塘厦镇水务工程建设运营中心 广东省东莞市 523710
摘要：随着温室效应不断扩大，水资源短缺已成为世界的核心问题。水库作为防洪及水资源调控的建筑物，做好其坝体防护工作，能够合理利用水资源，并且可以使人们远离洪水等自然灾害的影响。对此，文章主要对水库上游坝坡培厚、防渗墙厚度等方面的设计进行了研究，以期能提高水库主坝的牢固性，提升其蓄水能力。
关键词：水库主坝；除险加固；设计
引言
水库是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。水库建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用。有时天然湖泊也称为水库（天然水库）。由于东莞市的水源主要依赖于东江，水源单一，就需要不断建设水库，为人们的生产、生活提供充足的水源，促进当地经济的发展。对此，相关企业需要对东莞水库的稳固设计进行分析，保证水库建设的牢固性。
1主坝加固的意义
对水库主坝进行除险加固的意义可以从以下几个方面了解：首先，体现在社会效益上，工程的竣工消除了水库的安全隐患，下游人民群众生命财产安全得到保证，灌区农业稳产、高产也得到保证，社会效益巨大。其次，各渗漏点再无渗流出现，湿润现象也完全消失。水坝各部分正常运行，放水难的问题得到解决。整个水库枢纽焕然一新，其正常运行充分发挥了工程效益，使工程效益得到可持续发展。若不对水库坝体进行除险加固工作，在长期蓄水的情况下，水库可能会出现坝体塌陷的现象，导致水体外泄，给周围居民及环境带来严重的影响，也不利于国家用水计划的实施。
2水库主坝险情
由于南方是属于温热带气候，降雨较为频繁，尤其是临海城市的降雨强度较大。水库虽然是储蓄水资源的建筑，但是，其在建设过程中都是就地取材，其建筑的稳定性与坚固性与当地的地质有着很大的关系。常见的水库坝体险情包括坝基渗漏、坝肩绕坝渗漏、坝身渗漏。下面我们就来介绍一下：
首先，坝基渗漏主要包括坝基渗流延坝基透水层、岩溶通道、基岩断层破碎带较大张性裂隙渗漏，引起土坝沿渗漏通道发生竖向坍塌，最终使大坝遭到破坏；此外，渗流沿大坝基岩内的顺河向层面、节理裂隙与低边界组成的通道流动，冲蚀并带走坝体中的土粒，淘空坝体而使大坝遭到破坏。
其次，坝肩绕坝渗漏，对于建在纵向河谷或顺河构造发育的横向河谷中的土石坝，或是建坝坝址左右地形呈条形山对峙，岩其坝肩没有彻底清基，也没有有效的防渗处理，就存在绕坝渗漏问题。若原设计或施工中没有设置绕水流有足够导排能力的导排系统，没有对导排系统周边坝基和坝体可冲蚀介质进行保护，也可能发生绕坝渗漏的现象。
3坝体除险加固设计研究
坝体除险加固设计如图1所示，
3.1上游坝坡培厚设计
先将上游旧沥青砼斜墙拆除，包括原混凝土预制块、粘土质砂覆盖层、土工膜、沥青面板砼、干砌石垫层、导水层砼等全部需拆除并运走。将上游土坡面开挖成台阶形状后，采用全风化土料分层碾压培厚，上游坡比经稳定复核计算并参照规范，拟定为1：2.25、1：2.50、1：2.75（自上而下）【2】。培厚填土下至148.80m高程，上至坝顶192.0m高程。由于主坝上游左岸岸坡比较陡，按拟定的坡比填筑左侧坝肩很难与相应的同一高程的等高线连接，为减少填土方量，同时也为了避免左岸放水隧洞进口被填土掩埋，在左侧坝肩位置开始往左岸放坡，坡比为1：2.5，坡脚设M7.5浆砌石挡土墙，断面为1.0m×1.5m（宽×高）。为保证坡脚部位填土的质量，坡脚开挖成底宽3m、深3m的梯形齿槽。
3.2混凝土防渗墙设计
根据规范防渗墙入岩0.5-1.0m，坝基岩层风化较强部位根据实际情况可适当加深。混凝土垂直防渗墙平行坝轴线，中心线位于新坝轴线上游4.35m，全长261.0m，最大墙深44.0m。为了加快施工进度，上游坝坡培厚和混凝土防渗墙施工同时进行，为满足防渗墙施工平台宽度要求，在原坝顶以下5.3m即186.70m高程搭设防渗墙施工平台，防渗墙轴线上游采用预制混凝土柱、槽钢、工字钢等构筑成临时支架，轴线下游通过开挖原坝坡得出186.70m高程平台。
3.3帷幕灌浆设计
对混凝土防渗墙以下坝基及坝肩进行帷幕灌浆处理，根据地勘提供的资料，坝基以及两侧坝肩都分布有厚度不等的全风化、强风化岩体，裂隙较发育，左坝肩存在囊状风化，局部风化较深，帷幕线总长261m，单排布孔，孔距1.5m，原河床段（长90m）帷幕深度伸至透水率为5Lu下限再往下3m，两侧坝肩帷幕深度伸至透水率为10Lu下限再往下3m。施工时先实施防渗墙，再实施帷幕灌浆。混凝土防渗墙施工采用“两钻一抓”成槽，槽段长5-7m，泥浆护壁。
3.4上下游护坡及坝顶设计
上游培厚填土碾压结束后，先修整坝坡，再铺20cm厚砂碎石垫层，最后现浇15cm厚C20混凝土护坡。护坡范围从坝脚护至坝顶192.0m高程，于155.0、161.5、168.5、174.0、180.0、186.0m高程处分别设C20砼防滑齿墙，齿墙宽0.6m，高1.20m。护坡分块尺寸2.0m×3.0m（水平向×顺坡向），分缝处采用沥青杉板嵌缝，每块中央设排水孔，孔内设置φ50mmPVC排水管，排水管头部设置400g/m2土工反滤布一层。
主坝下游边坡稳定满足规范要求，加固设计对177.0m高程以上下游坝坡削坡坡比放缓到为1:2.0，并种植草皮护坡。对下游164-177.0m高程间干砌卵石护坡增设M10水泥砂浆勾凸缝，下游步级及马道重新采用M10水泥砂浆抹面。下游162.3-147.5m高程间外坡较陡，坡比为1:1.41，为防止干砌卵石松散、脱落，设计拟在该段外坡表面用M10水泥砂浆勾缝。
3.5主坝原有放空廊道封堵设计
封堵前先对廊道顶部进行回填灌浆，拱顶及拱顶120°角的两侧各布一排孔，错开布置。回填灌浆浆液采用纯水泥浆，按基础工程帷幕灌浆规定的7个比级配制，施灌时由稀逐级加浓。由于进口竖井及放空廊道两端均可进人，封堵时，先往斜拉闸孔口灌注C15混凝土，分别在竖井、廊道内向下、向内振捣混凝土，放空廊道浇筑混凝土至与主坝内坡脚检查廊道交接处，竖井内则浇筑混凝土到155m高程【3】。
结束语
水库作为我国调控水资源的水利工程，对其除险加固进行设计，能够避免水库坍塌现象的发生，从而保证水库的蓄水能力。对此，相关人员深入了解水库可能出现的险情，对水库坝体的除险加固进行设计，保证水库坝体的牢固性。
参考文献
[1]王亮.沙湖岭水库除险加固的初步设计[D].吉林大学,2015.
[2]向建.郎源水库大坝防渗方案分析与实施[D].山东大学,2014.
论文作者:李杰文
论文发表刊物:《基层建设》2016年36期
论文发表时间:2017/3/28
标签：水库论文; 防渗墙论文; 高程论文; 坝基论文; 混凝土论文; 廊道论文; 护坡论文; 《基层建设》2016年36期论文;