摘 要：本文依據(jù)中小型水庫(kù)土石壩病害整治設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，主要介紹了碾壓式土石壩在除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)時(shí)的壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算、壩坡加固設(shè)計(jì)、大壩滲漏整治設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)體會(huì)，并對(duì)遇到的問(wèn)題和處理方法進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：水庫(kù)大壩 ；病害分析 ；整治設(shè)計(jì)
1 壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算
在進(jìn)行病險(xiǎn)水庫(kù)整治設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算，作為設(shè)計(jì)依據(jù)。
1.1 原壩坡的穩(wěn)定復(fù)核 對(duì)大壩的穩(wěn)定性，除根據(jù)安全鑒定報(bào)告結(jié)論和現(xiàn)場(chǎng)察勘以及運(yùn)行資料來(lái)判斷外，還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。其目的是：①對(duì)安全鑒定結(jié)論進(jìn)行復(fù)核；②檢驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性。由于可能受時(shí)間、天氣、經(jīng)費(fèi)等條件的影響，使所取土樣與實(shí)際運(yùn)行條件有差異，或土樣偏少，無(wú)法完全反映土體的運(yùn)行狀況，這就需要利用計(jì)算對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.2 整治后壩坡抗滑穩(wěn)定計(jì)算 計(jì)算工況按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274―2001）的要求選擇可能出現(xiàn)的工況。在初步計(jì)算時(shí)，只需計(jì)算對(duì)壩坡穩(wěn)定最不利的情況。對(duì)于上游壩坡，在穩(wěn)定滲流期，上游水位越高對(duì)壩坡穩(wěn)定越有利，所以一般只要庫(kù)空（水位在1/3壩高處）或死水位時(shí)上游壩坡穩(wěn)定，其它水位時(shí)上游壩坡就會(huì)穩(wěn)定；在水位降落期，水位降幅越大，持續(xù)時(shí)間越短，壩坡越不穩(wěn)定。計(jì)算中根據(jù)水庫(kù)運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的運(yùn)行狀況，先選擇最危險(xiǎn)的情況進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于下游壩坡，只計(jì)算穩(wěn)定滲流期的壩坡穩(wěn)定情況，一般上游水位越高對(duì)下游壩坡穩(wěn)定越不利，對(duì)開(kāi)敞式溢洪道的大壩，由于在設(shè)計(jì)和校核洪水時(shí)，洪水歷時(shí)很短，沒(méi)有形成穩(wěn)定滲流就降到正常水位，因此可以先計(jì)算上游正常水位時(shí)下游壩坡穩(wěn)定性；對(duì)有閘溢洪道的大壩，可先計(jì)算最高洪水時(shí)的情況。
2 病害原因
主要從以下幾個(gè)方面分析：①壩基、壩肩的水文地質(zhì)情況，基礎(chǔ)的巖性、裂隙分布、吸水率，工程修建時(shí)的處理措施等；②大壩修建時(shí)的填筑情況，是否存在不利填筑面；③查清防滲體是否滿(mǎn)足要求，有無(wú)排水棱體及排水棱體是否失效；④查清白蟻分布情況；⑤壩體斷面尺寸是否滿(mǎn)足規(guī)范要求。當(dāng)原資料缺失或無(wú)資料時(shí)，應(yīng)補(bǔ)充土工實(shí)驗(yàn)和地質(zhì)勘探，認(rèn)真分析導(dǎo)致大壩出現(xiàn)病害的原因，然后才能“對(duì)癥下藥”，對(duì)大壩進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。
3 壩坡加固設(shè)計(jì)
3.1 上游削坡減載與拋石壓腳相結(jié)合，下游培厚加固 設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)壩坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，選擇適當(dāng)?shù)膾伿恢�，增大阻滑力，并將上部壩坡削為穩(wěn)定邊坡。選擇合理的拋石位置尤其重要，靠壩軸線(xiàn)不能超過(guò)原壩體最危險(xiǎn)滑弧最底處所對(duì)應(yīng)的位置，否則會(huì)增大滑動(dòng)力，但也不能過(guò)于靠前，錯(cuò)過(guò)滑弧的出露點(diǎn)而起不到抗滑作用。
上游削坡后，壩軸線(xiàn)相應(yīng)下移，根據(jù)規(guī)范確定壩頂寬度和高程是否滿(mǎn)足要求，然后對(duì)壩頂、下游壩坡培厚加固，設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)料場(chǎng)情況，選擇經(jīng)濟(jì)合理的填筑料和壩坡。一般情況下，下游壩坡較上游壩坡陡一些，坡度選擇與填筑料密切相關(guān)，對(duì)于風(fēng)化石渣料，初擬可選1：2一l：2.5，同時(shí)下游壩腳設(shè)排水棱體，其頂部設(shè)便于施工和檢查觀測(cè)的馬道。初擬后對(duì)上下游壩坡的最不利運(yùn)行工況進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，判斷是否滿(mǎn)足規(guī)范要求，不滿(mǎn)足的需適當(dāng)調(diào)整再進(jìn)行計(jì)算，直到滿(mǎn)足規(guī)范要求為止，使設(shè)計(jì)壩體既安全又經(jīng)濟(jì)。
3.2 上下游壩坡的培厚加固設(shè)計(jì) 對(duì)于有放空底洞的水庫(kù)，在放干水后對(duì)灌溉等影響不大。這樣可避免因上游削坡造成壩軸線(xiàn)下移而增加工程量；對(duì)于原大壩下游不存在穩(wěn)定問(wèn)題的壩體整治，這種方案也更經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)它可以和上游壩面的防滲設(shè)計(jì)相結(jié)合。
4 大壩滲漏整治設(shè)計(jì)
4.1 滲漏原因分析 大壩滲漏一般有以下幾個(gè)方面的原因：①壩基、壩肩存在滲漏裂隙、軟弱夾層、風(fēng)化破碎帶等滲漏通道；②壩體和壩基接觸帶之間滲漏；③壩體滲漏或防滲體破壞，但下游排水棱體有效。這三種滲漏情況，一般從大壩外觀上看，壩腳有漏水存在，下游壩坡看不到明顯的散浸點(diǎn)和水草特別茂盛的現(xiàn)象；④壩體滲漏或防滲體破壞，下游排水棱體失效。
4.2 防滲設(shè)計(jì)
4.2.1 壩基、壩肩及接觸帶滲漏處理 對(duì)壩基、壩肩滲漏，一般采用沿壩軸線(xiàn)（均質(zhì)壩）或防滲體底部位置及壩肩進(jìn)行帷幕灌漿，其深度控制在相對(duì)不透水層（5～1OLU）以下3m一5m，灌入純水泥漿或水泥砂漿。帷幕灌漿宜采用一排灌漿孔，孔距1.5m一2.Om，基巖破碎帶采用兩排或多排。基巖與壩體接觸帶滲漏處理，可以在帷幕灌漿結(jié)束時(shí)，在接觸帶灌入水泥粘土漿，漿液由稀到濃逐漸改變，粘土含量可適當(dāng)加大，同時(shí)注意控制灌漿壓力，在接觸帶形成水泥粘土塞，使帷幕與壩身形成統(tǒng)一封閉的整體。壩肩帷幕頂部灌至水庫(kù)正常蓄水位，兩邊延伸至水庫(kù)正常蓄水位與相對(duì)不透水層在兩岸的相交處，使壩基、壩體和壩肩形成一個(gè)完整封閉的防滲體系。
4.2.2 壩體防滲設(shè)計(jì) （1）防滲墻。當(dāng)壩體孔隙率較大，其它防滲方式不易滿(mǎn)足防滲要求時(shí)，可沿壩軸線(xiàn)設(shè)一道混凝土防滲墻，底部深入基巖lm～2m，并與基礎(chǔ)帷幕灌漿連接，墻厚一般取60cm～80cm。（2）充填灌漿。 （3）上游壩面鋪設(shè)復(fù)合土工膜防滲。它適合于各種原因引起的壩體滲漏，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意：土工膜與上游壩腳（水下部分）防滲體的結(jié)合以及與壩基、大壩周?chē)c岸坡接觸處的連接，不能出現(xiàn)防滲“空檔”。例如，壩體采用土工膜，而基巖帷幕卻設(shè)在壩軸線(xiàn)處，這樣壩體與基巖接觸面就形成滲漏通道。
5 小結(jié)
總之，大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要本著“綜合治理，因地制宜，就地取材，經(jīng)濟(jì)科學(xué)”的原則進(jìn)行
