞。就目前而言，大壩安全監(jiān)測(cè)主要是針對(duì)后兩種情況。下面將從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)3個(gè)階段來(lái)討論，著重強(qiáng)調(diào)目前大壩安全監(jiān)測(cè)容易忽視的一些方面。

1.1設(shè)計(jì)階段

眾所周知，在設(shè)計(jì)階段，壩址的確定決定了地形、地質(zhì)、地震發(fā)生頻率及水文條件等；樞紐的總體布置、壩型及結(jié)構(gòu)、材料選擇和分區(qū)、水文資料的收集及洪水演算、地質(zhì)勘探等都將影響大壩的安全。1980年6月19日，烏江渡水庫(kù)泄洪水霧引起開(kāi)關(guān)站出線相間短路跳閘、引出線燒斷、工地停電，類似情況1980年6月23日在黃龍灘、1986年9月3日在白山等也曾發(fā)生。以上事故的發(fā)生引起工地停電和泄洪閘門不能開(kāi)啟的嚴(yán)重后果，均是由于整體布置不合理，對(duì)泄洪水霧飄移危害認(rèn)識(shí)不夠所致?？κ惨患?jí)大壩位于高地震烈度區(qū)，粘土斜墻壩的抗震性能差，而設(shè)計(jì)又將防滲膜放在斜墻下游側(cè)，形成潛在的最薄弱滑裂面，因而在1985年大地震時(shí)，迎水面滑落庫(kù)中，其原因是壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。綜上所述，大壩的許多安全隱患是由設(shè)計(jì)階段留下的，特別是水文計(jì)算及地質(zhì)勘探和處理兩個(gè)方面，如紀(jì)村壩基紅層問(wèn)題，前期勘探工作不夠是重要原因之一［2］。

1.2施工階段

摘要：從分析影響大壩安全的各種因素入手，在時(shí)空兩個(gè)方面拓寬了大壩安全監(jiān)測(cè)的概念，即大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)在時(shí)空上將影響大壩安全的因素考慮在內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，提出：(1)大壩安全監(jiān)測(cè)要有明顯的針對(duì)性；(2)重視對(duì)潰壩的分析；(3)大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)和設(shè)計(jì)及大壩安全定檢結(jié)合起來(lái)，以方便資料分析和相互校核；(4)加強(qiáng)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)(包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的效益評(píng)估，要求大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)，真正為提高水庫(kù)效益服務(wù)；(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，以方便經(jīng)驗(yàn)交流，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測(cè)；時(shí)空；運(yùn)行管理；網(wǎng)絡(luò)

眾所周知，大壩是一種特殊建筑物，其特殊性主要表現(xiàn)在如下3個(gè)方面：①投資及效益的巨大和失事后造成災(zāi)難的嚴(yán)重性；②結(jié)構(gòu)、邊界條件及運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性；③設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)性、不確定性和涉及內(nèi)容的廣泛性。以上特殊性說(shuō)明了要準(zhǔn)確了解大壩工作性態(tài)，只能通過(guò)大壩安全監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也說(shuō)明了大壩安全監(jiān)測(cè)的重要性。事實(shí)上，大壩安全監(jiān)測(cè)已受到人們的廣泛重視，我國(guó)已先后頒布了差阻式儀器標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)儀器系列型譜、《水電站大壩安全檢查實(shí)施細(xì)則》、《混凝大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等，同時(shí)，國(guó)際大壩會(huì)議也多次討論過(guò)大壩安全問(wèn)題［1］。

大壩安全監(jiān)測(cè)是人們了解大壩運(yùn)行性態(tài)和安全狀況的有效手段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理水平的提高及人們觀念的轉(zhuǎn)變，大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵也進(jìn)一步加深。為此，筆者從分析影響大壩安全的因素入手，對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的若干問(wèn)題進(jìn)行探討。

1影響大壩安全的因素

影響大壩安全的因素很多，據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議“關(guān)于水壩和水庫(kù)惡化”小組委員會(huì)記錄的1100座大壩失事實(shí)例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚(yáng)壓力過(guò)高、滲流量增大、滲透坡降過(guò)大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開(kāi)裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特有原因所致。

摘要：為了更好的研究水庫(kù)大壩的整體防滲加固，文中結(jié)合石康水庫(kù)大壩具體的滲漏隱患，對(duì)工程進(jìn)行具體的分析，然后做好防滲加固設(shè)計(jì)方案的必選，最終通過(guò)效果分析，選擇最佳的防滲加固設(shè)計(jì)方案，希望能夠?qū)窈蟮乃畮?kù)大壩的防滲加固設(shè)計(jì)有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：石康水庫(kù)；防滲加固；設(shè)計(jì)

最近幾年，因?yàn)椴煌?，部分水?kù)大壩缺少正常的維修，工程出現(xiàn)不可避免的老化失修現(xiàn)象，再加上新問(wèn)題的出現(xiàn)，由于原本的條件限制，水庫(kù)本身的工程標(biāo)準(zhǔn)偏低，質(zhì)量無(wú)法滿足現(xiàn)階段的要求，久而久之，就出現(xiàn)長(zhǎng)期帶病運(yùn)行的問(wèn)題。這樣的病險(xiǎn)水庫(kù)大壩直接會(huì)影響工程效益的發(fā)揮，成為安全的心腹之患，對(duì)于廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)嚴(yán)重影響。

一、水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程概況

石康水庫(kù)樞紐工程主要由大壩、溢洪道、灌溉發(fā)電輸水設(shè)施、電站及大壩管理所等建筑物組成。工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。

二、大壩滲漏出現(xiàn)的原因分析

第一篇

1.大壩加固設(shè)計(jì)方案分析

當(dāng)前大壩存在以下問(wèn)題：大壩防洪能力不能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；大壩溢洪道下游無(wú)消能設(shè)施；壩體左壩段局部反濾層存在滲透變形，粘土斜墻發(fā)生坍塌現(xiàn)象；放水隧洞進(jìn)口鑄鐵閘門啟閉機(jī)已運(yùn)行多年，老化且腐蝕嚴(yán)重，不能正常運(yùn)作。濟(jì)下水庫(kù)防洪能力按現(xiàn)行規(guī)范要求設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇。實(shí)測(cè)大壩壩頂高程、防浪墻頂部均不能滿足規(guī)范要求，側(cè)槽溢洪道下游無(wú)消能設(shè)施，沖刷嚴(yán)重。大壩斷面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)在各工況下能滿足規(guī)范要求，但大壩上游面外觀不平整，大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定評(píng)定為B級(jí)。水庫(kù)大壩滲流量較小，其滲流比降略大于容許滲流比降，反濾層出現(xiàn)滲透變形?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)集中滲漏現(xiàn)象，大壩穩(wěn)定評(píng)價(jià)為C級(jí)。

（1）經(jīng)研究分析表明，本工程壩體總體穩(wěn)定性較好，下游壩坡干砌石護(hù)坡穩(wěn)定性好，未出現(xiàn)變形，壩體堆填壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)容重，反濾層設(shè)置符合要求。原壩體部分施工質(zhì)量良好，能滿足壩體抗滑要求。

（2）壩體防滲斜墻局部滲透性及填筑壓實(shí)度不能滿足規(guī)范要求。壩基主要為弱風(fēng)化凝灰?guī)r，巖石堅(jiān)硬致密，節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖體完整性好，穩(wěn)定性好，能滿足滲流、抗滑要求。本次勘測(cè)揭露壩體地層有：①層塊石護(hù)坡、②層粉質(zhì)粘土（斜墻）、③層沙礫（反濾層）、④層堆石及⑤層弱風(fēng)化凝灰?guī)r（壩基）。經(jīng)過(guò)本次勘測(cè)，查明壩體填土材料的組成及分布，重點(diǎn)查明了粘土斜墻防滲體的分布、物理力學(xué)性質(zhì)及其滲透性，為指導(dǎo)今后該水庫(kù)的壩體防滲設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)。

（3）大壩高程不滿足規(guī)范要求。壩高復(fù)核見(jiàn)表1所示。2007年測(cè)得大壩壩頂高程288.1m，小于校核洪水位290.96m。防浪墻頂部高程為289.65m，計(jì)算防浪墻墻頂高程290.96m。并且根據(jù)當(dāng)?shù)厮麊T反映，在2006年遭受臺(tái)風(fēng)泰利襲擊時(shí)，大水漫壩頂最大達(dá)到60cm，故現(xiàn)狀大壩高程不滿足規(guī)范要求。

水壩建設(shè)是最能喚起人類激情的工程之一，更是人類意志和創(chuàng)造力登峰造極的表現(xiàn)。水壩是一項(xiàng)集發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、防洪為一體的綜合利用工程。工業(yè)化以后，特別是發(fā)明電以后，利用水力發(fā)電造福人類，更是一度成為人類文明進(jìn)步的象征。如我國(guó)由于季風(fēng)性氣候，暴雨集中，時(shí)常有洪澇災(zāi)害發(fā)生，從總體上講，淡水資源十分缺乏。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)用水需求的增長(zhǎng)，要解決我國(guó)的水資源短缺，措施之一就是必須建設(shè)一批大型蓄水水庫(kù)，增加各流域汛期的蓄洪能力，從而增加水資源的可利用程度。

（一）大壩的建設(shè)的益處

1，就三峽大壩為列，它是綜合治理長(zhǎng)江中下游防洪問(wèn)題的一項(xiàng)關(guān)鍵性措施。并兼有發(fā)電、航運(yùn)、灌溉、供水和發(fā)展庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)等巨大的綜合經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)加快我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程，提高綜合國(guó)力具有重要意義。首先，大壩的建設(shè)可以解決水資源短缺的問(wèn)題。以我國(guó)為例，由于季風(fēng)性氣候，暴雨集中，盡管時(shí)常有洪澇災(zāi)害發(fā)生，而從總體上講，淡水資源十分缺乏。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)用水需求的增長(zhǎng)，要解決我國(guó)的水資源短缺，措施之一就是必須建設(shè)一批大型蓄水水庫(kù)，增加各流域汛期的蓄洪能力，從而增加水資源的可利用程度?？v觀歷史，世界上任何一個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如果沒(méi)有特殊環(huán)境形成的天然水資源充足保證，幾乎無(wú)一例外的必須依靠水壩蓄水來(lái)解決其水資源供應(yīng)問(wèn)題。三峽壩頂高程185米，最大壩高175米。水庫(kù)正常蓄水位175米，總庫(kù)容393億立方米，對(duì)周邊省區(qū)的水資源短缺的情況起到了緩解作用。

2，大壩給社會(huì)主義建設(shè)提供了源源不斷的能源保障。目前，我國(guó)已面臨著能源危機(jī)。煤，天然氣，石油的剩余可采儲(chǔ)量正在逐漸降低，如果按目前的消費(fèi)速度，在一百多年以后將會(huì)枯竭。所以，要實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，必須轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展可再生能源。盡管風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)具有更廣闊的發(fā)展前景，但是，按照現(xiàn)有的技術(shù)水平，風(fēng)力和太陽(yáng)能等其他可再生能源發(fā)電技術(shù)還不能滿足大規(guī)模的社會(huì)需求。當(dāng)前，全世界上大約20%的電力是來(lái)自水電，而其他可再生能源的發(fā)電的比重還很小。水電是目前唯一一種技術(shù)上比較成熟的、可以進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)的可再生能源，具有很大的社會(huì)價(jià)值。

3，大壩的建設(shè)對(duì)防洪具有重大的意義。長(zhǎng)江流域是中華民族的發(fā)祥地之一。流域內(nèi)資源豐富，土地肥沃，特別是中下游地區(qū)，是中國(guó)城市和人口最為密集、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的地區(qū)之一。但在公元前185年至1911年的2000多年間，長(zhǎng)江曾發(fā)生大小洪災(zāi)214次，平均約十年一次，給長(zhǎng)江中下游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了極其慘重的損失。防洪是建設(shè)三峽工程的首要任務(wù)。

工程建成后，將有效地?cái)r蓄長(zhǎng)江上游的洪水，使長(zhǎng)江荊江河段的防洪標(biāo)準(zhǔn)由目前的10年一遇提高到100年一遇，從而保護(hù)長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)1500萬(wàn)人口和150萬(wàn)公頃耕地免受洪水威脅。

摘要：從分析影響大壩安全的各種因素入手，在時(shí)空兩個(gè)方面拓寬了大壩安全監(jiān)測(cè)的概念，即大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)在時(shí)空上將影響大壩安全的因素考慮在內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，提出：(1)大壩安全監(jiān)測(cè)要有明顯的針對(duì)性；(2)重視對(duì)潰壩的分析；(3)大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)和設(shè)計(jì)及大壩安全定檢結(jié)合起來(lái)，以方便資料分析和相互校核；(4)加強(qiáng)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)(包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的效益評(píng)估，要求大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)，真正為提高水庫(kù)效益服務(wù)；(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，以方便經(jīng)驗(yàn)交流，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測(cè)；時(shí)空；運(yùn)行管理；網(wǎng)絡(luò)

眾所周知，大壩是一種特殊建筑物，其特殊性主要表現(xiàn)在如下3個(gè)方面：①投資及效益的巨大和失事后造成災(zāi)難的嚴(yán)重性；②結(jié)構(gòu)、邊界條件及運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性；③設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)性、不確定性和涉及內(nèi)容的廣泛性。以上特殊性說(shuō)明了要準(zhǔn)確了解大壩工作性態(tài)，只能通過(guò)大壩安全監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也說(shuō)明了大壩安全監(jiān)測(cè)的重要性。事實(shí)上，大壩安全監(jiān)測(cè)已受到人們的廣泛重視，我國(guó)已先后頒布了差阻式儀器標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)儀器系列型譜、《水電站大壩安全檢查實(shí)施細(xì)則》、《混凝大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等，同時(shí)，國(guó)際大壩會(huì)議也多次討論過(guò)大壩安全問(wèn)題［1］。

大壩安全監(jiān)測(cè)是人們了解大壩運(yùn)行性態(tài)和安全狀況的有效手段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理水平的提高及人們觀念的轉(zhuǎn)變，大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵也進(jìn)一步加深。為此，筆者從分析影響大壩安全的因素入手，對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的若干問(wèn)題進(jìn)行探討。

1影響大壩安全的因素

影響大壩安全的因素很多，據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議“關(guān)于水壩和水庫(kù)惡化”小組委員會(huì)記錄的1100座大壩失事實(shí)例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚(yáng)壓力過(guò)高、滲流量增大、滲透坡降過(guò)大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開(kāi)裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特有原因所致。

摘要：從分析影響大壩安全的各種因素入手，在時(shí)空兩個(gè)方面拓寬了大壩安全監(jiān)測(cè)的概念，即大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)在時(shí)空上將影響大壩安全的因素考慮在內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，提出：(1)大壩安全監(jiān)測(cè)要有明顯的針對(duì)性；(2)重視對(duì)潰壩的分析；(3)大壩安全監(jiān)測(cè)應(yīng)和設(shè)計(jì)及大壩安全定檢結(jié)合起來(lái)，以方便資料分析和相互校核；(4)加強(qiáng)對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)(包括監(jiān)測(cè)系統(tǒng))，特別是自動(dòng)化系統(tǒng)的效益評(píng)估，要求大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為水庫(kù)運(yùn)行調(diào)度的依據(jù)，真正為提高水庫(kù)效益服務(wù)；(5)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)大壩安全監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)化，以方便經(jīng)驗(yàn)交流，提高監(jiān)測(cè)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：大壩安全監(jiān)測(cè)；時(shí)空；運(yùn)行管理；網(wǎng)絡(luò)

眾所周知，大壩是一種特殊建筑物，其特殊性主要表現(xiàn)在如下3個(gè)方面：①投資及效益的巨大和失事后造成災(zāi)難的嚴(yán)重性；②結(jié)構(gòu)、邊界條件及運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜性；③設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)性、不確定性和涉及內(nèi)容的廣泛性。以上特殊性說(shuō)明了要準(zhǔn)確了解大壩工作性態(tài)，只能通過(guò)大壩安全監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)也說(shuō)明了大壩安全監(jiān)測(cè)的重要性。事實(shí)上，大壩安全監(jiān)測(cè)已受到人們的廣泛重視，我國(guó)已先后頒布了差阻式儀器標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)測(cè)儀器系列型譜、《水電站大壩安全檢查實(shí)施細(xì)則》、《混凝大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》等，同時(shí)，國(guó)際大壩會(huì)議也多次討論過(guò)大壩安全問(wèn)題［1］。

大壩安全監(jiān)測(cè)是人們了解大壩運(yùn)行性態(tài)和安全狀況的有效手段。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、管理水平的提高及人們觀念的轉(zhuǎn)變，大壩安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)涵也進(jìn)一步加深。為此，筆者從分析影響大壩安全的因素入手，對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)的若干問(wèn)題進(jìn)行探討。

1影響大壩安全的因素

影響大壩安全的因素很多，據(jù)國(guó)際大壩會(huì)議“關(guān)于水壩和水庫(kù)惡化”小組委員會(huì)記錄的1100座大壩失事實(shí)例，從1950年至1975年大壩失事的概率和成因分析中得出大壩失事的頻率和成因分別為：30%是由于設(shè)計(jì)洪水位偏低和泄洪設(shè)備失靈引起洪水漫頂而失事；27%是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，基礎(chǔ)失穩(wěn)和意外結(jié)構(gòu)事故；20%是由于地下滲漏引起揚(yáng)壓力過(guò)高、滲流量增大、滲透坡降過(guò)大引起；11%是由于大壩老化、建筑材料變質(zhì)(開(kāi)裂、侵蝕和風(fēng)化)以及施工質(zhì)量等原因；12%是不同的特有原因所致。

1水庫(kù)滲漏原因分析

壩后出現(xiàn)較大的滲流水量基于以下幾個(gè)主要原因：擋水結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞；沿構(gòu)造產(chǎn)生集中滲漏；庫(kù)水繞過(guò)兩壩肩的防滲體系產(chǎn)生繞壩滲漏；外水補(bǔ)給。現(xiàn)對(duì)壩后滲流原因進(jìn)行分析，對(duì)大壩安全作出綜合評(píng)價(jià)。

1.1擋水結(jié)構(gòu)破壞

壩體主要受力結(jié)構(gòu)由砂礫石構(gòu)成，目前壩體應(yīng)力和變形觀測(cè)成果表明，大壩整體的變形和位移均不大，面板應(yīng)力水平不高，各接縫位移也遠(yuǎn)小于止水結(jié)構(gòu)的變形適應(yīng)能力；而趾板是錨固于堅(jiān)硬、完整的弱風(fēng)化基巖上，面板、趾板及其接縫止水結(jié)構(gòu)不會(huì)受到結(jié)構(gòu)應(yīng)力破壞。

沿面板周邊布設(shè)的11支孔隙水壓力計(jì)，僅有5支測(cè)得了明顯的滲透水頭，位于河床部位及附近的3支（P-1-05～P-1-07）測(cè)得的壩下最高水位為1292.6～1293.1m，較為一致；兩岸趾板轉(zhuǎn)角處的P-1-04和P-1-09這2支孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)高程分別為1300.040m和1319.250m，最高滲透壓力分別為：3.1m和3.677m（相應(yīng)水位1303.140m和1322.927m）。估計(jì)是由于該兩處均位于趾板轉(zhuǎn)角處，存在趾板結(jié)構(gòu)縫和面板周邊縫的連接，接縫結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)搭接粘結(jié)和焊接的質(zhì)量控制難度較大，因而存在滲漏現(xiàn)象。但從P-1-04滲透壓力隨庫(kù)水位升高而增大后又減小，這應(yīng)與周邊縫止水結(jié)構(gòu)和上游鋪蓋料的自愈作用有關(guān)。隨著庫(kù)水位的進(jìn)一步升高P-1-04滲透壓力又有所增大，但未超過(guò)最高壓力值，增大趨勢(shì)明顯小于庫(kù)水位的變化。P-1-09的滲透壓力變化與P-1-04基本相同。鑒于此兩處的水頭壓力并不大，因此可以認(rèn)為這兩處的滲漏量亦應(yīng)該不會(huì)很大，且接縫止水結(jié)構(gòu)的自愈作用正在得到發(fā)揮。

通過(guò)以上分析，可以肯定壩體的主擋水結(jié)構(gòu)處于正常的工作狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生較大的滲漏。

1水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的意義及必要性分析

1.1水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的意義。在現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中，水庫(kù)在人們生活中起到的作用是非常廣泛的，無(wú)論是在農(nóng)業(yè)灌溉上，還是在水利工程的建設(shè)上，對(duì)于水庫(kù)的建設(shè)和需求都是較為廣泛的[1]。1.2水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)的必要性。就中國(guó)當(dāng)前水庫(kù)建設(shè)管理中的水庫(kù)建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，隨著水土的沖蝕，水庫(kù)內(nèi)部發(fā)生大壩垮塌以及壩體滲漏現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，這種狀況下，要想繼續(xù)保障水庫(kù)的蓄水建設(shè)安全，就應(yīng)該在進(jìn)行水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，將其建設(shè)中的防滲加固技術(shù)設(shè)計(jì)好。由此可見(jiàn)，在水庫(kù)的建設(shè)中，將防滲加固技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用好，對(duì)于整體的水庫(kù)建設(shè)是很有必要的。

2水庫(kù)大壩滲漏出現(xiàn)的部位及原因分析

2.1主要滲漏部位分析。一是壩沿基礎(chǔ)層砂石部分滲漏，這部分滲漏在整個(gè)水庫(kù)滲漏中是較為嚴(yán)重的，由于長(zhǎng)期受到水流的沖擊及浸泡，使得壩沿基礎(chǔ)層砂石部分，該部分滲漏是較為嚴(yán)重的一項(xiàng)滲漏，如果不能處理好該部分防滲漏工作，就會(huì)對(duì)整個(gè)水庫(kù)大壩的地基造成嚴(yán)重的水體侵蝕，當(dāng)時(shí)間逐漸流逝之后，該部分的滲漏現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，需要及時(shí)的對(duì)其滲漏部分進(jìn)行施工防護(hù)處理，這樣才能保障在施工防護(hù)技術(shù)的處理中，將整體的大壩地基安全環(huán)境控制好，保障了水庫(kù)的蓄水安全。二是壩兩岸巖石硅層滲漏，該部分滲漏主要出現(xiàn)在水庫(kù)大壩的兩側(cè)，由于水體的變化在不斷出現(xiàn)新的狀況，比如水位的變化就會(huì)帶動(dòng)水庫(kù)內(nèi)水體對(duì)壩體兩側(cè)的地基沖蝕，隨著時(shí)間的演變，這種現(xiàn)象會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，最終危害到水庫(kù)的安全。2.2滲漏出現(xiàn)的原因分析。按照水庫(kù)壩體建設(shè)中的現(xiàn)狀分析來(lái)看，將水庫(kù)大壩出現(xiàn)滲漏的原因歸納為以下幾部分：一是在進(jìn)行水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，對(duì)于壩底的地基處理不夠透徹，導(dǎo)致在后期的水庫(kù)蓄水中會(huì)出現(xiàn)極為嚴(yán)重的水庫(kù)滲漏現(xiàn)象，比如在進(jìn)行水庫(kù)大壩地基的設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖中的壩底地地基挖掘設(shè)計(jì)，就會(huì)造成在后續(xù)的施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，將壩底地基挖掘13m，而設(shè)計(jì)圖中的對(duì)于壩底地基的設(shè)計(jì)則為15m，這其中就會(huì)出現(xiàn)2m的誤差，在后續(xù)的水庫(kù)建設(shè)蓄水中，就會(huì)造成水庫(kù)的滲漏現(xiàn)象加劇。二是在施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)于施工中的技術(shù)應(yīng)用控制不夠規(guī)范，很多區(qū)域內(nèi)的施工縫處理不夠細(xì)致，以至于在后續(xù)的水庫(kù)蓄水過(guò)程中水庫(kù)內(nèi)的水體會(huì)不斷的沖蝕施工區(qū)域，造成滲漏現(xiàn)象。

3水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)---以石頭門水庫(kù)為例

3.1工程概況。3.1.1工程基本信息概況。石頭門水庫(kù)位于新疆喀什地區(qū)，整個(gè)水庫(kù)內(nèi)的蓄水來(lái)源為天山冰雪融化水源，整個(gè)水庫(kù)蓄水建設(shè)中其壩體位于水庫(kù)上游1.5公里處，壩體位置距離喀什室內(nèi)75km，整個(gè)水庫(kù)蓄水能力最大可容2549.36km2。該水庫(kù)的建設(shè)為喀什地區(qū)的農(nóng)田灌溉以及水利發(fā)電奠定了基礎(chǔ)，并且在水庫(kù)的建設(shè)使用中結(jié)合防汛抗洪工作一同治理。按照原設(shè)計(jì)中的工程施工設(shè)計(jì)規(guī)劃來(lái)看，整個(gè)水庫(kù)蓄水工程的設(shè)計(jì)蓄水能力為3055km2，對(duì)應(yīng)的水位設(shè)計(jì)為255m。設(shè)計(jì)水庫(kù)最大泄洪量355m2每小時(shí)，確定了以上施工設(shè)計(jì)之后，按照現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境對(duì)施工中的技術(shù)應(yīng)用，及對(duì)應(yīng)的防滲加固工程建設(shè)技術(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3.1.2地質(zhì)勘測(cè)成果。通過(guò)對(duì)石頭門水庫(kù)建設(shè)區(qū)域內(nèi)的基本地理地貌環(huán)境分析之后，決定在進(jìn)行3工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程之前，對(duì)加固技術(shù)的控制進(jìn)行地質(zhì)勘探，借助地質(zhì)勘探將水庫(kù)施工區(qū)域的環(huán)境以及對(duì)應(yīng)的地質(zhì)信息進(jìn)行了對(duì)比。具體的地質(zhì)勘測(cè)成果分為以下幾部分：一是確定了石頭門水庫(kù)施工區(qū)域建設(shè)為半丘陵地帶，其整個(gè)區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)屬于黃沙，地表內(nèi)層具有較多的硅砂類礦物質(zhì)。二是經(jīng)過(guò)地質(zhì)勘測(cè)決定在進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用中，將施工中的地基加固分為三層進(jìn)行建設(shè)，并且需要借助黏土進(jìn)行專門的施工輔助材料應(yīng)用。三是在壩體和地基的處理過(guò)程中，應(yīng)該以混凝土澆筑材料施工技術(shù)應(yīng)用為主，并且將地基內(nèi)部縫隙進(jìn)行特殊化防水處理。3.1.3防滲加固范圍。按照此次水庫(kù)防滲加固施工技術(shù)的應(yīng)用要求，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，將其防滲加固施工的范圍確定為以下幾部分：一是針對(duì)壩體的防滲施工技術(shù)應(yīng)用，確定在進(jìn)行壩體防滲加固技術(shù)的實(shí)施中，將其整個(gè)壩體±1.55-±2.08處進(jìn)行加固，采用透水性能力較好材料配合施工中的技術(shù)應(yīng)用，同時(shí)在施工技術(shù)的應(yīng)用處理過(guò)程中，結(jié)合具體的施工技術(shù)將加固技術(shù)實(shí)施好。二是在進(jìn)行壩體凍土層的施工加固處理設(shè)計(jì)，為了保障整個(gè)防滲加固施工技術(shù)的應(yīng)用效果，在進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，將壩體凍土層上下2.5m范圍內(nèi)的土層進(jìn)行了加固，借助高強(qiáng)度壓路機(jī)夯實(shí)了壩體周圍的土層，增加了壩體的整體性強(qiáng)度提升。3.2防滲加固設(shè)計(jì)內(nèi)容。按照此次水庫(kù)防滲加固技術(shù)應(yīng)用的要求，在進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用之前，對(duì)整個(gè)施工區(qū)域內(nèi)的防滲加固技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)，具體的施工設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：一是對(duì)主壩體加固施工設(shè)計(jì)；二是對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的灌溉設(shè)施防滲加固技術(shù)處理，借助該部分的防滲加固技術(shù)處理能夠提升整體的水庫(kù)蓄水能力；三是針對(duì)加固防滲技術(shù)應(yīng)用中的引水渠道加固，保障在該技術(shù)的加固施工技術(shù)應(yīng)用中，能夠優(yōu)化整體的水庫(kù)蓄水管理能力，通過(guò)這種蓄水能力的提升，將整體的蓄水能力提升上來(lái)，加強(qiáng)水庫(kù)安全建設(shè)能力。3.3帷幕灌漿防滲設(shè)計(jì)。3.3.1帷幕位置。按照此次壩體施工技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計(jì)要求，將防滲加固技術(shù)實(shí)施中的帷幕位置進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)和分析，通過(guò)設(shè)計(jì)和分析之后，將帷幕位置固定在下游1.5m-2.5m處，同時(shí)在壩體兩側(cè)40m處也都設(shè)置了相應(yīng)的帷幕，借助帷幕將整個(gè)壩體規(guī)劃好。同時(shí)在進(jìn)行帷幕的設(shè)置過(guò)程中，對(duì)排數(shù)以及排距和孔距都進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，按照其設(shè)計(jì)中的控制要點(diǎn)來(lái)看，在進(jìn)行工程施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，需要對(duì)帷幕的固定進(jìn)行專門的分析，并且在帷幕的固定過(guò)程中，應(yīng)該將帷幕和孔距的位置關(guān)系協(xié)調(diào)好，這樣才能在進(jìn)行協(xié)調(diào)過(guò)程中將對(duì)應(yīng)的帷幕布置工作處理好。3.3.2左右壩帷幕。由于在水庫(kù)大壩防滲加固技術(shù)的實(shí)施中，其對(duì)應(yīng)的防滲加固中需要對(duì)壩體兩側(cè)位置安放不同的帷幕進(jìn)行壩體加固控制，所以在這種背景下的施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)水庫(kù)加固技術(shù)實(shí)施中的壩體左右帷幕進(jìn)行了設(shè)置，其中左岸壩體帷幕設(shè)置在距壩體7-14m處，而右岸的壩體帷幕設(shè)置在安置在距離壩體5-15m處。通過(guò)該設(shè)計(jì)之后，將整個(gè)壩體加固技術(shù)實(shí)施中的孔距離設(shè)置為2m，每個(gè)排距之間的關(guān)系設(shè)置為1m。并且在此基礎(chǔ)上對(duì)壩體加固施工技術(shù)應(yīng)用中的灌漿壩體位置控制進(jìn)行了設(shè)計(jì)，整個(gè)壩體灌漿技術(shù)的實(shí)施中，由主體灌漿和隧洞灌漿兩部分組成，整個(gè)隧洞的設(shè)計(jì)寬為3.3m，高為3.9m，距離地面高程為255.3m。3.4施工技術(shù)應(yīng)用。3.4.1技術(shù)要求。按照此次水庫(kù)防滲加固技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)分析來(lái)看，在整個(gè)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，其技術(shù)的要求應(yīng)該分為以下幾部分：一是技術(shù)的應(yīng)用之前應(yīng)該針對(duì)灌漿前的水庫(kù)主體水位進(jìn)行控制，將其位置高程控制在180-195m之間，并且盡量減少水壓對(duì)壩體的影響。二是在灌漿技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)該針對(duì)其施工技術(shù)應(yīng)用中的灌漿工序控制進(jìn)行分析，總的來(lái)說(shuō)分為三道灌漿工序，以排孔灌漿形式進(jìn)行對(duì)應(yīng)的灌漿施工。三是對(duì)于灌漿比例的控制技術(shù)要求，要嚴(yán)格的按照壩體和隧道內(nèi)的施工灌漿技術(shù)應(yīng)用需求去調(diào)整對(duì)應(yīng)的灌漿配置比例，保障在其比例的配置過(guò)程中，能夠優(yōu)化對(duì)應(yīng)的施工防滲加固技術(shù)應(yīng)用效果[1]。3.4.2灌漿壓力控制。在施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，最為重要的一項(xiàng)因素就是對(duì)于灌漿壓力的控制，這是保障整個(gè)防滲加固工程施工管理效果及施工管理質(zhì)量提升的關(guān)鍵性因素，只有保障在施工管理技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，能夠?qū)?duì)應(yīng)的灌漿壓力控制好，這樣才能確保在現(xiàn)實(shí)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，能夠按照水庫(kù)壩體加固技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范去及時(shí)的調(diào)整對(duì)應(yīng)的灌漿壓力。3.4.3灌漿漿液變換。進(jìn)行加固防滲技術(shù)的實(shí)施中，對(duì)應(yīng)的灌漿技術(shù)實(shí)施中，需要注重對(duì)漿液的變化控制，確保在漿液的變化控制中，能夠結(jié)合具體的施工要求去調(diào)整對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)技術(shù)。采用的灌漿漿液配置比例應(yīng)該為2:1的石灰混凝土。并且需要將配置比例進(jìn)行不斷的調(diào)整，這樣才能在調(diào)整過(guò)程中，及時(shí)的按照加固技術(shù)的施工應(yīng)用需求，去調(diào)整對(duì)應(yīng)的加固變化技術(shù)。要注意的是在進(jìn)行防滲加固技術(shù)的實(shí)施中，應(yīng)該注重對(duì)技術(shù)實(shí)施中的漿液注入時(shí)間，以及漿液注入過(guò)程中的速率控制進(jìn)行專門的分析，這樣才能在分析過(guò)程中，提升整體的灌漿技術(shù)實(shí)施效果。

［摘要］文章以遼寧雙龍水電站為例，對(duì)基于SASW方法的CSGR大壩澆筑質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行研究，認(rèn)為在CSGR大壩施工過(guò)程中，可以先利用文中的方法進(jìn)行澆筑面R波波速的快速測(cè)試，對(duì)波速明顯偏低的測(cè)點(diǎn)部位，進(jìn)行表面密度取樣實(shí)測(cè)，即可較為準(zhǔn)確的掌握整個(gè)澆筑壩段的碾壓密實(shí)程度，進(jìn)而提高施工質(zhì)量。

［關(guān)鍵詞］SASW法；CSGR大壩；澆筑質(zhì)量檢測(cè)

1項(xiàng)目概況

擬建中的雙龍水電站,位于遼寧省寬甸滿族自治縣太平哨鎮(zhèn)二龍渡村境內(nèi)，在已建成的高龍泡水電站下游，為典型的河床式水電站。雙龍水電站大壩為CSGR大壩，壩頂高程為160.0m，最大壩高56.0m。

2SASW檢測(cè)法的基本原理

SASW檢測(cè)法屬于一種地震波測(cè)試分析方法，最初由美國(guó)工程地質(zhì)學(xué)家Nazarian和Stoke于1986年提出[1][2]。該方法最初主要用于土層以及路面剪切波的傳播特性，進(jìn)而確定土層和路面的地質(zhì)環(huán)境情況，以后逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，被廣泛用于混凝土檢測(cè)。SASW檢測(cè)法的基本原理是在被測(cè)對(duì)象的表面施加一個(gè)瞬時(shí)性的激振，在實(shí)踐操作中多采用沖擊錘敲擊的方式產(chǎn)生[3]。由于激振的作用，可以在被測(cè)對(duì)象內(nèi)部產(chǎn)生包括P波、S波和R波在內(nèi)的不同頻率的彈性波[4]。其中，不同頻率的R波，可以相互疊加性在被測(cè)對(duì)象的表面?zhèn)鞑?。然后，利用兩通道和多通道的傳感器?duì)接受到的不同頻率的R波進(jìn)行頻譜分析，并對(duì)不同頻率的波進(jìn)行有效分離，進(jìn)而計(jì)算獲得每個(gè)頻率R波的波速和頻散曲線[5]。其具體步驟如下：第一步，根據(jù)檢測(cè)布置，獲得兩通道傳感器接收到的數(shù)字信號(hào)；第二步，利用MATLAB對(duì)上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行互功率譜分析，獲取測(cè)試相位譜；第三步，對(duì)上一步獲得的相位譜進(jìn)行分析，選擇出具有代表性的相位譜；第四步，生成頻散曲線。