水库大坝设计问题及相关要点探析

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1、水库大坝设计问题及相关要点探析【摘要】水库大坝设计质量的高低，不仅直接影响到水库工程的安全运行和工程效益，而且关系到人民的生命安全及当地自然环境的和谐，为此，做好水库大坝的设计工作具有重要的意义。文章结合笔者的实际工作经验，主要就水库大坝设计中存在的问题进行了总结与分析，并对水库大坝设计过程中的相关要点进行了详细论述，以供类似的工程参考。【关键词】水库大坝；设计；耍点水库的主要功能包括•灌溉、防洪、发电、养鱼等，同时也可作为城市的引用水源地。大坝作为水库的主要建筑物，在设计过程中通常会受到外界较多因素的影响，如资金、技术、地理环境等，为此，设计人员在水库

2、大坝设计时，要充分考虑到各个因素的影响及制约，总结设计屮存在的问题，并及时采用合理的处理措施，以提高水库人坝的设计质量。1水库大坝设计中存在的问题分析目前，我国在水库大坝设计中普遍存在设计标准偏低的问题，加上之前建设的中小型水库多为边勘察、边设计、边施工的“三边”工程，存在较多的病险问题，从而给工程埋下了一定的安全隐患。具体来说，在水库大坝设计过程中主要存在以下儿方面的问题：(1)防洪设计标准偏低。从我国水库大坝建设情况来看，中小型水库坝和一些低坝建设最多，这些大坝普遍存在防洪设计标准偏低，并一且多属于“三边”工程，即边勘测、边设计、边施工，从而存在着许

3、多的安全隐患，如果遇到超标准设计洪水，加上泄洪设施配备不足时，容易引起土石坝漫顶，情况严重的话可能导致溃坝事故。（2）水库大坝普遍存在渗漏现象。近年来，由于设计前期地质勘查工作做得不够充分等客观原因，导致水库大坝经常出现管涌、流土、脱坡等渗漏问题，而最严重的莫过于渗漏破坏引起的溃坝、冲决等方面的险情,这些险情在水库失事中占较大比例，R危害严重。因此，需要做好大坝防渗设计工作。（3）抗震设计标准偏低。过去，在水库大坝设计屮，部份工程出现抗震设计标准偏低，安全系数不能满足现行标准及规范的要求。同时，由于我国处在地壳运动活跃地带，而一些水库正建在地震灾害频发的

4、地区，一旦发生地震灾害，水库大坝地基中的砂土将会发生液化，从而给水库大坝带来较大危害，严重的话将出现沉陷、变形、开裂等问题，严重危胁水库下游人民的生命安全。（4）结构稳定性差。我国大部分水库大坝设计中还存在着以下问题:混凝土设计强度偏低、输水隧洞衬砌结构强度不满足设计要求，以及坝基及涵管基础比较差等，因此易发生不均匀沉降，最终导致水库大坝结构失稳，无法满足水库的正常使用。2水库大坝设计屮相关要点一般来说，在进行水库大坝设计时，经常会受到一些外部条件和客观因素的制约，因此，需要科学、合理地分析水库大坝的每一个环节，结合现行的国家标准和相关规范要求，合理地进

5、行水库设计，以提高水库大坝的工程效益，确保工程的安全运行。（1）防洪设计。在水库大坝设计时，应结合现行规范要求以及实测水文资料，同时结合当地社会经济及自然条件选取合适的设计洪水标准，并做好水库汛期度汛方案及应急措施，杜绝洪水漫顶及溃坝事故的发牛，确保水库能安全度汛。（2）抗震设计。对于一些砂土填筑修建的水库大坝，如果在该区域内突然发生地震，很容易引起砂土液化问题，从而给水库造成严重的破坏。为此，需要对水库大坝进行抗震设计。在抗震设计中，我们可以采取以下几种方法：置换法、抛石压重法和人工加密法等。1）置换法主要是指挖除液化区内的砂土，并在液化区内填筑具有较

6、好抗液化性能的石渣；2）抛石压重法主要是指在砂土表面进行加压，以达到提高砂土应力的目的；3）人工加密法是采取振冲、强夯等措施，以提高砂土的密实度。除此之外，在抗震设计中土石坝还可采取以下措施：1）坝轴线采用直线或微向上游弯曲，避免转折；2）尽量选择抗震性能和抗渗稳定性较好且级配良好的土石材料筑坝；3）位于设计烈度为8度、9度地震区的土石坝，应适当加宽坝顶，并放缓上部坝坡。（3）防渗设计。水库大坝的防渗设计主要分为两种方式，即水平防渗和垂直防渗。在防渗设计过程中，需要遵从上截下排的原则，即在上游迎水面阻截渗水；下游背水面设排水和导渗，使渗水及时排出。上游截

7、渗法主要包括：粘土斜墙法、防渗墙法、截水墙（槽）法、灌浆法、等。而这些处理措施中又以灌浆法应用最多，尤其在土石坝设计及水库除险加固中最为常见。土石坝坝体灌浆主要分为充填式灌浆及劈裂式灌浆。此方式一般适用于坝高在50m以下的均质土坝和宽心墙坝，因此具有一定的局限性；而坝基灌浆主耍是根据坝基地质条件的不同，选用不同的灌浆方式。当坝基为岩石，且存在裂缝时，应采用固结灌浆处理；当坝基为岩石或砂砾石地基时若存在渗漏通道,应采用帷幕灌浆；当坝基为淤泥质土、粉质粘土地层以及粉土、砂土、砾石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑体时釆用高喷灌浆处理；根据喷射方法的不同，又分为

8、旋喷、摆喷和定喷。下游排水导渗法主要包括：导渗沟法、贴破排水法、排渗沟法。另外，