关于小型病险土石坝除险加固的探讨
浅谈小型水库中常见的几种除险加固技术

的一 种 技 术 , 主 要 有 以 下 四种 类 型 :
1 . 2 . 1 高压旋 喷灌浆 用高压泵将配制 好 的浆 液 , 通 过注浆 管经 喷嘴 喷
出高速高压的射流 , 借 以切削和破坏原土层结构 , 使浆
.
般小型水库 的大坝是 土石 坝 , 加 固 目标是增 加
其强度 和稳定性 。此 前需 要进行 滑坡勘 探 、 土工试 验 及观测工 作等分 析滑坡原 因, 找 出造成 土体失去平 衡
பைடு நூலகம்
发生相对 滑移 的滑动 力大于抗 滑力 的最 大影 响因素 ,
然 后 据 此 选 取 加 固 技 术 。 土 石 坝 滑 坡 加 固 方 法 一 般
6 5.
口 水利建设与管理 旦 三
道黏 土帷幕 , 幕墙两侧土 的密度都会增大 , 达到 消险固
堤 的作用 。对坝体 质量较 差 的土坝 , 优先 考虑 用劈裂 洞改扩建工程常见的是重新进行水力设计和结构改造。
2 . 2 土 坝 裂 缝 的 除 险 加 固 2 . 2 . 1 裂缝 宽 度不 大 且 无 增 大 趋 势
【 关键词 】 小型水库 除险加 固 技术措施
目前 已经运行几十年的小型水库 , 多兴 建于 2 0世 纪五六 十年代 , 受 当时社 会经济技 术等各 方面 因素制 约, 隐患重 重 。常 见 问题 如 下 : 低 容量 的水 库 防洪 调 度, 大坝有塌 方等危 险 , 或坝体 坝基 已经漏水 等。其结 果是 : 平 时不能正常调节径流 , 无法发挥其应有 的兴利
使用砂壤土从 裂缝 的开裂处进 行灌 人 , 并且 进行 捣 实。对 于一些承担着较为重要的防洪功能的小型 水
土石坝除险加固的方法探讨

图 1 防 渗 墙 导 墙 结 构 图
2 工 程 实例 ’
2 . 1 工程概 况
稳定, 施 工单元 槽段长 为 6 m, 接 头形 式采用 冲击 钻 , 槽 段划 分
见 图 2所 示 。
. 2 . 3 槽段开挖 某工程为土石坝 防渗加 固工程 ,防渗墙墙顶 高程 1 2 6 . 3 5 m, 2
的人 力、 物力。但 由于我 国的土石坝建设时间较早 , 受当时的技术 、 经济、 政策等条件 的影响 , 我 国水库工程 中存在很 多安
全隐患 , 病险 问题 较为严重 。因此绝对不能 因为工程 量小而轻视加 固工程的质量 , 不管是政府 主管部 门、 业主、 监理单位 , 还是施 工单位都要 明确认识到这一点 , 水库的除险加 固已迫在眉睫 。 要 想保证 中型水库除险加 固后 的使 用效果 , 就必须根 据病险土石 坝所在地 的地质条件 , 充分分析适合防渗加 固措施 , 并根据所 选防渗措施 的技 术可行性进行综合论证研 究, 从
1 土 石 坝 的特 点
在水利工程 中, 土石坝的应用较为广泛 , 其具有 自身 的优点。 ①建设土石坝一般都 可以就地取材 , 对“ 三材 ” 的依赖程度低 , 无
导墙 采 用现 浇 混 凝 土 结构 , 其 断 面 尺 寸 按 设 计 要 求 和 相关 规 范
进行 , 为提高槽 内泥浆液面高度, 增加泥浆的侧压力 。
用大型机械 , 节 省成 本 。但 是 , 由于 受 设 计 和 结 构 的 限制 , 土 石坝
没有配套 的泄洪 道, 对灾害性洪水 灾害的抵御能力较差 。同时 , 2 . 2 . 2 槽 段 划 分 地基体 的工 艺较 为简 单, 所 以受气 候变化的影 响较大 , 易 出现坝 导墙施 工 完毕 后按 6 m 间距 用 水 泥 钉 或 膨 胀 螺 丝 打 入 墙 体沉陷 。 体, 以方便标 视槽段 。根据地质条件及抓 斗的特 点, 确保槽 壁的
病险水库土石坝加固措施浅述

病险水库土石坝加固措施浅述1 引言水库既是水源工程,又是防洪工程,在防御洪水灾害和保障国民经济建设中发挥着重要作用。
但由于各种原因,目前,有许多中小型水库存在着渗漏严重、防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求或者工程本身质量差,工程老化失修等问题,形成了大量的病险水库,工程不能正常运行,发挥其兴利效益,同时存在严重的安全隐患,严重威胁着下游人民生命财产的安全。
本文结合笔者的工作经验,主要论述小型水库土石坝现状及除险加固措施。
2 小型水库土石坝渗漏的类型及危害筆者搜集了近些年部分小型水库土石坝出现安全性问题的具体原因,调查结果显示,渗漏是小型水库土石坝出现安全隐患的最主要原因。
要想了解解决小型水库土石坝出现渗漏的问题,首先,我们要对引起分析小型水库土石坝出现渗漏的具体机制、过程以及相应的危害。
渗漏,一般分为三种:(1)坝体渗漏。
这是目前小型水库土石坝中最为普遍的一种渗漏形式,主要是由于土石坝在建设初期由于计划拟定的不够完备,导致工程中出现种种问题影响了水坝坝面的完整性;(2)坝基渗漏。
这种情况往往是由于在土石坝建设之前对具体地质没有进行实地研究和考察,计划的制定和现实不相符,最后导致水坝的地基出现各种漏洞;(3)接触渗漏。
这种渗漏情况出现较少。
通常继发于上述两种情况,或者和上述两种情况一起发生,最终导致渗漏情况更为严重。
3 小型水库土石坝病险问题及原因分析笔者结合了自己多年的工作经验,分析了现在小型水库土石坝中所存在的各类安全隐患性问题,主要总结出了以下几个方面的小型水库土石坝的安全性问题:(1)水库的防洪标准较低,一方面,由于在改革开放初期所建设的水库长远计划性意识教差,往往土石坝的建设仅仅为了满足眼前目标,导致防洪标准难以达到高标准的状态,另一方面,当时的科学技术水平不高,难以形成高标准的技术直到,加上人力财力不足,经济疲软等问题,直接导致了最终小型水库土石坝的防洪功能不够完善,无法达到目前所要求的基本防洪标准;(2)大坝稳定性差。
试论小型水库土石坝的除险加固

够 完 备 ,导 致 工程 中 出现种 种 问 题 影响 了水 坝 坝 面 的完 整性 ;
( 2 )坝基 渗漏 。 这 种 情 况 往 往 是 由于 在 土 石 坝 建 设 之 前 对 具 体 地 质 没 有 进 行 实 地 研 究 和 考 察 , 计 划 的 制 定 和 现 实 不 相 符 ,最 后 导 致 水 坝 的地 基 出现 各 种 漏 洞 ;
第 1 4卷 第 1期
2 01 4笠
中 国
水
运
V ol 1 4
Jan u ar y
N o. 1
201 4
1月
C h i n a Wa t er Tr an s por t
试论 小型水库土石坝的除险加 固
王 宏 珠
( 泸 溪 县 白羊 溪 乡水 利 服 务 站 , 湖 南 泸 ,为了抗洪防灾 ,引流灌溉 ,推进农林大力发展 ,我 国建立 了大量的小型水库 ,这些小 型水
库 很 多 一 直 留到 了现 在 , 已然 发挥 着 或 大 或 小 的 作 用 。 但 是 由于 当时 人 力 物 力 财 力 和 科 学技 术 的 局 限 性 ,再 加 上几
中图分类号:T V 6 2 文 献标 识 码 :A 文 章编 号 : 1 0 0 6 — 7 9 7 3( 2 0 1 4 )0 1 — 0 1 9 6 一 O 2
在 中 国 上 世 纪 六 七 十 年代 时 建 设 的大 部 分水 库 不 仅 仅 在 工程 技 术 性 上 存 在 着 局 限性 , 同时 在 整 体 的建 筑 计 划 的 设 计 上 也 有 着 一 定 程 度 的 问 题 ,计 划 制 定 往 往 比 较死 板 ,不 符 合
小型水库常用除险加固技术的

小型水库常用除险加固技术的探讨摘要:我国许多水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,以及工程本身质量差,工程年久失修等问题,形成了大量的病险水库,工程不能正常运行,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其兴利效益。
关键词:小型水库;除险;加固;措施abstract: there are many reservoirs in flood control standard is low, short of related codes, regulations, and the project itself poor quality, engineering problems such as repair, formed a lot of seepage path reservoir, the project can not run normally, a serious threat to people’s life and property safety of downstream or can not give full play to its economical benefits.keywords: small reservoirs; problems; reinforcement; measures中图分类号:tv62+1文献标识码:a文章编号:一、小型水库除险加固的主要特点1.1项目多并且复杂虽然小型水库工程量不大,但工程项目的内容与大中型水库基本一致,造成小型水库除险加固工程项目多并且复杂的特点。
常见的加固工程项目包含大坝、输水涵洞、溢洪道、防汛公路等。
1.2工程较为隐蔽,检查较为困难小型水库基本坝型最常见的是土石坝。
土石坝渗漏是病险水库大坝最为普遍的安全隐患,主要集中表现为坝身渗漏背水坡不均匀分布湿润面、浸润线溢出点高于导滤棱体、坝基渗漏、接触渗漏和绕坝渗漏等。
土坝防渗工程处理措施,以往一般采用较为简便的粘土灌浆、明挖防导渗沟、防渗墙、复合土膜、混凝土面板和坝基帷幕灌浆等。
小型水库土石坝除险加固技术

浅谈小型水库土石坝的除险加固技术摘要:小型水库是我国防洪体系与水利基础设施的重要组成部分,在防洪、灌溉、供水、发电和改善生态与环境等方面发挥了巨大的作用。
但受多种原因影响,造成小型水库土石坝病险率高,有相当一部分存在着防洪标准低,渗漏、破损严重,工程管理薄弱等问题。
本文针对小型水库土石坝的安全隐患问题,提出了相应的除险加固措施。
关键词:小型水库;土石坝;除险加固中图分类号:u457+.3 文献标识码:a文章编号:abstract: small reservoirs in water conservancy and flood control system are an important part of the infrastructure, in flood control, irrigation, water supply, power generation and improve the ecological and environmental play a large role. but by many reasons influence of a small reservoir earth dam seepage path rate is high, there are a number of flood control standards which have low, leakage, breakage serious, engineering management problems such as weak. this paper aims at the small reservoir of earth-rockfill dam safety concerns, and puts forward the corresponding problems of reinforcement measures.key words: small reservoirs; earth dam; reinforcement problems1.小型水库土石坝安全隐患问题1.1 防洪和抗震标准低。
浅谈中小型水库土石坝的除险加固设计

浅谈中小型水库土石坝的除险加固设计水库作为我国的民生之本,水库的建设直接关系到我国城乡居民的生产生活。
本文主要是结合中小型水库大坝出现病险的原因进行分析,从而从水库土石坝的除险加固设计的方法入手,更好的来指导水库土石坝的建设。
标签:中小型水库;土石坝;除险加固设计;方法一、前言目前,我国大部分的水库均以土石坝的形式为主,随着使用年限的加长,水库土石坝的防洪能力有所下降,出现了各种险情和质量问题,进一步影响到了人民的的生产生活,甚至造成了很多损失,因此,做好中小型水库土石坝的除险加固设计是极为必要的。
二、我国水库除险加固现状在我国的水利工程施工建设中,整个水库工程主要是以土石坝为主的,因此在在目前的加固工程研究中主要是针对土石坝、溢洪道等工程为主进行分析的,以保证水利事业的发挥。
同时为水利工程管制提供有力的基础条件,促进我国水利事业的顺利发展,更好的为人民提供服务。
1.土石坝除险加固现状在目前我国土石坝除险加固工作中,整个加固工作的开展都是以渗漏环加固为主的,它在工作的过程中包含了填充灌浆加固技术、导管渗透加固技术以及岸坡加固等多种不同的加固方法需要我们在工作中有针对性、有预防的进行加固,以保证整个工作的顺利开展和进行。
2.溢洪道除险加固现状我国采用的措施有渗透加固措施、裂缝问题处理措施(包括表面裂缝处理、深层裂缝处理)、消能防冲措施、边坡治理工程措施。
3.输水洞除险加固现状输水洞裂缝的处理、输水洞漏水的处理、修改体型、弃洞重建。
三、水库大坝出现病险的原因水库在建设初期因受当时当地的技术、经济等因素的影响,施工质量难以得到保证,致使其先天不足,存在不同程度的安全隐患。
1.坝体缺乏稳定性坝体之所以缺乏稳定性究其原因主要有以下几点:上游坝体渗透系数太小,坝体断面偏陡以及浸润线偏高等。
依据有关规范的要求,坝体的稳定应对正常的运行期的上下游壩坡,水位骤降的上游坝坡,一定蓄水位的上下游坝坡,以及施工期上下游坝坡,都能够影响坝体的稳定性。
浅谈土石坝除险加固病险问题

浅谈土石坝除险加固病险问题水库是水利产业的重要设施。
由于历史的原因,加上缺乏经验,造成很多水库防洪标准低、工程质量差,加上长期以来未形成良性运行管理机制,对工程缺乏必要的维修加固,致使病险水库大量存在,严重威胁人民生命财产的安全。
1土石坝主要病险存在问题土石坝病险问题主要有:(1)设计标准偏低不能适应新的防洪要求。
主要是我国水库大多建于20世纪50-70年代一些中小型水库是在对水库集雨面积、来水量、库容和地质条件均不清的情况下建设的,俗称“四不清”问题。
在设计搜集资料时,不进行实地测量,仅凭小比尺地形图量算集雨面积和库容,有时造成很大误差[1]。
(2)抗震标准低。
按1990年2.5×10- 7地震烈度区划图确定场地基本烈度并按现行水工抗震规范复核,很多水库抗震标准低,其中13座大型病险水库抗震标准低于现行规范要求[2]。
主要建筑物如大坝不能满足抗震稳定要求。
(3)大坝稳定性差。
许多水库存在大坝坝体断面不足、坝坡或坝体抗滑不稳定、坝体裂缝等问题。
51座大型病险水库存在此类问题[3]。
主要建筑物如大坝、溢洪道、泄洪洞、结构稳定、渗流稳定不能满足规范要求,难以抵御设计洪水,极有可能直接影响大坝安全。
(4)坝体、坝基渗漏严重。
大坝尤其是土石坝存在坝基渗漏、绕坝渗漏、接触冲刷破坏、散浸、沼泽化、流土、管涌等问题,危及大坝安全。
有的水库因仓促上马,边勘测、边设计、边施工,致使缺少泄洪设施、大坝渗漏严重或库区淤积严重,这些水库一开始运用就为“不完全工程”。
(5)输水、放水及泄洪建筑物老化、破坏较为普遍。
许多水库的输、放水及泄洪建筑物老化、建筑物裂缝、断裂、露筋、剥离、冲蚀、漏水,严重影响建筑物结构的整体性,特别是遇坝下埋管时,极易导致接触冲刷破坏,危及坝体安全。
溢洪道或泄槽未衬砌或质量差、冲蚀,无消能工或消能工不完善、基础淘刷等[4]。
(6)水库安全管理、行业管理法律及制度不完善,执法监管机构不健全、执法力度也是关键的问题[5]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
关于小型病险土石坝除险加固的探讨【摘要】本文简述了我国病险水库的病险情况以及各种病险情况所对应的工程措施。
针对某工程实例,采用理正软件对病险土石坝进行渗流稳定计算,并对其边坡稳定进行分析,验证其除险加固措施的合理性,并分析其可行性,评价坝体加固前后的安全性对比,论证除险加固工程措施的效果。
对于目前我国正在开展的病险水库除险加固工作具有借鉴意义。
【关键词】病险土石坝;除险加固;加固措施0 引言我国的水库建成数量居于世界首位,但同时水库病险问题十分突出。
病险水库,国内是指现状抗洪标准低于现行标准或者因较严重质量问题而不能正常运行的水库,也即《大坝安全鉴定办法》规定的三类坝。
据统计,截至2013年3月,中国共修建中小型水库97264座,其中大部分为土石坝,这些水库中仍然有47614座病险水库,占总数的49%,其中包括1096座中型水库和46518座小型水库(其中小(1)型水库5400座,小(2)型水库41118座)[1]。
我国的病险水库绝大多数是建于20世纪50~70年代的中小型土石坝。
限于当时的条件,水库在施工过程中往往存在或多或少的问题,使得工程在建成之初就存在一定的问题;再加上运行多年,水库自身的老化,使得水库的病险比率比较高。
病险水库由于不能正常运行,其效益的发挥就要受到一定的限制,然而在汛期,这种情况就变得更为严重,由于病险水库抵御洪水的能力较低,故在雨季病险水库的溃坝率要高于一般水库,一旦失事,后果不堪设想。
为保证水库安全运行、正常发挥效益,对病险水库进行除险加固就是一个紧迫的任务。
1 小型土石坝病险特点通过分析现有小型水库土石坝中所存在的各类安全隐患,总结出了以下几个方面的小型水库土石坝的安全问题:(1)水库的防洪标准较低。
即大坝顶高程不满足要求或泄水建筑物泄水能力不满足要求。
造成的原因主要有:水文情况发生变化;泄洪建筑物存在安全隐患,不能正常发挥功能[2]。
(2)大坝渗流不安全。
即坝体或坝基存在渗漏,坝体出现管涌、流土、接触冲刷等渗透破坏问题。
造成的原因主要有:大坝施工时清基或坝基防渗处理不彻底;土石坝填筑压实度和渗透系数达不到标准[2];土石坝两岸岸坡与坝体接触部位存在薄弱带等。
(3)上游坝坡不安全。
上游坝坡存在的问题主要有滑坡、局部塌坑以及护坡损坏等问题。
造成的原因主要有:建设时大坝填筑压实度达不到标准;上游水位变化对护坡的侵蚀作用;较大渗流的影响。
护坡损坏则主要是由于混凝土老化引起的。
(4)坝顶。
坝顶存在的问题主要有防浪墙不封闭或损坏,道路不平整。
造成的原因主要有:水库运用时防浪墙的老化或破坏以及坝顶道路的损坏。
(5)下游坝坡不安全。
下游坝坡存在的问题主要有滑坡、局部塌坑以及排水系统不完善等问题。
造成的原因主要有:建设时坝体填筑质量达不到标准;渗流和沉降的影响以及人类活动的破坏等。
(6)下游导渗体不安全。
下游导渗体存在的问题主要有滑坡、排水通道堵塞等问题。
造成的原因主要有:运行期间长时间的渗流作用的影响。
(7)其他问题①泄洪建筑不安全。
即泄洪建筑的强度及稳定性不满足规范要求。
溢洪道的问题主要是边坡及导墙不稳、两岸山体滑坡、堰体失稳等[3]。
②输水建筑物不安全。
输水建筑物的主要问题是:坝内涵管出险和金属结构以及机电设备无法正常使用。
③管理设施不完善。
④抗震不安全。
⑤其他的诸如库区山体滑坡,白蚁等生物性灾害也会引起相应的安全隐患。
2 小型土石坝病险加固办法通过前文中所描述的小型土石坝的主要病险,给出相应病险的解决办法:(1)水库的防洪标准较低。
对于防洪标准偏低的水库,首先要对基本的水文数据进行调查和完善,确保各类基本数据都被统计在内,保证相应土石坝的洪水标准与实际情况相符[4]。
进行洪水复核后,通过方案比较以确定采取加高大坝或扩大泄洪设施或将两者结合起来使用,以确保水库在相应的洪水标准下安全运行。
(2)大坝渗流不安全。
大坝防渗的原则是“上堵下排”,上堵是指通过修建防渗工程减少上游渗流来水量,主要工程措施有防渗铺盖、粘性土截水墙、混凝土防渗墙、帷幕灌浆、高喷灌浆、固结灌浆以及铺设土工膜等;下排是指通过下游导渗体的作用使得坝体内渗水尽快流出,这就要求导渗体的设计施工以及后期维护要引起足够的重视。
渗流是一个连续并不断发展的过程,具有一定的隐蔽性,我们要防患于未然,在平时加大对坝体渗流的监测工作,一旦发现异常,必须查明原因,并采取相应的措施。
(3)上游坝坡不安全。
解决上游坝坡存在的问题的方法:①防治大坝滑坡:造成滑坡的主要原因是滑动力大于抗阻力。
防治滑坡的原则是尽量减少滑动力和增加抗阻力。
常见的滑坡处理方法有开挖回填、放缓坝坡、增设防滑体、培厚坝体、多种土料掺合和增加防渗设施等[5]。
②防治大坝塌陷:大坝塌陷主要是由于渗流引起的,其相应的解决方案有:开挖回填、坝体灌浆等。
③对于护坡损坏问题,可以平整坝坡以后,重新修建即可。
(4)坝顶。
解决坝顶存在的问题的方法:防浪墙维修或重建、坝顶交通道路平整或重建。
(5)下游坝坡不安全。
解决下游坝坡存在的问题的方法:滑坡、局部塌坑等问题的解决办法和上游坝坡的解决方案一致;完善排水系统使其成为一个系统,保证排水顺畅且不冲刷坝体。
(6)下游导渗体不安全。
解决下游导渗体存在的问题的方法:导渗体加固或拆除重建。
(7)其他问题①泄洪建筑不安全。
解决泄洪建筑存在的问题的方法:泄洪系统加固可根据水库具体情况采取修补、改建、扩建、新建等措施,以使其发挥正常的作用和功能[6]。
具体为边坡及导墙的加固或者新建,堰体加固,底部护砌,库区边坡的加固或削坡等。
②输水建筑物不安全。
解决输水建筑物存在的问题的方法:坝内涵管出险:废弃封堵现有涵管,新建隧洞替代;在涵管内部加设钢管;金属结构和机电设备无法正常使用的水库:修补和更换设备;输水洞进出口损毁:拆除重建输水洞进出口。
③管理设施不完善。
新建管理设施。
④抗震不安全。
需要对坝体进行压实加固或对浅层液化土进行挖除并重新回填非液化土。
⑤对于山体滑坡应进行重点区段加固;而应对白蚁、穴居动物等生物性灾害,则需要定期检查,及时捕杀危害性动物,确保大坝安全。
3 实例分析[7]3.1 工程概况某小型水库是一座以防洪、灌溉为主,结合水产养殖等综合利用的小(2)型水库。
水库建于1975年,下游保护区内有0.10万人、400亩农田,水库的地理位置重要。
水库总库容15.56万m3(除险加固后),工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级。
工程现状:大坝为砂壳心墙坝,坝顶高程105.0m,最大坝高16.5m,坝长90m,坝顶宽3.0m;坝顶为土路,坑洼不平;上游坝坡无护砌,灌木丛生,局部较陡;下游坝坡杂草丛生,坝坡不规则;干砌石排水棱体陡直。
综合分析某小型水库原有资料和现场查勘情况以及理正计算结果,可知水库存在的部分主要问题如下:(1)大坝心墙顶高程不足;(2)通过计算可得大坝渗透比降不满足规范要求;(3)上游坝坡无护砌,杂草、灌木丛生,上游坝坡稳定安全系数不满足规范要求;(4)下游坝坡杂草丛生;下游坝坡稳定安全系数不满足规范要求;(5)排水棱体陡直、损坏。
3.2 工程除险加固方案3.2.1 工程除险加固方案的确定思路在确定具体水库加固方案的时候,我们依据前文总结的水库主要病险的加固办法,结合水库具体特征,考虑方案的效果、可行性以及经济合理性,最终选定水库加固方案。
(1)加高心墙,加高心墙可以通过坝顶开挖,重新回填粘土料来完成,或是采用坝体灌浆,用防渗墙加高心墙;(2)上游坝坡放缓,清理表层坝坡,新建混凝土护坡;(3)下游坝坡稳定安全系数不满足规范要求:下游坝坡放缓,清理表层坝坡,新建坝面排水系统;(4)排水棱体续建。
3.2.2 工程除险加固前后的理论计算对比1)加固前大坝渗透稳定复核(1)大坝渗流大坝渗流计算使用理正软件;计算断面选取大坝主河槽段最大坝高断面。
基本计算参数:表1 坝工计算土体参数计算结果:按照《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》[8](SL189-96)规定,允许渗透坡降:[J]=(Gs-1)(1-n)/K(1)式中:Gs――土的土粒比重;n――土的孔隙率;K――安全系数,取1.5~2,此次取1.5。
坝体填土(砂壳):Gs=2.65,e=0.650,n=e/(1+e)=0.394 [J]=(2.65-1)(1-0.394)/1.5=0.667坝体填土(心墙):Gs=2.7,e=0.735,n=e/(1+e)=0.424 [J]=(2.70-1)(1-0.424)/1.5=0.653不同工况下,大坝现状渗流计算结果汇总于表2。
表2 大坝加固前渗透计算成果表渗透稳定分析结论:由计算成果得出,在兴利水位和校核水位运行工况下,坝体渗透坡降均不满足规范要求。
(2)大坝稳定采用瑞典圆弧法计算,使用理正软件;计算断面选取大坝主河槽段最大坝高断面。
加固前大坝稳定复核结果汇总如表3。
表3 大坝现状稳定安全系数计算成果表从表3中可以看出,在各种运行工况下,大坝坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。
2)加固后大坝渗透稳定复核(1)大坝渗透稳定计算计算参数同加固前。
加固后渗流计算结果汇总如表4。
表4 大坝加固后渗流计算成果表从表4可以看出:在各种运行工况下,加固后大坝渗透坡降均满足规范要求。
(2)坝坡稳定计算计算参数同加固前。
计算成果列于表5。
表5 大坝加固后稳定安全系数计算成果表从表5可以看出:在各种特征水位运行工况下,大坝坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求。
通过文中水库加固前后的理论计算结果:大坝加固前在兴利水位和校核水位运行工况下,坝体渗透坡降均不满足规范要求;在各种运行工况下,大坝坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。
在采取加固措施后,通过理论计算我们可以知道:大坝加固后在各种运行工况下,坝体渗透坡降均满足规范要求;大坝坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求。
通过上述分析我们知道加固方案解决了水库的病险问题,同时结合水库的具体情况,可知加固方案具有可行性,可以实施。
4 总结本文通过简述小型土石坝水库的病险情况以及各种病险情况所对应的工程措施。
针对某工程实例,采用有限元分析软件对病险土石坝进行渗流稳定计算,并对其边坡稳定进行分析,验证其除险加固措施的合理性与可行性,评价坝体加固前后的安全性对比,论证除险加固工程措施的效果;并对工程设计过程中所存在的问题进行分析,力求设计方案可以最大限度的降低成本和提高工程质量。
在对水库除险加固时,我们应该进行详细的研究,针对水库的具体病险情况,做出相应的工程的措施。
针对水库的薄弱环节,或者是在使用过程中发现的隐患做相应的工程措施,以解决问题;同时水库工程又是一个有机的整体,任何一部分发生变化,都会对别的部位产生影响,除险加固工程应该保证可以解决问题,同时又不产生新的问题并兼具较高的性价比。