前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的水库大坝除险加固设计研究3篇，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
1工程概况
三楂坞水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的小（1）型水库。水库位于建德市大同镇，坝址以上主流长1.22km，集雨面积1.72km2，原设计总库容为191.26万m3，正常库容152万m3。枢纽主要建筑物由拦河坝（含主坝和副坝）、溢洪道、输水建筑物等组成。拦河坝分为主坝和副坝，其中主坝坝型为类均质坝，坝顶高程133.10～133.61m，坝顶宽度2.50～3.60m，碎石路面，坝顶长度为160m。
2工程地质条件
三楂坞水库位于千里岗山北东余脉的水爬尖山西北坡，天然库盆由海拔150~200m的残丘构成，平面形态不规则，为一山间湖泊型水库。库坝区出露地层较单一，主要为白垩系下统劳村组泥岩、粉砂岩和第四系松散堆积物。场地地质构造较发育，岩体较破碎，NE向、NW向裂隙较发育。现场钻探揭示，坝体填筑土主要为含砾粉质粘土，砾（角砾、碎石）含量10%~30%，可塑~硬塑；大坝清基处理尚好，无淤泥、粉细砂等软弱层存在，岩层缓倾上游，未见大断层通过。
3坝体主要工程问题及除险加固
3.1主要工程问题
三楂坞水库运行40多年来已经历多次洪水的考验，在灌溉、防洪等方面发挥了较大的经济和社会效益。但水库建造年代较早，受当时条件限制，各种问题越来越明显。经现场检查，大坝右岸坝脚存在渗漏点，防渗体系存在严重缺陷；大坝上下游无护坡，下游坝面杂草丛生，上游坝面冲刷严重；溢洪道侧墙老化严重，局部坍塌，泄槽底板未做衬砌，杂草丛生；输水涵管启闭机室混凝土老化严重；启闭设备及闸门磨损、锈蚀严重，拉杆基座严重老化；大坝管理设施不配套，无管理房和必要的安全监测设施。另外，经复核计算坝顶高程不满足防洪标准要求，坝体背坡抗滑稳定不符合规范要求。总体上，目前水库大坝存在的主要问题包括：坝顶高程不满足规范要求，大坝下游坝脚靠右岸侧存在集中渗漏问题，大坝下游坝坡局部稳定安全系数不满足规范要求，无必要的大坝监测设施等。这些问题不但严重影响了水库综合效益的正常发挥，而且还会对下游人民的生命财产安全造成威胁。
3.2除险加固措施
针对大坝存在的坝坡稳定问题，需综合整治上下游坝坡，平整下游坝坡坡比为1:2，并在高程125.40m增设2m宽马道；平整上游坝坡坡比为1:2.25，下部采用干砌石坡脚，边坡1:2。具体措施包括：主坝坝顶宽5m，坝顶采用植草砖，上游侧设路灯，间距50m，下游侧建0.30m×0.30m排水沟，大坝经除险加固后，主坝顶长度159.75m，坝顶高程为133.70m。副坝坝顶宽4m，坝顶采用沥青混凝土，大坝经除险加固后，副坝顶长度47.56m，坝顶高程为133.70m。主坝下游坝坡设两条马道，高程分别为125.40m与117.20m，上游坝坡混凝土预制块护坡，下游坝坡草皮护坡，主坝在左侧山坡新建上坝道路，副坝在坝坡设上坝道路，直通坝顶。针对大坝存在的渗漏安全问题，结合大坝坝型特点，坝基采用帷幕灌浆进行防渗处理，彻底解决可能存在的坝体渗漏、坝基和绕坝渗漏等问题。具体方案为：冲抓回填粘土形成防渗心墙，回填土经压实后渗透系数减小，在夯实的同时，也同步加固坝体。之后在套井中心线布置1排灌浆孔进行固结灌浆，孔径6cm、孔距1.50m，需深入相对不透水层线（q≤5Lu）以下5m。
4坝体渗流及抗滑稳定复核
4.1坝体渗流稳定分析
采用平面有限元渗流计算程序开展土坝渗透稳定计算。坝坡采用设计断面，上游坝坡为1∶2.25，下游坝坡为1∶2。计算工况：工况1，稳定渗流期，上游正常蓄水位▽130.60m，下游▽105.17m；工况2，非稳定渗流期（水位骤降期），库内水位由校核洪水位▽132.59m降至正常蓄水位▽130.60m，对应下游▽105.17m；工况3，非稳定渗流期（水位骤降期），库内水位由正常蓄水位▽130.60m降至死水位▽108.07m，对应下游▽105.17m；工况4，平均水位计算渗流量，上游水位▽122.55m，对应下游▽105.17m。渗流计算成果见表1，典型工况1的浸润线分布见图1。在各计算工况下，下游边坡渗流逸出最大坡降均小于土体最大允许坡降，可满足渗透稳定要求。
4.2坝体抗滑稳定分析
大坝主要建筑物级别为4级，为类均质坝，可采用瑞典圆弧法计算。稳定分析断面与渗流计算断面一致，土层物理力学参数见表2。大坝边坡稳定分析的计算工况如下：工况1，稳定渗流期，上游正常蓄水位▽130.60m，下游▽105.17m，计算下游坝坡；工况2，非稳定渗流期（水位骤降期），库内水位由校核洪水位▽132.59m降至正常蓄水位▽130.60m，对应下游▽105.17m，计算上游坝坡；工况3，非稳定渗流期（水位骤降期），库内水位由平均水位▽122.55m降至死水位▽108.07m，对应下游▽105.17m，计算上游坝坡；工况4，施工期库内外均无水，计算上游坝坡；工况5，施工期库内外均无水，计算下游坝坡。稳定计算成果见表3，典型工况1的最危险滑弧断面见图2。计算表明在加固处理后，水库大坝各工况下的稳定性均满足规范要求。
5结语
通过开展系统性的除险加固设计及处理后，该水库大坝渗流及结构安全计算均可满足规范规程要求，进而保证了整个小型水利设施的安全运行及功能高效发挥。相关设计经验对同类工程也具有一定的借鉴和参考价值。
作者:徐伊琳 马立 单位:杭州水利水电勘测设计院有限公司
水库大坝除险加固设计篇2
我国现有的小型农田水利基础设施，经过几十年的运行使用，普遍存在运行效率低、安全难达标等问题[1，2]。为确保此类水利设施的利用效益最大化、排除潜在的安全隐患，必须对其进行除险加固改造升级[3，4]。牌坊坞水库经过48a的运行，已成为亟待治理的病险水库。通过系统排查，目前该水库大坝存在较多安全隐患，包括坝体填土压实度较差、坝体及坝基渗透性不达标、坝体结构稳定性不满足要求、附属设施老化或缺失等问题。为保证该水库大坝的安全运行和功能高效发挥，对现存安全隐患进行了针对性除险加固设计及处理，并同步开展工程质量与运行管理评价、防洪标准复核、水库大坝结构安全计算等系统性的水库大坝安全评价工作。
1工程概况
牌坊坞水库是一座以灌溉为主的小（2）型水利工程，灌溉面积213.33hm2。水库位于临安区太阳镇登村，坝址以上主源长3.12km，集雨面积2.98km2，总库容24.3万m3，正常库容19.8万m3。枢纽由拦河坝、溢洪道、输水建筑物等组成。拦河坝为黏土心墙土坝，坝高20m，坝顶宽4.7～5.7m，坝轴线长约50m，坝顶高程287.65～287.85m。水库大坝典型横剖面。
2工程地质条件及评价
2.1基本工程地质条件
牌坊坞水库位于天目山脉，所在流域地势总体为西北高、东南低，微向东南倾斜。地貌形态是以凝灰岩为主的低山、高丘地貌。库坝区出露地层较单一，主要为侏罗系上统劳村组凝灰岩和第四系松散堆积物。场地地质构造以褶皱为主，无较大的断层通过。物理地质现象以小型土质滑坡为主，未发现其他不良地质现象。测区内未发现较大断层分布。坝址区地下水以孔隙潜水和基岩裂隙水为主，孔隙潜水分布于覆盖层内，基岩裂隙水分布于基岩表层或节理裂隙带内，坝基基岩上部透水率较小，多为弱透水性。河床及两坝肩弱风化基岩为弱透水性。根据调查分析，坝壳填土由基岩上层残积含砾黏土与表层全风化、强风化层与开挖料填筑而成，稍密。含砾量一般50.0%～60.0%，个别达70%，含砂量20%~30%，黏粒含量10%～20%，根据现场探坑注水试验，渗透系数为4.80×10-3cm/s，属强透水。心墙填土为粉质黏土，多呈硬可塑状态，局部含砾，砾径0.2~2.0cm，含砾量一般在10.0%~20.0%，含水量一般在26.8%~38.5％。土的分散度3.3%~6.1%，为非分散性土。
2.2坝区工程地质评价
工程区区域构造稳定，地震动峰加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅵ度，根据《水工建筑物抗震设计规范》[5]可不进行抗震计算。坝体经工程地质钻探和注水试验揭露，心墙填土以粉质黏土为主，局部含砾，平均渗透系数K=8.72×10-5cm/s，渗透系数大值平均值K=2.24×10-4cm/s，建议渗透系数K=2.24×10-4cm/s，为弱—中等透水性。渗透性不满足规范要求。大坝压实度>0.96的比例仅为30%，压实度＜0.90的比例高达20%，填土压实度较差，碾压填筑质量不能满足现行规范的要求。根据钻孔注水试验，坝基强风化基岩为中等透水性，弱风化凝灰岩基岩面以下为弱透水性，坝基渗透性不满足规范要求。
3坝体主要工程问题及除险加固措施
3.1主要工程问题
牌坊坞水库运行以来已经历多次洪水考验，在灌溉、防洪等方面发挥了较大的经济和社会效益。由于水库大坝运行时间较长，并缺乏必要的管理设施，大坝及其附属设施存在较多问题，主体工程存在严重安全问题。经现场检查，大坝坝脚存在渗漏现象；大坝迎水坡坡面高低起伏，凹凸不平，块石护砌不完整，存在较为严重的风化、损坏情况；背水坡不平整，右坝坡堆有松散块石，坝脚为干砌石挡墙。溢洪道左岸浆砌块石边墙老化，灌木杂草丛生；右侧天然山体边坡无护砌，局部块石风化坍塌，出现悬空面。溢洪道浆砌石底板老化破碎，出现渗漏情况。溢流堰体混凝土已老化破碎，右端出现渗漏情况；坝下放水设施为浆砌石方涵与素混凝土圆涵组合涵管，年久失修，存在断裂隐患，危及大坝安全。放水涵管进口采用启闭机控制，启闭设施锈蚀，拉杆上螺丝锈蚀脱落。启闭机房较为狭小、破旧，无法满足水库日常管理运用需要；大坝未设置必要的沉降、渗流等安全监测设施；水库运行近40a来基本未进行过清淤治理。另外，经复核计算大坝渗漏安全不满足要求，大坝结构安全不符合规范要求。除险加固前的水库大坝。总体上，目前水库大坝存在的主要问题包括：大坝渗漏不满足规范要求，坝脚存在少量渗漏现象，大坝稳定性不满足规范要求，无必要的大坝监测设施等。这些不但严重影响了水库综合效益的正常发挥，而且还会对下游人民的生命财产安全造成威胁。
3.2除险加固措施
为满足工程安全要求，同时考虑经济合理性，将坝顶宽度设置为6m，坝顶平整后高程为287.80m，坝长50m，坝顶宽6m，采用厚8cm沥青路面，下部为水泥稳定碎石层，厚20cm。大坝无防浪墙，上游侧设不锈钢栏杆，除险加固后的大坝横剖面如图3所示。上游坝坡现有块石清除，整个坡面整平至1∶3.0，为方块石护坡，方块石规格为30cm×30cm×20cm，下部为15cm厚的碎石垫层，为减少土方开挖，在坝坡高程285.20m处设置3m宽马道，在坝踵处新建M10浆砌块石齿墙，坝坡与山体接触部位新建M10浆砌块石界墙。下游坝坡夯实后整平至1∶2.0，在高程279.80m处设置1条2.0m宽的马道，将下游坝坡分为2级，在坝趾处新建排水棱体、坝坡与山坡交接处设岸坡排水沟。下游坝坡采用草皮护坡，下部铺30cm厚的种植土。为了便于运行管理，下游坝坡新建1道1.5m宽的C20混凝土踏步。重建溢洪道进口段及渐变段的两侧导墙及底板，泄槽段左岸导墙。进口段侧堰堰体拆除重建，基础开挖至弱风化基岩。为减少堰体开挖，底板采用“L”形C20混凝土结构，齿墙深1m，底板厚0.3m。堰体为C25混凝土溢流堰，长20m，宽1.5m。侧槽首端底高程283.5m，宽2.0m；末端底高程283.10m，宽6.85m。溢洪道平直段长6m，宽6.5~6.0m，左侧为C25混凝土截渗墙，右侧为C20混凝土护坡。泄槽段长52m，左岸为M10浆砌石挡墙，挡墙高2.0m；右侧为C20混凝土护坡，底板坡度根据现状坡度清除表面风化块石，桩号Y0+024—Y0+043段底板采用C20混凝土衬砌、厚20cm，桩号Y0+043—Y0+076段清除表面风化块石、不衬砌。泄槽段末端连接3m长平直段，宽4.2m，防止底部淘刷。新开1条林道作为上坝道路，道路宽3.0m、长626m。水库大坝最大高度为20.0m，目前的虹吸及开挖埋管均不合理，采用非开挖定向钻孔布置放水涵管。灌溉放水涵管的管径可减小为300mm，管道供水规模为700m3/d，取水管管径为200mm，将放水涵管与取水管一并布置在非开挖定向钻孔孔径为700mm涵洞内。涵管进口高程为268.10m，出口高程为265.00m。涵管出口设出水池，底板高程264.70m。水库金属结构主要有启闭机、进水口拦污栅、闸阀等。经计算，开启力P0=5.91t，闭合力Pw=4.72t，考虑安全余量，本工程采用启闭力为10t的手动启闭机，启闭机拉杆采用φ60圆钢拉杆。拦污栅位于进水池上端，尺寸为0.88m×1.2m，以30mm×3mm的扁钢焊接而成，钢筋间距55.6mm，表面采用防锈蚀处理措施。涵洞孔径为0.3m，进口设直径40cm的平板插门。另外，进行水库清淤也十分必要。考虑到牌坊坞水库库区较大，清淤位置可偏向水库饮用水取水口。牌坊坞水库渗漏很小，渗流量基本稳定，且大坝坝体心墙很宽，故不对大坝坝体做防渗加固。水库坝基上部强风化基岩为中等透水性，下部弱风化凝灰岩基岩面以下为弱透水性，因此对坝基渗漏采用帷幕灌浆处理，在原坝顶轴线位置处布置单排灌浆孔，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三序进行钻孔灌浆，终孔距为2.0m，孔深深入岩基相对隔水层（透水率≤10Lu）以下5m。
4坝体抗滑稳定复核
4.1岩土体参数及计算模型
大坝主要建筑物级别为5级，为心墙坝，可使用理正软件采用瑞典圆弧法开展稳定性计算分析[6]。各土层材料的物理力学参数。模型计算范围上表面取至坝顶，坝基的深度及向上、下游延伸长度各取1.0倍坝高，大坝稳定计算断面。
4.2坝体抗滑稳定计算成果
大坝坝坡稳定分析应分别计算上、下游坝坡在稳定渗流期以及库水位降落期的抗滑稳定性。各工况下大坝坝坡抗滑稳定计算成果。正常蓄水工况下坝坡的稳定性特征。根据计算结果，除险加固后的大坝在各运行工况下的抗滑稳定安全系数均可满足规范要求。
5结论
牌坊坞水库建造年代较早，受当时条件限制，目前存在严重的安全问题，主要包括大坝防洪安全不达标、坝基渗漏问题较突出及坝体稳定性偏低等，严重影响了水库的正常运行。通过开展系统性的除险加固设计及处理，该水库大坝稳定性可满足规范规程要求，保证了整个小型水利设施的安全运行及功能高效发挥。相关设计经验可为同类工程提供一定的借鉴。
作者:马立 赵心宇 伍美华 单位:杭州水利水电勘测设计院有限公司
水库大坝除险加固设计篇3
１大坝除险加固设计
１.１顶部加固
大坝在实际运行中需要坝顶做好排水工作，因此，在进行坝顶除险加固时，为保证坝顶除险加固工作顺利实施，需要重视排水设计工作，使得大坝能够将积水有效的排出。在此过程中，需要保持坝顶和路面具有科学的倾斜角，坡度控制在３％左右为宜，能够有效保证大坝排水顺利的同时，承担一部分交通运输工作。坝顶的高度是保证大坝除险加固设计有效性的重要因素。大坝高度是影响拦截水位的主要指标，更是提高大坝安全性的必要保证。因此，需要做好坝顶高度的合理判定，确保数据的精确度。
１.２放水洞与溢洪道加固
相关设计人员在进行放水洞与溢洪道设计时，需要以除险加固补强为中心，对涵洞内部进行有效的修补。除此之外，需要在涵洞内部及时加入ＰＥ管以及玻璃管等设施，从而有效提升放水洞的质量。对于溢洪道除险加固技术来说，其施工重点在于合理控制段与泄槽段部位，做好整个坝体的结构设计工作。在进行坝坡抗滑性确认时，首先需要对风速进行确认，一般情况下的正常运用条件风速为１３．２８ｍ／ｓ，而非运用条件９．１ｍ／ｓ。地震动反应谱特征周期一般在０．３～０．５之间，加速度则小于０．０３ｇ。正常情况下的风浪浪高为０．３５ｈ／ｍ，非正常情况下的风浪浪高为０．２５ｈ／ｍ。
１.３输水涵洞加固
输水涵洞通常采取回填灌浆以及固结灌浆相结合的方式，但通常情况下，由于涵洞内径小于１．５ｍ，人工作业较为困难，且施工机械设备进入涵洞也较为困难时，为保证施工效果，需要引入输水涵洞的设计方案。为保证施工效果，可将输水涵洞放置在坝体的右岸，为提高坝体的安全性和稳定性，无须将隧洞通过坝体，而直接采用在右侧山体下新建的方式。隧洞进口段有两种方案，一种是在隧洞的进口位置采取塔式进水方案，另一种是在隧洞中设置检修井的方式，能够最大程度降低工作负荷，且施工方便、简单。
２大坝除险加固技术应用实例分析
２.１工程概况
以西潭水库为例。该水库主要是由大坝、泄洪灌溉闸共同组成。以灌溉为主，同时具有防洪和养殖等功能的水利工程。其中，大坝属于均质土坝，最高高度为８．１ｍ，顶坝高程在１８．２０～１９．０２ｍ，坝顶宽度在５．８ｍ左右，坝顶长度为４５７ｍ，坝体上游的坡度比例为１：２．０１，上游并无护坡设施，下游的护坡比例为１：２．０６，属于杂草坡面。与此同时，在下游坝脚设置了相应的贴坡排水设施，但由于风化严重，因而反滤排水功能较差。泄洪灌溉管为现浇钢筋混凝土平斜管结构，内径为０．９ｍ，进口的底板高程为１２．５７ｍ，出口的底板高程为１３．１４ｍ，全长４１ｍ。通过斜管进行取水，其孔径在１．１ｍ×１．１ｍ，属于结合泄洪方式。最高处的进水口底高程为１６．２３ｍ，并未设置闸门，取水口使用木质闸门挡水，由人工进行控制。当水库的整体水位高于正常水位１６．２３ｍ时，从斜管流入到平管泄洪的位置上。当前，该水坝工程面临的问题主要包括：涵管出口位置长期有水流流出，导致沿管发生泄漏，闸身混凝土老化问题严重，甚至出现骨料暴露问题，少部分混凝土破损严重。进口木质闸腐烂，无法进行有效的启闭，同时由于该项工作长期需要人工操作，因而存在一定的危险性。在大坝的坝底位置，还存在渗漏问题，坝体填筑土料为低液限黏土，坝体质量基本满足实际需要。当前，坝体上游、下游都为杂草坡面，其中上游受到水体、风浪的侵蚀较为严重，导致上游和下游坝坡出现凹凸不平等问题。通过实际调研与计算，得知该坝下游坝坡的渗透坡降计算值已超过允许渗透坡降最大值，加之缺少出口保护设施，因而容易在下游破坝出现损坏、渗漏等问题，对大坝安全造成不良影响。
２.２填筑土料质量分析
依据实地勘察得出，西潭水库的坝体填筑土由低液限黏土构成。其中，砾石的含量在０～５．４２％之间，平均值为１．３５％，砂砾的含量数值变化在０．３％～２５．８％之间，平均值为６．２％，粉粒的含量数值为２１．２３％～５６．２５％，平均值为４３．２６％。黏粒含量数值在２４．３２％～６８．４６％之间，平均值为５１．２３％。从中可以得出，颗粒含量数值变化幅度较大，且土料存在较为明显的不一致性。同时，砂、砾的含量较低，粉粒含量较高。坝体填筑土颗粒组成如表１所示。
２.３大坝除险加固技术布置
２.３.１坝顶设计
当前，大坝的顶坝高程在１８．２０～１９．０２ｍ，坝顶宽度在５．８ｍ左右。通过实际测算得知，坝顶高程为１８．３５ｍ，因此，得出现有的大坝坝顶高程无法满足实际需求，需要进行科学的坝顶设计。在除险加固过程中，首先需要保证坝顶和路面的坡度控制在３％左右，一方面保证大坝排水顺利，另一方面则能够有效承担部分交通运输工作。其次，将坝顶高程设置为１９．２１ｍ，坝顶长度为６３４ｍ。采用先平整后浇筑混凝土路面的方式进行作业。最后，路面需要铺设厚度为１６ｃｍ的碾压混凝土基层后，铺设厚度为２２ｃｍ的Ｃ３０混凝土面板，将坝顶的宽度设置在４．５～５．５ｍ之间。在沿坝顶上游以均匀的方式设置防汛照明灯。
２.３.２坝坡与护坡设计
为保证大坝的稳定性，做好护坡工作尤为重要，涵洞能力的增强有助于险情处理和排水棱体的处理，提升泄洪洞的排水能力，达到大坝改造除险加固的目的。通过现场的实际勘察发现，大坝的上游并未设置护坡，因而受到风浪影响较大，因此，本次工程中对上游进行了相应的护坡保护工作。其中，上游的坝坡比例为１∶２．３，能够从坝脚位置保护到坝顶。对上游已经塌陷、凹陷位置进行合理修整后，采用铺筑厚度为２２ｃｍ的砂垫层以及１２ｃｍ厚的Ｃ２０混凝土预制块进行护坡工作。为保证居民的生活不受影响，选择在上游位置设置两个浆石台阶的方式，其中，浆砌石台阶的宽度为４．８ｍ，两边为０．４ｍ的Ｃ２０混凝土缘石，坡度和坡面坡度相一致。
２.３.３下游反滤排水设计
原有的大坝反滤排水设施功能不够完备，因而无法满足实际施工需求，依据设计要求进行贴坡反滤排水体的重新设计与建造，将贴坡反滤排水体长度设置为６０２ｍ，顶宽设置为１．２ｍ。依据渗流计算公式得出坝体浸润线高出逸点高程，将贴坡反滤排水体的高程设置在１４．２～１５．０ｍ之间，坡度比例为１∶２．８。其中，反滤层主要由土工布和砂砾构成，反滤层的第一层位置铺设２８０ｇ／ｍ２土工布反滤布，第二层位置为厚度１５ｃｍ的粗砂垫层，第三层为２２ｃｍ的厚卵石垫层，最后为干砌石体［４］。
２.３.４护坡与坝面排水设计
由于现有的大坝下游坡面不够平整，因此，在实际设计过程中需要将杂草铲除干净后再对下游坝坡进行夯实和加固，加入适当的透水料。坝坡坡比为１∶２．８，在实际设计过程中，综合考量坝坡坡面，当平整坡面后，及时进行铺设相应的网状草皮用来护坡。其中，草皮的护坡范围设置高于反滤排水体的整体高程。为避免发生下游坝坡雨水集中冲刷问题，依据相关政策要求，在大坝的下游进行坝面纵横排水沟的设置。其中，纵向的排水沟通常设置在马道内侧，横向排水沟则采用每间隔９０ｍ设置一道的方式，总共设置了６道。排水沟的材料以Ｍ１０水泥砂浆为主，横向的排水沟断面尺寸为０．３ｍ×０．４ｍ，纵向排水沟的断面尺寸为０．３ｍ×０．５ｍ，而岸坡的排水沟断面则为０．５ｍ×０．５ｍ。
２.４泄洪灌溉涵除险加固设计
２.４.１泄洪设施
泄洪灌溉管为钢筋混凝土箱涵结构，长度为４０ｍ。依据本次除险加固设计，选择竖井型式，依靠在库区一面，其高程在１５ｍ以上。合理控制段与泄槽段部位，做好整个坝体的结构设计。将闸门设置在竖井的前面，当无须灌溉时，闸门可以在关闭的状态下实现蓄水功能。当水位高于正常水位时，可以从竖井位置流入，借助涵管完成下泄工作。通过测算，得出西潭水库的入库和出库的数量变化公式（１）如下：［（Ｑ１＋Ｑ２）／２－（ｑ１＋ｑ２）］×△ｔ＝Ｖ２－Ｖ１（１）式中：Ｑ１和ｑ１为初期入库和出库的流量；Ｑ２和ｑ２为末期入库和出库的流量；Ｖ１和Ｖ２为初期、末期的水库总蓄水量。
２.４.２除险加固
将原有的混凝土斜管拆除后将水渠清理干净，为方便建立八字墙，需要对水渠尽可能扩宽。开挖涵管以上的坝体，边坡比例设置为１∶１．２，底宽设置为５．１ｍ，将进水口的底高程设置为１３．１４ｍ，出水口的高程则设置为１２．０８ｍ，将原涵管拆除。进口位置需要设置５ｍ长的Ｍ７．５浆砌石八字墙，利用重力式挡土的方式，将挡土墙的顶宽设置为０．３ｍ，采用迎水直上的方式，背水面坡度比例设置为１∶０．６，墙高设置在１．３～２．２ｍ左右。为提高水库的管理效率，用闸门控制灌溉用水的方式，保证在泄洪时无须进行闸门的控制。依据上述原则，八字墙建立完成后需要建立新的闸井，将挡水面积设置为１．３ｍ×１．１ｍ的铁闸门。而闸井则采取竖井式，其高程需要高于１５．２３ｍ。竖井前面设置闸门，当无须灌溉时，则可以将闸门关闭，水库可以正常蓄水。在闸井的上方设置相应的启闭房，同时配备了两用螺杆式的启闭机。其中闸井的材料为Ｃ１５混凝土，其防冲刷能力较强，启闭平台的材料也为Ｃ１５混凝土，启闭房以砖混合结构为主。对混凝土涵管进行重新浇筑，涵管的长度为４０ｍ，进口高程为１３．１２ｍ，出口高程为１３．２５ｍ，坡度设置为０．００４，横断面尺寸为１．１ｍ×１．１ｍ，选择的是钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为Ｃ１５。将涵管分为两段进行分别浇筑，在中间位置设置相应的水环。对于八字墙和闸井来说，都需要做好土方回填工作，整个回填过程需要保证分层进行碾压。在出口位置需要设置长度为６．８ｍ的出水渠，以梯形为主，底板选用Ｃ１５混凝土进行衬护，衬砌厚度保持在０．２５ｍ左右，边坡比例设置为１∶１。
３结论
在实际的应用中，受到时间、气候条件以及其他因素的影响，使得大坝容易发生老化或失修问题，甚至发生泄漏，影响水库的正常运行。因此，为进一步提高水库运行的稳定性，需要定期对大坝进行检查和维修，面对大坝除险的问题能够及时采取除险加固技术予以解决，实现大坝的可持续发展。
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作者:刘文明 单位:南昌市中水科技发展有限公司