導(dǎo)語：土石壩加固設(shè)計(jì)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1中小型土石壩使用現(xiàn)狀及其險(xiǎn)情分析

1．1現(xiàn)狀

土石壩在我國具有悠久的歷史，主要是有由當(dāng)?shù)赝亮虾褪辖M成。按照高度可分為低壩、中壩和高壩，按照施工方法可分為沖填式、碾壓式等。土石壩可在當(dāng)?shù)刂苯尤〔?，使得水泥、鋼材等其他材料大大?jié)省，施工簡單，因適應(yīng)變形能力強(qiáng)，對地基無太高要求，且結(jié)構(gòu)簡單方便擴(kuò)建維修。其不足之處在于由于壩身不能溢流，所以在施工導(dǎo)流方面作用較弱，而且施工成本相對較高。從20世紀(jì)50年代起，近代土石壩技術(shù)迅速發(fā)展，在我國許多中小型水庫中都有應(yīng)用。

1．2險(xiǎn)情

首先是滲漏，主要是指壩身滲漏和壩基滲漏，對水庫安全影響較大。其原因是多方面的，如基礎(chǔ)材料質(zhì)量不合格，里面雜質(zhì)太多;壩身設(shè)計(jì)不合理，厚度沒達(dá)到要求以至于滲徑不足;壩基不合理，一旦出現(xiàn)不均勻沉降，在其擠壓下壩基很容易變形;排水體堵塞不能發(fā)揮正常作用，甚至忽視了排水體設(shè)計(jì);截水槽大小和工藝都不合格。其次是裂縫，出現(xiàn)裂縫極易導(dǎo)致水源流失，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，甚至有沖垮壩身的可能。其原因與清淤不徹底、泄洪操作不當(dāng)、壩基防滲措施不合理等因素有關(guān)。此外壩體滑坡也是土石壩面臨的一大險(xiǎn)情，可能是建設(shè)不到位、勘驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理、碾壓不到位等因素造成。

2實(shí)際案例分析

某鄉(xiāng)鎮(zhèn)為加快發(fā)展速度，計(jì)劃建一小型水庫A，負(fù)責(zé)周圍3265畝農(nóng)田灌溉的工作。A水庫集水面積35．6m2，總庫容386萬m3，以灌溉為主，另外還具有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合功能。大壩建設(shè)備受重視，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，為降低大壩風(fēng)險(xiǎn)，工程采用土石壩，從當(dāng)?shù)刂苯尤〔?。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是前提，最終設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)了帷幕和排水相結(jié)合的防滲結(jié)構(gòu)形式。壩身滲漏和壩基滲漏是最為常見的險(xiǎn)情，且危害重大，設(shè)計(jì)過程中必須考慮如何除險(xiǎn)加固。

3關(guān)于中小型水庫土石壩的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

3．1土石壩坡加固設(shè)計(jì)

某水庫在過去幾十年中因斷面有過數(shù)次維修，以至于拋石過高，超過了最危險(xiǎn)滑弧的范圍，以至于抗滑動(dòng)力作用大大下降，反而還促進(jìn)了大壩進(jìn)一步滑動(dòng)。在最近一次整治時(shí)，經(jīng)嚴(yán)密商討將部分砌石拆除并予以控制，確保不會(huì)超出最危險(xiǎn)滑弧的范圍，而且對上部陡度較大的壩坡也進(jìn)行適當(dāng)削減，以減小滑動(dòng)力。在上游削坡減載后，原來的壩軸線會(huì)有所下降，此時(shí)壩頂高度和寬度均應(yīng)滿足規(guī)定要求，并做好壩頂和下游壩坡的加固工作。該工程為避免重蹈覆轍，在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合實(shí)地勘察資料及工程需求對上游進(jìn)行合理地設(shè)計(jì)，具有良好的抗滑力作用。而在下游壩坡加固中，因?yàn)橄掠螇纹峦ǔＲ壬嫌紊远?，所以仔?xì)選擇填筑材料和壩坡形式，風(fēng)化石渣料可設(shè)計(jì)為1∶2—1∶2．5。壩頂建有馬道，主要為檢查觀測及維護(hù)工作服務(wù)，壩腳則設(shè)置有排水棱體。土石壩在使用中可能會(huì)受到各種內(nèi)外界因素影響，所以按照最不利情況下的標(biāo)準(zhǔn)精確計(jì)算其承載力、耐久性等，若不符合要求則需重新設(shè)計(jì)計(jì)算，直至達(dá)到最初要求。該水庫設(shè)計(jì)有放空底洞，放干水后確保其不會(huì)對灌溉產(chǎn)生較大影響，也不會(huì)引起大壩滑落的基礎(chǔ)上放空水庫，完成上下游的培厚加固工作，從而減輕上游削坡減載造成的防滲體破壞程度以及工程量，同時(shí)也避免了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。在今后使用中如果大壩出現(xiàn)安全問題，同樣也可采取此類方法進(jìn)行解決。

3．2土石壩防滲設(shè)計(jì)

首先是對壩基、壩肩和接觸帶的防滲設(shè)計(jì)。對于前兩處滲漏而言，適宜采用帷幕灌漿法，以純水泥或純水泥砂漿灌入，設(shè)置一排間距為1．5m左右的灌漿孔，深度控制在相對不透水層以下3－5m。如果是基巖破碎帶，灌漿孔需要設(shè)置兩排甚至更多。對于基巖和壩體的接觸帶滲漏而言，可在帷幕灌漿將要結(jié)束時(shí)以水泥黏土漿灌入，根據(jù)實(shí)際需要由稀到濃調(diào)整漿液濃度，并適當(dāng)調(diào)整灌漿壓力和粘土使用量，最終確保帷幕和壩身形成統(tǒng)一的整體。壩肩帷幕頂部灌至水庫正常蓄水位，兩邊則延伸至水庫正常蓄水位與相對不透水層在兩岸的相交處，以提高整體的防滲性。其次是對壩體滲漏進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)。如果壩體孔隙率較大，采用其他防滲方式都很難起到理想的效果，此時(shí)可沿著壩軸線建防滲墻，墻體厚度在65－85cm間，底部深入基巖2m，余基礎(chǔ)帷幕灌漿相連，往往能起到較好的防身效果。如果壩體局部孔隙率較大或者存在明顯的滲漏薄弱面，可考慮充填灌漿法，以粘土水泥漿灌入壩體孔隙中，達(dá)到防滲目的。此外還有一種防滲設(shè)計(jì)方式，即在上游壩面鋪設(shè)復(fù)合土工膜，該方式對各種原因?qū)е碌臐B漏都比較適用，但在設(shè)計(jì)時(shí)需注意，復(fù)合土工膜和上游壩腳防滲體結(jié)合處不得出現(xiàn)防滲空擋，否則會(huì)降低防滲效果。

3．3土石壩排水設(shè)計(jì)

首先是壩體排水。大壩整治壩體排水多采用棱柱體和貼坡式排水，要注意處理好原排水體及新老排水棱體的連接設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)拆除原棱體失效部分。當(dāng)新增排水體距原排水體較遠(yuǎn)時(shí)，為節(jié)約排水材料，降低投資，同時(shí)又能利用原有排水體，可在兩者之間設(shè)水平排水帶，將其連接起來。為節(jié)約投資，同時(shí)又使棱體外觀平整美觀，可在干砌塊石外面砌條石。其次是壩面排水。壩面排水屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，應(yīng)該注意的是，如果上下游護(hù)坡采用現(xiàn)澆混凝土或漿砌混凝土預(yù)制塊，應(yīng)每2m～3m設(shè)一個(gè)排水孔，直徑5cm左右，呈梅花形布置，孔內(nèi)采用土工布袋作反濾層，施工方便快捷，排水孔應(yīng)水平或略向下傾斜。另外，還有白蟻防治、大壩護(hù)坡設(shè)計(jì)、外觀和觀測設(shè)施設(shè)計(jì)等，需根據(jù)實(shí)際情況而采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。

4結(jié)束語

土石壩在水庫中占據(jù)著重要地位，為防止出現(xiàn)滲漏、裂縫、滑坡等風(fēng)險(xiǎn)，削弱水庫的使用壽命，必須從源頭加以控制。即在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就應(yīng)增強(qiáng)質(zhì)量意識，認(rèn)真考慮所有可能出現(xiàn)的情況，并采取有效防范措施，從而提高設(shè)計(jì)水平。

作者:葉孝民王明