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1、水库土坝加固设计的思考摘要：本文介绍水库基本情况，针对其病害提出几种加固设计方案进行比较分析，从中选取了最经济合理、技术可靠、施工简单易行的方案,供同类工程借鉴参考。关键词：土坝；除险加固；设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：土坝存在的问题由于历史条件的限制，大坝质量不满足现行规范的要求，工程运用过程中出现不少险情，虽然进行了多次加固处理，但安全隐患仍未消除,冃前土坝存在以下问题：1.坝体填筑质量差，存在渗流安全隐患，坝体填土层的平均渗透系数为5.93X10-4cm/s,防渗不满足要求；坝基残积土层及强风化砂岩透水严重，坝基强风化砂岩透水率为3.
2、2〜30Lu,为强透水层。当水库在正常水位96.3m运用时，左右岸坡与坝体填土接触带处在高程90m处存在较强渗透区域。2.大坝坝顶及上下游坝坡局部塌陷，变形严重。在非常运行工况时,上游坡抗滑稳定安全系数小于规范值,抗滑稳定不满足安全要求。水库土坝加固设计作以下计算分析土坝断面设计根据碾压式土石坝设计规范第5.3.1条的规定，坝顶宽选用5.0mo坝顶路面采用20cm厚泥结碎石。1.1坝顶超高的确定Y二R+e+A式中：R为最大波浪在坝坡上的爬高；e为最大风雍水面高度；A为安全加高，按土坝设计规范表4.4-2采用。设计情况下A-0.5m,校核情况下A二0.3mo设
3、计波浪爬高及设计风雍高度，采用土坝设计规范附录一推荐的莆田实验站公式进行计算。风雍高程计算e二Kw2DcosB（2gH）式屮：e为计算点处的风雍水血高度（in）;K为综合摩阻系数，取K二3.6x10-6;w为水面以上10m高程处的风速（m/s）;D为吹程（m）;H为水深（m）;B为风向与坝轴线法向夹角（度）。1.2断面拟定土坝长480m,坝顶高程121.00m,最大坝高7.5m,坝顶宽5.0mo根据既有坝坡情况及参照同类水库工程，确定上游坡坡比为1:2.5无马道。坝体稳定分析2.1土坝渗流计算坝体由均质黏性土组成，黏土渗透数为4.31@10-5cm/s;地基
4、为低液限黏土,平均土层厚在2.0~5・0m,渗透系数为3.50x10-6cm/so因此对土坝浸润线按不透水地基均质土坝计算。2.2坝体渗流稳定分析大坝为均质黏土坝，坝坡稳定计算采用有效应力办法，用不计土条间作用力的瑞典园弧法。坝坡稳定安全系数，按规范第8.3.11条的规定,工程筹级为IV级时，坝坡抗滑稳定最小安全系数；正常运用条件下仍采用k二1.15,非常运用条件下采用k二1.05o土坝加固设计方案大坝加固设计主要包括以下内容：大坝坝体培厚、坝坡放缓设计；大坝坝体防渗、坝基截渗设计；坝顶、上下游坝坡及大坝排水棱体改建等。1.大坝坝体培厚、坝坡放缓设计现阶段大
5、坝渗流及抗滑稳定成果表明：在非常运用情况下，迎水坡的抗滑稳定不满足规范要求。因此必须采取坝体培厚、坝坡放缓等工程措施以增大迎水坡稳定性，设计方案必须综合考虑各方面因素，满足安全、适用、经济等要求。1）上游培厚、坝坡放缓，下游坝坡不变将原上游坝坡1:2・5、1:2.75、1:3・3三级变坡通过坝体底部培厚为1:2.75、1:3,0、1:3.50,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶宽度维持6.0111。大坝下游坝坡原设计为1:2・5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,维持不变。2）上游坝坡削坡放缓，下游坝坡相应培厚将原上游坝坡从高程89.OOi
6、ti起向上通过削坡改成1:2.75,变坡处高程为77.00m,上游坝坡为1:2・75.1:3.3二级变坡。坝顶总宽不变，大坝轴线向下游移动2.75m0下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚，维持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2・0m马道，马道内侧设排水沟。3）上游坝坡底部培厚、上部消坡放缓，下游坝坡相应培厚将原上游坝坡二级变坡通过底部培厚、上部消坡放缓改成1：2・75、1:3・0、1:3.5,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶总宽维持6.Oin不变，大坝轴线向下游移2.OOino下游坝坡在原坝坡基础上相
7、应培厚，维持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道，马道内侧设排水沟。大坝坝体防渗设计冲抓套井冋填粘土防渗墙利用冲抓式打井机具，在土坝渗漏范围造井，用粘性土料分层回填夯实，形成一连续的套接粘土防渗墙，截断渗流通道，以起到防渗目的。此外，在回填粘土夯击时，夯锤对井壁的土层挤压，使其周围土体密实,提高堤坝质量，从而达到坝体防渗、加固的冃的。采用排套井平行坝轴线布置，套井直径为1.Im,排距为0.8m,套井深入坝基强风化层内山。套井回填土料耍求采用非分散性土料，粘粒含量在35%〜50%之间，渗透系数不大于5.0
8、xlO-6cm/s,十密度要大于1・5g/cm3,十
