水利水电边坡设计规范大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇水利水电边坡设计规范范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

1 工程概况

水洛河新藏水电站位于四川省凉山州木里县境内，电站采用引水式发电，初拟装机容量186MW。目前正处于勘测设计阶段。拟设计大坝壅水高15m，正常蓄水位为2169m，水库长2.2km，库容约138.9万m3。大坝上游发育一古滑坡（沾固滑坡），滑坡总体方量约50万m?，位于库区内，距离坝轴线约750m，正常蓄水位正好位于滑体的中下部。滑坡的稳定性关系到水库的运行和大坝的安全，所以分析其稳定性是非常必要的。

2 滑坡特征

沾固滑坡位于大坝上游约750m。滑坡顺河分布，前缘宽约200m，地形总体前陡后缓，呈明显的圈椅状，前缘坡度30～40?，后缘坡度20～30?。滑坡前缘抵达河床，后缘高程为2260m，滑体长约210m，推测平均厚约15～20m，总体方量约50万m3。滑体成分以灰色、灰黄色碎砾石土为主，其中碎砾石含量约沾40～45%，粒径一般2～5cm，母岩岩性为蚀变安山岩，多呈弱～微风化，棱角～次棱角状，其余为粉土，结构松散～稍密。滑坡后缘岸坡以崩坡积堆积体为主，推测厚度3～5m。下覆为基岩，岩性为三叠系下统领麦沟组（T1l）灰绿色蚀变安山岩夹凝灰质板岩、少量薄层灰岩。据试验资料表明，岩石饱和抗压强度为49～77MPa，平均为60MPa，软化系数0.68～0.83，属坚硬岩，岩石抗风化能力较强。根据地质调查结果表明：滑体物质大部分进入到离河面高约50m的公路高程及其以下部位，滑坡前缘抵达河床，滑坡体中后缘零星可见基岩滑床出露；后期沿线公路修建挖除了部分公路高程的滑体物质，未见新增的滑坡拉裂缝，该滑坡现状整体稳定性较好。

3 滑坡稳定性计算

3.1 整体稳定性计算

根据《水电水利工程边坡设计规范》（DL/T5353-2006），该段边坡可定义为可能发生滑坡危及2级建筑物安全的A类II级边坡。按规范要求，边坡安全系数要求分别为持久状况1.25～1.15，短暂状况1.15～1.05，偶然状况1.05。

边坡稳定计算时选取了1-1、2-2两条前缘地形较陡，且覆盖层较深并具有代表性的断面作为计算剖面，计算荷载包括自重（浸润线以下为饱和容重，以上为天然容重）、孔隙水压力、地震惯性力等。各土层材料计算参数按土工试验成果并类比其它工程采用，详见表1。

各部位边坡稳定安全计算分析工况分别按蓄水前正常工况、降雨工况（考虑岩体饱和）和地震工况及蓄水后正常蓄水工况、库水降落工况、蓄水+降雨工况、蓄水+地震工况。计算程序采用水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土质边坡稳定分析系统Stab》，按刚体极限平衡分析方法进行计算，采用计分块力平衡及分块力矩平衡的摩根斯坦-普瑞斯法，对其蓄水前后库岸不采取任何支护措施的前提下，在各种工况下的安全性作出评价。对于地震情况的核算，采用《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000中规定，考虑加速度为多边形分布的水平与竖向地震惯性力影响。计算剖面见图1、图2，计算结果见表2。

通过上述计算成果分析：

（1）滑坡在天然状况（水库蓄水前）、水库正常蓄水位两种工况时对应持久状况，边坡设计安全系数应该大于1.15。据此判定该边坡在天然状况满足规范要求。

（2）天然状况（水库蓄水前）+遭遇暴雨、水库正常蓄水+遭遇暴雨等工况时对应短暂状况，边坡设计安全系数应该大于1.05。两个计算剖面满足规范要求。

（3）天然状况（水库蓄水前）+地震、正常蓄水位+地震两种工况对应偶然状况，边坡设计安全系数需要达到1.05，两种工况计算满足要求。

（4）由于水库壅水不高，加上该段库岸堆积体渗透系数较大，堆积体前缘土体厚度较小，排水条件好，库水位的降落速度小于坡积体的渗透系数，库水降落时边坡内的水位可以自由排出，自坡内向坡外的渗透力作用较弱，库水位下降对边坡的安全系数影响不大。

综合上述计算结果表明：滑坡在蓄水前在自然状态下整体处于稳定状态，水库蓄水运行后假设库岸不采取任何处理措施前提下，各种不利工况下稳定性系数大多大于规范允许值，综合所有计算工况结合宏观定性分析认为，水库蓄水后，岸坡整体稳定。

3.2 浅表部塌岸分析

通过3.1计算结果显示，水库蓄水后前缘壅水高度约15m，对该滑坡整体稳定影响较小，但滑坡表层土体较松散，且植被不发育，库水位变化及涌浪的影响，浅表部可能存在塌岸现象。下面对水库运行对滑坡塌岸进行分析。

塌岸宽度预测是将松散堆积层岸坡视为均质岸坡，采用图解法或E・Г・卡丘金于1949年提出的库岸最终塌岸预测宽度计算公式，见式1，参数采用工程类比法。计算结果见表3。

St=N[（A+hB+hP）cotα+（ hs -hB） cotβ-（B+hP） cotγ] （式1）

式中：St―塌岸宽度（m）； N―与土颗粒大小有关的系数；

A― 库岸水位变化（m）；B― 正常高水位与非结冰期间的低水位之差；

hB―浪击高度或爬高m； hP―暴风时波浪的影响深度；

hs―保证率为10%～20%的最高水位以上的岸高； α― 岸坡水下稳定坡角（°）；

β―岸坡水上稳定坡角（°）； γ― 原始岸坡坡角（°）。

塌岸计算结果表明：预测塌岸总方量约8～10万m3。由于水库为日调节型水库，枯水季节水库调节时水位来回频繁变动，塌岸速率较快，导致短期内塌岸入库的方量可能较大，不仅侵沾有效库容，而且塌岸造成边坡后退，易引起岸坡下部及前缘出现牵引变形，影响岸坡整体稳定，对水库正常运行有较大影响，因此水库蓄水前应对塌岸预防采取适当处理措施。

4 结语

根据以上计算分析结果表明：

（1）滑坡在蓄水前、蓄水后及地震工况下安全系数均能满足规范要求，因此水库蓄水后滑坡整体稳定性较好，对水库运行不构成影响。

（2）滑坡表层土体较松散，浅表部存在存在塌岸现象，预测塌岸总方量约8～10万m3，对水库正常运行有一定影响，因此建议在水库蓄水前采取工程处理措施。

参考文献：

[1]郭志华，周创兵.库水位变化对边坡稳定性的影响[J].岩土力学，2005（10）：29-32.

篇（2）

中图分类号：TV223文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）04-0200-06

在岩石边坡工程中，特别是高陡岩质边坡的施工过程中，大量的自然边坡和人工边坡由于不满足稳定性或者安全系数的要求需要进行加固处理，预应力锚索加固作为一种灵活、高效、经济的锚固方法在边坡工程中得到广泛应用[1-2]。预应力锚索是一种可承受拉力的结构系统，它能充分调用工程地质体或构筑物自身潜在的稳定性并改善其内部应力状态[3]。但是预应力锚索锚固作用机理十分复杂，影响预应力锚索锚固效果的因素众多[4]，因此在实际设计研究中确定影响预应力锚索锚固效果的敏感因素显得尤为重要。目前的敏感性分析方法可以归纳为两种：单因素分析法[5-6]和多因素分析法[7]。其中多因素分析法包括正交设计[8-9]、均匀设计[10]、基于正交设计的RBF人工神经网络[11]等多种方法。本文以某水电站泄洪洞进口预应力锚索锚固边坡为背景，首先基于均匀设计法对影响预应力锚索锚固效果的锚固角度、锚固力、锚索间距以及锚索长度等锚固参数进行敏感性分析，然后根据敏感性分析结果针对敏感参数进行优化设计，为工程施工设计提供有效的参考依据。

1工程概况

某水电站工程以发电为主，开挖边坡位于右岸坝线上游400～450 m处的一小山梁下部，正处于材料力学参数较弱的变形体（Bxt2）上，变形体厚度为30～50 m不等。开挖边坡上部高程2 327 m，岸坡高差达200 m，岸坡整体坡度50°左右。按照边坡岩体分类结果，进口边坡岩体为Ⅳ级。开挖边坡地质图和4-4剖面图见图1和图2。边坡岩体的设计计算参数采用值见表1。

4锚固参数优化设计

根据敏感性分析的结果，由于锚索间距H为不敏感参数，故只需重点对锚固力T、锚索长度L 以及锚固角Φ这些参数进行参数优化设计。按照敏感性参数大小的顺序依次对锚固角、锚固力以及锚索长度进行有限元优化分析，能够有效减小在优化过程中各敏感参数之间的相互影响，使各锚固参数最优化。预应力锚索加固位置及数量见图5。

4.1锚索间排距

由地质资料可知，预应力锚索几乎全部锚固在碎裂岩质边坡上。该种岩质边坡的变形模量较小，为减小相邻锚索张拉的影响，锚索间距不宜太小，而为避免锚索之间出现应力跌落，锚索间距也不宜太大[17]。水电水利工程边坡设计规范[18]中规定，预应力锚索的间距可设定锚索间距为4～6 m，据此分析确定，锚索间距可设置为4 m。

4.2锚固角优化

4.3锚固力优化

在锚索长度为50 m、锚索间距为4 m、锚固角度为5°以及其他初始条件均相同的情况下，分别计算锚索取600 kN、800 kN、1 000 kN、1 500 kN时向坡外最大位移、最大拉应力以及塑性区，结果见图8-图10。可以发现，随着锚固力的增大，边坡向坡外的最大位移以及最大拉应力均随之不断减小；在锚固力增加到1 000 kN之后虽然最大位移以及最大拉应力仍在随着锚固力的增大不断减小，但曲线已经放缓，减小速度减小。通过图7不同锚固力下塑性区图的变化趋势还可以发现，在锚固力增加到1 000 kN之后塑性区面积变化也不太明显。综合分析安全、经济、合理等方面因素后，可以确定锚索的锚固力可设置为1 000 kN级。

4.4锚索长度优化

在已知锚固力为1 000 kN、锚索间距为4 m、锚固角度为5°且其他初始条件不变的条件下，分别计算锚索取30 m、35 m、40 m、45 m、50 m、55 m和60 m长度时的边坡向坡外最大位移、最大拉应力以及塑性区，并对其进行比较分析，结果见图11—图13。可以看出，随着中下部锚索长度的增加，向坡外最大位移以及最大拉应力值均逐渐减小，但是减小趋势在锚索长度为45～50 m时有所放缓。同时通过图13所示的不同锚索长度下塑性区分布图可以看出，随着锚索长度的增加，塑性区的范围均逐渐减小，但减小趋势在锚索长度为50 m之后几乎不变。综合考虑安全、经济、合理等方面因素后，可以设定锚索的锚索长度可设置为50 m。

4.5优化结果分析

根据以上优化计算结果，采用优化的预应力锚索锚固参数（锚索间距4 m、锚固角度为5°、锚固力为1 000 kN、锚索长度为50 m），对该水电工程开挖边坡边坡进行加固，有限元模拟计算结果见图14和图15。

从优化加固后的边坡应力以及应变计算结果可以看出，优化加固后的最大位移为2.729 cm，最大拉应力为0.402 MPa。从图13（e）可以看出，优化加固后在开挖边坡上只有少量零星的塑性区出现，且塑性区之间均没有连通，加固后的边坡处于稳定状态，说明上述优化加固方案是可行的。

5结论

通过以上基于敏感性分析和有限元分析的方法，对加锚开挖边坡的预应力锚索锚固参数（锚固力T、锚索长度L、锚固角度Φ以及锚固间距H）进行的优化设计，可以得到如下结论。

参考文献：

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[8]张旭辉，龚晓南，徐日庆.边坡稳定影响因素敏感性的正交法计算分析[J].中国公路学报，2003，16（1）：36-39.

[9]倪恒，刘佑荣，龙治国.正交设计在滑坡敏感性分析中的应用[J].岩石力学与工程学报，2002，21（7）：989-992.

[10]梅松华，盛谦，冯夏庭.均匀设计在岩土工程中的应用[J].岩石力学与工程学报，2004，23（16）：2694-2697.

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篇（3）

中图分类号：TV223 文献标识码：A

1 施工条件

1.1 水文气象条件

蜀河水电站位于汉江上游陕西省旬阳县境内，坝址以上集水面积49400km2，坝址多年平均流量732m3/s，多年平均径流量231亿m3，年最大洪水出现在3月～10月，主汛期为7月～10月上旬。

1.2 地质条件

坝址区汉江河谷为斜向谷，谷底宽140m～160m，横向呈较开阔的不对称“V”字型，两岸山势总体是右陡左缓，两岸冲沟较为发育。

一期枯水围堰覆盖层厚度9m～22m，下伏基岩岩性为白云母片岩、绢云母千枚岩、炭泥质板岩，发育F32、F33、F4断层，两处岩体破碎，透水性较强，属中等透水。基岩面总体向下游平缓抬升。强风化带厚一般6m～10m，弱风化带厚10m～14m。河床覆盖层基本满足建基要求，需进行防渗处理。

2 一期枯水围堰的设计

2.1 设计标准

一期枯水围堰设计标准取4月份五年一遇洪水流量，对应流量Q20%=2730m3/s。包括上、下游横向枯水围堰和纵向枯水围堰。

2.2 一期枯水围堰选型原则

一期枯水围堰的选型主要考虑以下因素∶

（1）枯水围堰填筑料取材方便、合理。

（2）水文、地质条件及特点。

（3）围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求和结构简单实用，易于施工。

（4）本标施工总进度安排。

（5）类似工程围堰施工经验。

2.3 一期枯水围堰轴线选择

一期枯水围堰轴线的选择原则：

（1）尽可能靠近纵向导墙，尽量减少束窄河道。

（2）工程量尽可能小。

（3）轴线尽量平顺，保障水流顺畅。

（4）便于围堰施工。

（5）满足一定的交通要求。

2.4 一期枯水围堰结构设计

一期枯水围堰设计为土石围堰形式，具体方案详述如下∶

一期枯水围堰采用土石围堰，高程197.00m以上采用粘土心墙防渗，粘土心墙顶宽3.0m，两侧坡比1：0.2。高程196.50m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗，高喷板墙顶面高程197.00m，底部入岩0.50m。根据设计洪水Q20%=2730m3/s时，查坝址区水位～流量关系得上游水位高程199.27m，下游水位高程197.90m，加上土石围堰安全超高等最后确定一期枯水围堰顶高程为200.8m～199.4m，堰顶宽度4.0m，堰顶长度910m。最大堰高10.8m。迎水面边坡高程197.0m以下1：1.5，高程197.0m以上1：1.2，块石护坡后边坡1：1.5，背水面边坡高程197.0m以下1：1.5，高程197.0m以上1：1.2。

为防止水流对围堰的冲刷，迎水面采用块石护坡，块石护坡厚度1.2m～2.3m；考虑到河床束窄后流速加大，在纵向围堰中部流速较均匀部位和上下游堰头附近流速较低部位采用铅丝网防护，坡脚抛投大块石护脚。对一枯土石围堰局部易淘刷部位，进行块石铅丝笼防护。

2.5 一期枯水围堰稳定计算

2.5.1 稳定计算条件说明

（1）根据《水利水电工程施工组织设计规范》及《水电水利工程围堰设计导则》中相应条文规定，可以确定蜀河水电站纵向段围堰的工程级别为五级建筑物，同时考虑到围堰高度仅有10m，为简化计算，一期围堰按照均质料考虑，计算如下。

（2）选取围堰典型断面建立计算模型，

一期枯水最高堰顶高程为200.8m，水位为199.27m，围堰平均高度约10.8m，河床冲积层平均厚度约为10m。围堰边坡稳定计算采用瑞典条分法，即圆弧滑裂面计算，堰体填筑料计算参数由工程地质手册查出。

（3）稳定计算时因考虑到纵向围堰属于临时性工程，由于堰体填筑过程中，随着堰体填筑高度的增加，围堰的高度及形状也会相应改变。所以只对围堰4月份进行稳定分析计算（流量为2730m3/s），计算中也不考虑地震的影响。

2.5.2 计算数据结果分析

根据《水利水电工程施工组织设计规范》中的要求，在正常运用条件下，临时建筑物的坝坡抗滑稳定最小安全系数不小于1.20。由上述计算结果可以看出，一期枯水围堰纵向段土石围堰满足稳定要求。

3 基础覆盖层的防渗设计

高程197.00m以下围堰基础采用水泥高喷板墙防渗，高喷板墙顶面高程197.00m，底部入岩0.50m。

3.1 堰基防渗设计

3.1.1 防渗方案选择

针对本工程一期枯水土石围堰基础为砂砾石覆盖层透水性较强、水头差不大和工期紧等特点，围堰防渗处理采用高压喷射灌浆防渗墙技术。它具有施工速度快、适应性强等特点，而且围堰系临时性工程，高喷防渗墙防渗效果能满足一期枯水土石围堰防渗要求。参照有关规范和国内类似工程的经验，综合考虑，一期枯水土石围堰防渗工程采用高压喷射灌浆防渗技术，既能很好的解决围堰的防渗问题，又能解决工期紧的矛盾。

鉴于本工程防渗处理深度9m～22m，河床为卵砾石覆盖层，围堰最大承受水头30m，围堰使用期仅5个月，为保证墙体具有一定的厚度，有较好的防渗性能，高喷防渗墙拟采用旋摆结合的喷射形式。

因本次围堰防渗墙施工难度大，强度高，需投入的设备数量多，根据设备的性能情况，本次施工采用双管法、三管法两种喷射方法施工。

3.1.2 高喷防渗墙设计

高喷防渗墙分二序孔施工，一序孔采用旋喷形式，二序孔采用摆喷搭接，高喷防渗墙设计技术参数如下：

（1）防渗墙结构型式：旋摆结合

（2）施工参数：钻孔孔位单排，孔距为1.00m，分二序施工。钻孔采用锚杆钻机跟管钻进，孔径100～146mm，入岩0.5～1.0m，强风清孔，清孔验收合格后下入特制PVC管护壁，拔管机起拔套管。钻孔孔位偏差不得大于50mm。钻孔偏斜不应超过1.0%。

3.1.3 堰体防渗设计

（1）堰体形式

堰体防渗可采用粘土心墙和复合土工膜心墙等形式。复合土工膜虽具有抗老化耐久性好、适应环境温度范围大、耐穿刺强度高、摩擦系数大、抗渗性好等特点，但相对粘土心墙，存在施工工艺复杂、专业技术要求高、施工速度相对较慢等缺点。根据现场条件，粘土心墙具有取材方便、技术熟练、便于组织、施工速度快等优点。根据现场实际条件，一期枯水围堰堰体防渗采用粘土防渗心墙方式。粘土采用黏粒含量15%～50%、塑性指数在7～20、压实后渗透系数小于1×10-5cm/s。考虑到围堰的使用期仅5个月，填筑的千枚岩石碴本身具有一定的防渗能力，可适当降低粘土料的渗透系数。一期枯水围堰粘土防渗心墙顶宽3m，两侧坡比1：0.2，心墙顶部采用1m厚石碴保护。考虑到强风化千枚岩碾压后石粉含量大，具有吸水膨胀和一定的防渗特点，在粘土防渗心墙两侧填筑石碴，由内向外采用强风化—弱风化—块石的填筑次序。

（2）高喷防渗墙搭接

高喷防渗墙与上部粘土心墙搭接，采用高喷防渗墙伸入粘土心墙方式，为延长渗径，高喷防渗墙顶延伸至粘土心墙内0.5m，两侧粘土填筑宽度为2.06m。

上、下游围堰高喷防渗墙与右岸坡的搭接段，采用加密孔方式。

（3）粘土心墙与右岸坡的搭接

根据现场实际地形条件，一期枯水上下游围堰堰头粘土心墙填筑，不宜与岸坡搭接密实。为增加渗径，先将岸坡沿围堰轴线开挖至基岩，将基岩修整成平顺边坡，在岩体开挖1m深、3m宽的齿槽，分层回填粘土，碾压密实。

3.1.4 围堰防护设计

按照一期枯水围堰设计标准对应流量Q20%=2730m3/s和左岸开挖后的过水断面，可估算出平均流速在v=5m/s左右。结合一期导流模型试验报告的结果可知，受上游收缩水流和下游扩散水流的影响，易对一期枯水围堰上游迎水面和下游扩散段基础进行冲刷，需进行重点防护。

考虑到水流进入束窄河床后，流速加大，增加了对围堰基础的冲刷，因此，一期枯水围堰外侧采取抛大块石护脚和铅丝网防护，局部易冲刷段采取块石铅丝笼防护。

根据一期枯水围堰平面布置和左岸实际条件可知，原河床从荆竹沟桥至蜀河大桥左侧河床均高于195m高程，使主流从左侧收缩转弯顺右侧河床下泄。一期枯水围堰修筑后，进一步束窄河床过水断面，加大了流速，增加了围堰防冲的难度。为保证围堰的安全，减少水流对围堰的冲刷，增加过水断面，将一期枯水围堰外侧束窄后的河床在汛前进行疏浚。将左岸岸边河滩地高程降低，改主流从左河床过流，改善水流状态，使水流平顺，增加过水断面，以减少对下游围堰的冲刷，保障围堰的运行期的安全。

结语

在蜀河水电站一期枯水围堰施工中，根据水文、地质条件及特点就地取材，在围堰的结构满足防渗、防冲、安全稳定等技术要求，既做到了结构简单实用，又追求了效益的最大化。在水工建筑物围堰施工中，如何在满足施工要求的前提下做到经济适用是一个摆在投资者和施工方面前的重要课题，相信本文对土石围堰设计的探讨可为今后类似工程的理论研究及实践应用提供借鉴。

参考文献

篇（4）

中图分类号： TV2文献标识码： A

工程概况：

根据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2009）的规定，白梨坪水库是一座以防洪为主，兼顾水产养殖、灌溉等综合利用的小(2)型水库，工程等级为Ⅴ等，主要建筑物为5级。该水库于1958年10月动工兴建，1968年10月复建，1970年5月竣工；校核洪水位277.18m，总库容11.30万m3，最大下泄流量42.42m3/s；20年一遇设计洪水位276.65m，相应库容10.35万m3，最大下泄流量25.85m3/s；兴利水位275.30m，兴利库容6.03万m3，相应库容8.05万m3；死水位269.35m，死库容2.02万m3。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水洞三部分组成。大坝为均质土坝，现状坝顶高程278.60m~279.30m，坝顶宽2.6~3.0m左右，土路面。溢洪道位于左岸，开敞式，底宽约10m，长约95m，进口高程275.55m左右。输水洞位于大坝桩号0+057，洞长约35m，矩形浆砌无压涵洞，断面尺寸0.70×1.20m（高×宽），输水洞进口底高程269.35m。

工程存在问题

经现场检查，水库主要存在的问题有：

2.1 大坝

坝顶高低不平，无防浪墙及路沿石；上游坝坡不平整，高程275.5m以下为块石护坡，干砌石护坡粒径小，松动、脱落严重；背水坡为自然杂草护坡，坡面不平整，局部凹陷隆起；河槽段0+023～0+045坝体与坝基接触部位存在接触渗漏问题；右坝肩桩号0+096～0+126段下游坝基土形成临空面，高程271m以下坝基土潮湿。无排水沟、无上坝踏步、无水位等观测设施。

2.2 溢洪道

左岸边坡及底板岩性为弱风化花岗岩，岩石裂隙发育，边坡岩石破碎、松动，局部坍塌，底板上部有厚0.6～1.0m的石碴。右岸为干砌石挡墙，基础座于弱风化花岗岩上，挡墙裂缝，下游约20m坍塌。

2.3 输水洞

输水洞进口为斜卧管，碳化剥落严重，结构变形，有漏水现象，出口损坏。

除险加固方法的选用原则 ：土石坝虽然坝型常见, 但由于其工程情形复杂,机具、材料等条件多变,并且各项具体的除险加固方法很多都有其特定的适用范围和局限性,因此,对每一具体工程病害都应进行仔细分析。应从工程病害情况、除险加固要求(包括加固后工程应达到的各项指标、加固范围、加固进度等)、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑。确定土石坝加固方法时,应根据工程病害的具体情况对几种加固方法进行技术、经济、施工比较,选择技术上可靠,经济上合理,且能满足施工要求的除险加固方法。

工程的除险加固设计：

4.1 坝顶工程

本次除险加固，大坝全长134m（0-002~0+132），坝顶高程278.80m，坝顶宽3m。沿坝顶上、下游两侧新建路沿石。路沿石为C20砼矩形结构，宽20cm，高60cm，埋深40cm。坝顶为厚20cm的泥结碎石路面，路面倾向下游2%。

4.2 上游护坡工程

本次除险加固工程对大坝原有干砌石护坡全部拆除，坝坡整修坡比为1:2，将大坝迎水坡整修至设计断面，迎水坡高程270.15m以上至坝顶278.80m采用现浇C20混凝土护坡，坡比同坝坡坡比。

4.2.1 大坝迎水坡混凝土护坡厚度计算

波浪的平均波高和平均波周期采用莆田试验站公式计算

式中：hm——平均波高，m；

Tm——平均波周期，s；

W——计算风速，m/s；

D——风区长度，m；

Hm——水域平均深度，m；

g——重力加速度，9.81m/s2。

平均波长Lm计算公式：

混凝土护面板计算厚度公式为：

式中：t——混凝土护面板厚度，m；

η——系数，对整体式大块护面板取1.0；

Hp——累计频率为1%的波高，m；

b——沿坝坡向板长，m；

ρc——板的密度，t/m3；

Lm——平均波长，m。

计算t=0.089m，根据大坝护坡设计经验，并考虑施工等因素，混凝土护坡厚度采用12cm。

4.2.2 现浇混凝土护坡型式

现浇混凝土厚12cm，设计尺寸为1.9×1.9m，四周设置10cm宽无砂砼填缝。砼面板每隔8m设伸缩缝一道，填缝材料为聚乙烯闭孔泡沫板。在护坡坡脚及两侧岸坡处设宽0.6m，高0.8m的浆砌石齿墙，坡脚齿墙底高程269.35m，浆砌石齿墙每隔10m设伸缩缝，填缝材料为聚乙烯闭孔泡沫板。

背水坡整修工程

5.1 下游坝坡培厚工程

经坝坡稳定计算，下游坝坡稳定安全系数不能满足规范要求。本次除险加固对下游坝坡进行培厚，在高程267.00m处设3m-7.5m宽平台，平台以上坝坡整修坡比为1:2，植草护坡；平台以下坝坡整修坡比为1:2，新建贴坡排水体。坝坡整修时应先清除坝体表面的草皮、石渣、块石，清理厚度不低于0.3m，坝面清理干净，老土和新土拌合后，夯实第一层。然后按设计边坡回填，粘性土压实度不小于0.96，非粘性土相对密度不小于0.72；回填时严格控制含水率和铺筑土层厚度。

坝坡整平后，表面采用草皮护坡。草籽种类应选择低茎蔓延的爬根草。按照整理坝坡、播撒草籽和洒水养殖的工艺流程进行施工。草皮种类应选择低茎蔓延的爬根草，不得选用茎高叶疏的草种。

5.2 坝坡排水沟工程

本次除险加固工程共新建排水沟6条，总长305m。其中：横向排水沟2条，总长34m；纵向排水沟1条，长38m；岸坡排水沟2条，总长165m；坡脚排水沟1条，长68m。排水沟均采用Mu60M7.5浆砌石砌筑，外用2cm厚1:2砂浆抹面。纵向排水沟采用矩形断面，底宽40cm，深40cm；横向排水沟底宽30cm，深30cm；岸坡排水沟为梯形结构，底宽40cm，深40cm两侧坡比均为1：0.3；浆砌块石每隔10m设横向伸缩缝一道，填缝材料为聚乙烯闭孔泡沫板。

5.3 贴坡排水体工程

针对河槽段存在的接触渗漏问题，采用贴坡排水体导渗方式进行加固处理。本次除险加固工程在桩号0+030~0+071段新建贴坡排水体导渗工程，排水体顶部高程267.00m，顶宽3.0-7.5m，坡比1:2；贴坡排水体下设粗砂碎石混合料30cm，上部为干砌块石厚30cm。排水体末端设排水沟，沟底宽40cm，高40cm，外侧坡比为1:0.3。

5.4 上坝踏步

为便于工程管理，在下游坝坡平台以上桩号0+050处新建上坝踏步一条。平台一下踏步采用C20砼结构，总宽2.5m，净宽2.0m，厚度0.12m。踏步两侧挡块高出大坝坡面0.1m。

大坝除险加固后结构稳定及渗流计算

坝体及坝基采用防渗处理以及大坝坝坡修整以后，对原坝体的渗流的和稳定均产生影响。计算断面采用大坝0+032，0+046断面进行计算。按除险加固后情况建立计算模型。

计算工况：

A．库水位为兴利水位275.30m，下游无水；

B．库水位为设计洪水位276.65m，下游无水。

坝体及坝基渗透系数建议采用值为：

A．坝体 Ks=7.84×10-5cm/s

B．风化砂 Ks=3.85×10-4cm/s

C．坝基土 Ks=5.01×10-5cm/s

典型断面渗流计算采用《堤防工程设计规范》GB 50286-98附录E.3透水堤基均质土堤渗流计算公式。

经计算，兴利水位稳定渗流浸润线出逸点高程266.02m，下游坝坡出逸点坡降0.38。设计洪水位稳定渗流工况浸润线出逸点高程266.58m，出逸点坡降0.38。两种工况下，下游坝坡及坝基靠近坡脚处出逸坡降0.42左右，设计在贴坡排水体下设反滤层，所以认为出渗流满足规范要求。

结论 通过分析该工程的隐患所在,依据规范对大坝坝坡稳定、渗透稳定行了坝体尺寸的重新设计,并采用碾压试验等方法确定各项施工填筑参数,在迎水坡工程、背水坡工程、坝顶工程施工中严格按施工填筑参数控制压实质量、铺筑厚度、材质级配等各项指标。工程加固后至今运行良好,故实践证明其所采取的除险加固措施取得了较好效果。

参考文献：

［1］中华人民共和国水利部 . 《防洪标准》（GB50201-94） . 北京：中国计划出版社，1994

［2］长江水利委员会长江勘测规划设计研究院 .《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2009） .北京 . 中国水利水电出版社，

2000

［3］西北勘测设计研究院 . 《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)；

［4］黄河水利委员会勘测规划设计研究院 . 《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001) . 北京：中国水利水电出版社，2002

篇（5）

一、施工导流与围堰技术的概况

施工导流工程实质是采用分段围堰和全段围堰两种方法来把原有河道中的水流引导到下游的基本工程措施，这样做的原因是这种工程措施能比较明显地解决河道中的水流对水利水电工程建筑造成的消极影响，围堰指的则是在水利工程建设时建设长久性水利设施，这里主要是修建临时性围护结构。这里的基本原理实际是防止水和土进入建筑物中，最终造成围堰内的排水问题，像开挖基坑和修建建筑物也是深受其益的。

1、施工导流

施工导流是指在水域（大多数指活水河道）内修建水利工程的过程中，为创造干地施工条件，前期用围堰围护基坑，将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水利工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定，关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛，事先要做出周密的设计。合理的施工导流方案，是保证工程顺利实施及工程质量和安全性的重要保障。

2、围堰技术

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其主要作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰就是用土堆筑成梯形截面的土堤，迎水面的边坡不宜陡于1：2（竖横比，下同），基坑侧边坡不宜陡于1：1.5，通常用砂质粘土填筑。土围堰仅适用于浅水、流速缓慢及围堰底为不透水土层处。为防止迎水面边坡受冲刷，常用片石、草皮或草袋填土围护。在产石地区还可做堆石围堰，但外坡用土层盖面，以防渗漏水。其中分为2种类型：

（1）全段围堰法导流

全段围堰法就是指在河床距主体工程像大坝和水闸等这样的基体比较远的时候，为了防止河道中的水流经过河床外修建的临时泄水道或者永久泄水建筑物下泄的情况出现，采取的修建拦河堰体，以一次性的方法截断河道的方式。这种导流法只适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流。这里的导流泄水建筑物类型一般分成这些类别，像明渠导流和隧洞导流等，还有河床涵管法也是可以算在里面的。

（2）分段围堰法导流

分段围堰法导流也可以叫做分期围堰导流，实际上就是把河道中的水流经由已经被束窄的河床或者缺口这些渠道排到河流下游的方法。这种导流方法适用可以通航的大河流，这样的河流一般水流量大、河床宽，还有一般都是建筑工期比较长的工程项目。分段围堰导流实际也分成前后两期，前期的话，都是利用被束窄的河床直接导流，后期一般都用预先挖好的泄水道进行导流。在实际的工程实践中，后面的两段两期导流方法用得比较多，相比之下，这种导流方法花费更低，成本投入更少。

二、施工导流及围堰技术在水利水电工程中的施工流程

1、测量放线。施工前建立测量控制点及施工标志，确定堰体轴线，以控制施工方向及堰体砌筑范围。施工中随时测量堰体砌筑断面尺寸及高程，以确保堰体断面准确。

2、设护坡木桩。由于围堰堰底淤泥较深，为防止堰体滑移，因此计划在堰体两侧坡脚处设护脚木桩。木桩长6米，直径20CM，间距50CM。由于木桩入土较浅，拟用人工将木桩打入淤泥层中。

3、人工堆码装袋粘土。由于施工现场都是垃圾及杂填土，围堰所需粘土采用外购黄土，粘土由卡车运至现场后即组织人工装袋，装填量为编织袋容量的2/1～3/2，袋口用细麻或铁丝缝合。砌筑时将土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐，水中的土袋用带钩的木杆钩送到位，层层堆码，逐层加高至顶面标高。

4、铺设彩条布。堰体形成后，迎水面设彩条布做挡水用，并抛掷土袋压脚，确保堰体不渗水。

5、钢板桩支护。堰体内侧坡脚处打一排6米长间隔10CM的刚板桩，实测实量淤泥深1.2～1.5m，水深0.6～1m，实际钢板桩入土深度5m，并用土袋填充堰体育钢板桩之间部分，起到防止围堰滑移的作用以确保堰体的稳定性。施工方法先将水抽干，然后清淤泥，整理一条能走挖掘机便道，然后打钢板桩。

6、淤泥清除。在围堰完成后用人工挖井字沟排水、沥水，一周后开始用人工配合机械清除淤泥，淤泥上车运离施工现场。严格按设计要求进行围堰，坡度1：1，顶部高于流水面50cm，保证草袋堆叠整齐、密实，遇到渗水等情况要及时上报并处理，作业人员在水下进行作业时，应穿戴胶鞋、安全帽。严禁抽水时，在基槽内作业，以防触电事故。机械在清淤过程中，需保持安全距离不小于10米，清淤时要保持平稳作业，先用斗对淤泥深度进行检查，不得盲目进入淤泥内，防止机械深陷。基槽边和堰体附近应设置防护措施，防止坠落伤害和溺水。

三、水利水电工程施工导流与围堰技术施工的注意事项

1、在对围堰的平面进行布置时，需要对水利水电工程建筑物的轮廓、交通运输道路、堰体的排水设施、施工的模板以及堆放材料的部位等方面进行考虑。在一般情况下，水利水电工程建筑物轮廓与基坑横向坡趾之间的距离应大于20米，而水利水电工程建筑物轮廓与基坑纵向坡趾之间的距离应小于2米。如果，围堰的平面布置不当就会出现对水利水电工程的安全性带来影响，比如：当围堰的围护基坑的面积过小时，会由于水流的宣泄不畅，从而影响到围堰的安全。因此，在布置围堰平面时要结合实际导流的方案、水利水电工程建筑物的轮廓特点以及围堰的类型来进行布置。只有这样才能保证围堰堰体的安全性。

2、现阶段，我国水利水电工程中大多数采用粘土心墙防渗型式的土石围堰来作为施工导流工程中的围堰建筑。因此，在设计时要根据《施工组织设计规范》的有关规定，在超过静水位上方0.6米处设计心墙式防渗体来对围堰进行保护。此外，考虑到水位的壅高、堰体施工的沉降以及围堰顶部防护结构厚度等因素，设计时要结合围堰所处位置的实际地形情况，在100年重现期洪水位，即上游挡水位1313米处和下游挡水位1284米处，建造高度为1 315米的上游围堰和高度为1286米的下游围堰。

四、结束语

综上所述，围堰技术导流工程是整个水利水电工程的核心，其施工质量的优劣直接关系到整个工程能否实现资源优化和经济效益最大化。在高山狭谷河流上进行水电开发，首先要做好截流工作，故围堰的设计和施工往往不可忽视，确保围堰的稳定并具有良好的抗渗和防冲性能是前提，要经过精心设计，科学组织，及时实施，才能充分发挥围堰的作用。

参考文献：

[1] 李晋平. K头水电站工程施工导流方案设计[J]. 科技情报开发与经济. 2008（34）

[2] 张宗坤，石世忠. 石垭子水电站上游围堰设计及施工技术[J]. 小水电. 2009（02）

篇（6）

0 前言

滇中引水工程是云南省可持续发展的战略性基础工程，可从根本上解决滇中区的水资源短缺问题，具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。输水干渠起点位于迪庆州德钦县，终点位于红河州个旧市，全长约850km，多年平均引水流量约34亿m3，沿线涉及云南省迪庆州、丽江市、大理州、楚雄州、昆明市、玉溪市、红河州等7个州（市）的26个县（市、区）。目前，滇中引水工程已进入可行性研究阶段，征地移民工程也即将全面展开。本文根据《水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范》（SL290-2009）的相关规定，写在全面开展实物调查工作前，主要从以下两个方面进行：①占地原则。②范围确定。

1 占地原则

目前，随着城镇化进程的加快，全国各地的建设项目也越来越多，大量的农用地被转化为建设用地，2009年6月23日国务院新闻办公室举行新闻会，国土资源部提出“保经济增长、保耕地红线”行动，坚持实行最严格的耕地保护制度，耕地保护的红线不能碰[1]。

滇中引水工程输水干渠主要由隧洞、渡槽、暗涵、倒虹吸、消能建筑物以及料场、生产生活区、施工设施占地、施工支洞洞口、施工道路、弃渣场等组成，根据其占地特点，结合建设征地区实际，提出以下占地原则：①在线路布置及施工布置时，应尽量避开村庄，减少直接搬迁人口；②在线路布置及施工布置时，应尽量减少对耕地的征占，特别是对基本农田的征占，严格执行国家的耕地红线控制；③在线路布置及施工布置时，应尽量减少对特种林地和生态环境资源价值较高的天然林地的征占，保护生态环境；④在线路布置及施工布置时，应避让有地质灾害或水土流失严重的区域，满足水保要求；⑤施工临时占地的布置应尽量减少布置在耕地之上，避免施工结束后难以将土地恢复到原用途；⑥在满足工程建设施工和运行的前提下，施工布置应科学布局、合理规划，尽量减少占地面积，提高土地的使用率。

2 范围确定

建设征地范围一般由永久征地范围和临时占地范围构成。永久征地一般包括永久建（构）筑物的建筑区、对外交通用地和管理区；临时用地一般包括料场、渣场、作业场（含辅助企业）、临时道路、施工营地、其他临时设施用地及施工爆破影响区等[2]。

占地范围的确定直接影响到实物调查工作的准确性、移民安置工作的科学性，笔者查阅相关规范规程及具体工程的实际操作，认为按照以下标准来确定较为符合滇中引水工程实际：①隧洞进、出口按照水工专业提供的隧洞进、出口布置示意图，在其排水沟开挖外边坡线的基础上外延2m作为永久征地范围；②渡槽按照其净空来确定征地范围，净空在20m（含20m）以上的高架渡槽，永久征地范围只含镇墩及镇墩四周1m的范围；净空在20m以下的渡槽其永久征地范围按照建筑物轮廓正射影边缘向外外延5m作为永久征地范围；③暗涵按照其埋深来确定征地范围，埋深在5m（含5m）以下的暗涵其建设征地范围按照其建筑物正射影边缘向外外延5m作为永久征地范围，5m以外至开挖外边坡线之间的部分作为临时占地处理；埋深在5m以上的暗涵作为临时占地处理；④倒虹吸按照其是否掩埋来确定征地范围，地下掩埋的倒虹吸按照其建筑物正射影边缘向外外延5m作为永久征地范围，5m以外至开挖外边坡线之间的部分作为临时占地处理；地上的倒虹吸按照其开挖外边坡线向外外延2m作为永久征地范围；⑤消能建筑物按照其开挖外边坡线向外外延2m作为永久征地范围；⑥料场按照施工专业提供的包含开采边界和爆破堆渣的范围线确定为临时占地范围；⑦生产生活区、施工设施等施工营地占地范围根据施工专业提供的施工布置图，按照方便运行管理和有利于征地的原则，将零散的营地分布集中成一片作为临时占地范围；⑧施工支洞洞口根据洞口是否作为检修支洞来确定占地范围，对将作为检修支洞的洞口按照其排水沟外边坡线外延2m作为永久征地范围；对不作为检修支洞的洞口按照施工布置范围作为临时占地处理；⑨施工道路根据施工专业提供的包含路基与排水沟的范围示意图作为占地范围，若为施工临时道路则为临时占地，若为施工永久道路则为永久征地；⑩弃渣场按照尽量少占和不占耕地原则选址，占地范围按照水保专业提供的弃渣场排水沟外边坡线外延2m作为临时占地处理。

3 结语

随着经济社会的不断发展，征地越来越成为工程建设的制约因素，如何统筹城乡发展、合理布局、节约占地成为日益突出的问题。按照滇中引水工程建设征地范围确定的原则和标准，在满足工程运行管理的前提下，尽量减少永久征地外延的宽度，加强对施工临时用地结束后土地的管理，严格按照复垦要求进行恢复，能够做到节约用地和保护耕地。

【参考文献】

[1]全国土地利用总体规划纲要（2006-2020）[Z].

[2]SL290-2009 水利水电工程建设征地移民安置规划设计规范[S].

[3]马晓佳.滇中调水是云南省可持续发展的战略工程[J].人民长江， 2006（04）.

[4]黄雨，张德亮.云南省干旱成灾因素分析及减灾对策初探[J].云南农业大学学报：社会科学版，2011（02）.

[5]王树鹏，张云峰.方迪.云南省旱灾成因及抗旱对策探析[J].中国农村水利水电，2011（09）.

篇（7）

中图分类号：TU2文献标识码： A

某水库是一座集防洪、灌溉、发电及多种经营为一体的中型水库。总库容1305万m3，兴利水位54.5m，死水位47.0m。水库工程等别为三等，主要建筑物级别为3级。本次除险加固工程主要包括：大坝加固工程、溢洪道（闸）加固改造工程、放水洞加固改造工程以及防汛路和管理设施工程等。

1 施工导流优化

1.1 导流标准及导流时段

水库所处区域属暖温带半湿润季风型大陆性气候，四季分明，降雨量年内分配不均匀，主要集中在6～9月份，其中7～8月份降水次数多。为了降低导流建筑物规模，减少临时工程投资，同时确保工程安全度汛，本工程主体工程宜安排于非汛期施工，因此导流时段确定为11月至第二年4月。

水库工程等别为Ⅲ等，大坝、溢洪道和南、北放水洞等主要建筑物级别为3级，根据《水利水电工程施工组织设计规范（SL 303―2004）》，按所保护的对象、失事后果、导流建筑物使用年限和围堰工程规模等因素，确定导流建筑物级别为5级，导流建筑物洪水重现期为5年。另根据《水利水电工程施工组织设计规范（SL 303―2004）》规定，一个枯水期能将永久建筑物修筑至坝顶度汛标准的汛期洪水位以上时，其导流设计流量应按枯水期内与级别相适应的重现期标准选用。因此确定本工程施工导流洪水标准为枯水期内5年一遇。

1.2 导流方式

本工程有三座输水建筑物即南、北放水洞和溢洪道需改建，因此采用分期导流方式。根据工程项目和进度安排，第一个非汛期进行溢洪道（闸）、南北放水洞加固改造工程施工，利用北放水洞将库水位降至40.36m，然后在北放水洞进口处修建临时挡水建筑物，上游来水蓄存于水库内。第二个非汛期进行大坝加固、防汛路面、管理单位建设等工程施工，利用改造完成后的南、北放水洞导流。

2 主体工程施工优化

2.1大坝加固工程

大坝上游坝坡护坡石采用人工拆除，胶轮车运至坝脚用于压重，考虑高折平运距约150m；坝顶路沿石和防浪墙采用人工结合机械拆除，运至坝脚用于压重，考虑高折平运距约250m。下游坝脚贴坡排水体采用人工拆除，自卸车运至上游坝脚用于抛石压重，运距约1km。坝脚抛石压重不足部分利用原溢洪道（闸）、交通桥拆除料和溢洪闸闸前引渠、溢洪道下游开挖的石碴，原溢洪道（闸）、交通桥拆除料和溢洪闸闸前引渠开挖的石碴、溢洪道下游开挖的石碴临时堆存于溢洪道左岸空地，1m3挖掘机配8t自卸车运输至工作面，运距约1km，推土机推运整平，进行抛石。抛石体主要位于水下，无法压实，但抛石体表层需要平整，并采用振动碾压实。坝前平均淤积厚度约1.5m，清淤采用吸泥船无围堰清淤。

大坝坝体翻压段，采用内部调配土方，可满足填筑要求；大坝截渗土料填筑量为23905m3，折自然方30120m3，全部从土料场借土填筑。坝体开挖完后，采用1m3挖掘机配8t自卸车运输临时堆存料或外购土料、砂料填筑坝体剩余部分。坝体翻压心墙部分采用振动碾和履带式拖拉机压实，上下游砂壳采用振动碾压实。

下游坝坡清除采用推土机推运至坝脚，平均运距60m，然后1 m3挖掘机配8t自卸车运至土料场复耕，运距约2km。下游坝坡补坡采取内部调配土方，可满足填筑要求。采用履带式拖拉机分层压实，填筑前也需进行碾压试验。

上游坝坡护坡齿墙和下游排水沟土方开挖均采用人工开挖，排水沟回填采用人工回填，蛙夯机夯实，剩余料就近推平于坝坡上。

2.2 溢洪道（闸）工程

溢洪道开挖土石方均采用挖掘机配自卸汽车挖运，墙后回填利用挖掘机配推土机填筑，13T振动碾压实，结合蛙式打夯机补边夯。

石方开挖采用钻孔爆破法施工，考虑到石方开挖区距大坝较近，施工前应进行爆破试验，选定爆破参数。一般石方开挖应采用硝铵炸药分层梯段爆破，爆破方式为手风钻钻孔，电导线引爆；保护层石方开挖钻孔深度不超过0.5m，采用手风钻钻斜孔，电导线引爆；沟槽石方开挖应在两侧设计坡面进行预裂爆破，再按保护层石方开挖施工。

2.3 南、北放水洞工程

现状南、北放水洞拆除采用人工结合机械施工，胶轮车运至坝脚弃置，考虑高折平运距约100m。引水渠拆除采用人工拆除，胶轮车运输100m弃于围堰外。引水渠土方采用人工开挖，就近临时堆存，人工回填蛙夯机夯实，剩余土料就近推平。

3 施工布置优化

3.1 砼拌和系统

根据场地条件和各建筑物布置，分别在溢洪闸左岸、南放水洞左侧、北放水洞左侧各设置一处混凝土拌和场区。

溢洪闸左岸拌和系统主要供应溢洪道（闸）混凝土和大坝施工。大坝混凝土浇筑量5012m3，溢洪闸混凝土浇筑量1446m3，浇筑量较大，需设置两座0.4m3移动式搅拌机和一座2×1.5m3搅拌楼。

南放水洞右侧混凝土拌合系统主要供应南放水洞混凝土施工，共计浇筑混凝土503m3，浇筑量较小，设置一座0.4m3移动式搅拌机即可满足要求。

北放水洞右侧混凝土拌合系统主要供应北放水洞和大坝混凝土施工，放水洞浇筑混凝土807m3，与大坝合计浇筑量较大，设置两座0.4m3移动式搅拌机即可满足要求。

3.2 弃置区、临时堆存区和取土区

溢洪道尾水渠开挖的部分石碴需临时堆存于尾水渠下游左岸，堆高2m，边坡1：3，占用期1年。

大坝翻压采用分段推进法施工，第一段开挖土方需临时堆存于大坝南端，平均堆高2m，边坡均为1：3，不需考虑占地。

北级放水洞临时围堰需从水库上游河道取料填筑，不计占地。

工程共设置石料等堆存区5处，占用期1年。

4 施工进度优化

工程项目施工难度不大，但项目繁多，工作量大，同时受交通条件制约，相互间干扰较大，在一个非汛期内无法全部完成，因此确定工程总工期24个月，其中汛期基本不安排施工。

计划自第一年汛后开工，至第三年汛前全部竣工。总工期由施工准备期、主体工程施工期和工程完建期三个阶段组成。工程筹备期为三～四个月，需提前完成。

溢洪道（闸）工程拆除料和开挖的石碴以及南北放水洞拆除料需用于大坝坝脚抛石压重，因此安排于第一年汛后至第二年汛前施工。大坝加固工程安排于第二年汛后至年底施工。大坝坝顶路和防汛交通路需作为永久交通道路，安排于第三年初至汛前施工。

篇（8）

水工挡土墙在几乎所有的水工建筑物设计时都会遇到，其多在有水条件下应用，且应用极其广泛。溢洪道是蓄水枢纽中的主要泄水建筑物。对于正槽式溢洪道的进水渠、控制段（溢流堰）、陡槽、消力池及出水渠等5部分工程中均需用到水工挡土墙。

悬臂式水工挡土墙属于轻型钢筋混凝土结构，由立墙和底板（前趾板和踵板）组成，主要靠底板以上填土重来保证其稳定性，可以在较高范围内使用。

应用实例

1、概况

孔头沟水库位于宝鸡市岐山县蒲村镇，枢纽位于渭河水系漆水河二级支流龙尾沟河上游、冯家山灌区北干渠21+777.94～22+475处。枢纽工程（未设溢洪道）于1973年4月竣工，2000年经安全鉴定为三类坝；2007年水库在进行除险加固工程设计时，对大坝进行了加固及新增溢洪道的设计内容。

溢洪道为河岸正堰开敞式，由进水渠、控制段、陡槽段、消力池、出水渠组成，总长度340.8m，设计最大下泄流量132.6m3/s 。

2、挡土墙型式选取

孔头沟水库溢洪道工程中，控制段与陡槽段间有一过渡收缩段，其两边墙较高，所需挡土墙最高断面有8.9m高，水工挡土墙的型式选用及分析计算内容介绍如下：

首现需要考虑溢洪道横断面是采用矩形还是梯形。在经过比较设计，考虑到两岸高边坡情况，在同等开挖深度情况下，梯形开口大，两侧渠岸再留平台后，其挖方量显著增加；再者考虑到本溢洪道泄流流量大，矩形横断面的水流流态好，对工程更安全可靠。综上，选取矩形横断面方案。

接着需要考虑溢洪道中最高断面选取哪种型式的水工挡土墙。水工挡土墙常用的结构型式有重力式、悬臂式、扶壁式、U型结构等。根据溢洪道的布置及挖深情况，其边墙高度均较高，最高断面可达到8.9m。若采用重力式挡土墙，其断面尺寸较大，消耗砼或砌石的量较大，不经济；U型结构适用断面较低挡墙；扶壁式一般用于10m高以上的挡墙。故经比较后，选取悬臂式钢筋砼挡土墙最经济实用。

3、挡土墙稳定分析及结构计算

结语

悬臂式钢筋混凝土挡土墙在水库溢洪道的边墙设计时被广泛使用，其适用于矩形断面、边墙高度较高的段落，并且该挡土墙自身也具有结构轻便、适用广泛、计算简便等优点，不但在水库工程中广泛使用，而且其还在水电站、泵站、防洪等工程中具有实用性。

参考文献：

[1]管枫年，薛广瑞，王殿印.水工挡土墙设计[M].北京：中国水利水电出版社，1996.

篇（9）

1 河道概况

哑巴沟发源于林州市林滤山东麓，自西向东流经白杨凹、红瓦房、牛圈，进入项目区。经过1/50000航测图量算，哑巴沟项目区以上流域面积5.00km2，河道长度8.28km，河道比降3.60%。

哑巴沟属洹河流域，流域内非农业人口约17万（小于20万）。根据《防洪标准》，本次防洪标准为20年一遇。经计算，哑巴沟新城市花园段20年一遇设计洪峰为73m3/s。

2 河道特征

哑巴沟流域西高东低，地形起伏变化较大。其中，一干渠以上为山区，最高点高程1200m，最低点462m，山坡陡峻，高差较大；该段河道长度2.58km，河道比降16.7%，河道沟形明显，宽度5m～20m。一干渠以下为山前冲洪积带，地势逐渐变缓，至王相路西西侧进入项目区（新城市花园小区），河道长度5.70km，河道比降2.0%；河道最宽处25m，最窄处仅5m左右。

3 设计方案

3.1 工程设计方案

依据《河道整治设计规范》（GB50707-2011），规划河道按原小区规划路线进行治理，局部结合建筑物微调。治理段河道全长707m，根据相关规范要求，为保证小区上游洪水顺利下泄，河道转弯半径不应小于30m。

⑶ 工程设计

本次治理段河道采用20年一遇防洪标准，根据测量资料，设计比降为1/80.4，河道开挖深度约为2.13m，设计水深取1.63m。结合规划方案，河道断面考虑采用梯形断面和矩形断面两种型式。

① 梯形断面：河道边坡系数与河床土质、地下水情况和挖填深度等因素有关，沿岸土质多为重粉质壤土，本次治理段河道开挖高度在2.3m左右，根据《灌溉与排水工程设计规范》中7.1.10条对土质排水沟最小开挖边坡的规定，参考其它类似工程经验，河道设计边坡取1：2.0。经计算，设计河底宽度为6.0m。

② 矩形断面：河道采用矩形断面时，经计算，设计河底宽度为9.0m。河道护岸采用重力式挡土墙结构，墙高2.63m，顶宽0.5m，面坡竖直，背坡1：0.4，基础深0.5m。

本次治理段河道为新开挖河道，断面规则，河道水力计算采用明渠均匀流公式计算，查《水利计算手册》天然河道糙率表，设计糙率取0.025。河道设计成果见表1、图1。

3.3 小结

通过分析计算，河道采用梯形断面及矩形断面两种方案均满足防洪标准。目前，项目区内大部分建筑物已经建成，土地资源有限，为保证项目区的正常运行，本次推荐采用占地较少的方案（即）对河道进行治理。

参考文献：

⑴《防洪标准》（GB50201-94）；

⑵《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；

篇（10）

中图分类号：TV732 文献标识码：A

1工程等级及标准

1.1工程等级

拟建工程由重力式挡水坝、溢流坝、等组成，水电站总库容3846.58×104m3，装机容量24MW，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)和《防洪标准》(GB50201－94)的规定，该工程规模为中型工程，工程等别为Ⅲ等，挡水坝、溢流坝、河床式电站厂房为3级建筑物。

1.2设计标准

1.2.1防洪设计标准

根据《防洪标准》(GB50201－94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)的规定。对于本工程选定方案挡水重力坝最大坝高为30.8m，上下游水头差为11.5m。按关于山区、丘陵区的水利枢纽工程的重力坝、溢流坝、河床式电站厂房洪水标准为：校核洪水标准采用500年一遇（P=0.2%），设计洪水标准采用50年一遇（P=2%）；泄水建筑物消能防冲的设计洪水标准为30年一遇（P=3.3%）；变电站、进厂交通等非挡水部分的校核洪水标准为100年一遇（P=1%）；设计洪水标准为50年一遇（P=2%）。

对于比选方案面板堆石坝方案，按关于山区、丘陵区的水利枢纽工程的堆石坝、溢洪道洪水标准为：校核洪水标准采用1000年一遇（P=0.1%），设计洪水标准采用50年一遇（P=2%）；引水式电站厂房校核洪水标准为100年一遇（P=1%）；设计洪水标准为50年一遇（P=2%）；溢洪道消能防冲建筑物的防洪标准与重力坝方案相同。

1.2.2抗震设计标准

根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306－2001）和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306－2001），本区地震动峰值加速度值＜0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度小于Ⅵ度。

2挡水建筑物坝顶高程确定

按《水工建筑物抗冰冻设计规范》（GB/T50662-2011）中有关规定，坝顶超高按常规设计。

2.1风速

风速采用项目区所在地区气象台测站1957年~1990年4月~11月实测风速进行统计，根据坝轴线走向，分别选取5个风向(WSW、W、WNW、NW、NNW)进行统计。

计算风速：正常运用情况下采用重现期为50年的年最大库面风速，非正常运用情况采用多年平均年最大风速。坝前风速计算值采用如下：

正常情况：υ=15.94m/s（正常蓄水位和设计洪水位时）；

非常情况：υ=9.35m/s （校核洪水位时）。

2.2风区长度及水域平均深度

库区水域虽狭长细窄，但库区水面宽度仍大于12倍波长，因此风区长度采用计算点至对岸的直线距离。

风区内水域平均水深Hm沿风向作出地形剖面图求得，计算水位与相应设计情况下静水位一致。

2.3计算公式

根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）中的规定以及本次调洪成果对坝顶高程进行计算，坝顶高程为水库静水位与超高之和，即校核洪水位、设计洪水位和正常蓄水位情况下分别加相应的坝顶超高确定坝顶高程。坝顶与水位的高差由下式确定：

Δh=h1%+hz+hc

式中：Δh—— 防浪墙顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；

h1% —— 波高（m）；

hz—— 波浪中心线至正常或校核洪水位的高差（m）；

hc—— 坝体安全超高（m）；

其中波浪高h的计算采用官厅水库公式：

式中：υ0 —— 计算工况下的相应风速 (m/s)；

D —— 吹程 (m)；

Lm—— 平均波长 (m)。

波浪中心线至水库静水位的高度按下式计算：

式中：H —— 挡水建筑物迎水面前的水深 (m)。

坝顶高程计算成果见表1。

坝顶高程计算成果表

表1单位：m

由计算结果知，坝顶高程由校核洪水位控制，计算坝顶高程为450.46 m。但考虑到溢流坝顶的工作桥净跨为10.0m，为保证桥体钢轨下的大梁（估算1.3m高）不影响泄洪，工作桥梁底须高于校核洪水位，由此确定坝顶高程为450.8m。

3 挡水坝设计

挡水建筑物坝型为混凝土重力坝，左岸挡水坝段桩号坝0+000 ~ 坝0+058.95m，右岸挡水坝段桩号为坝0+194.45 m ～坝0+ 212.7m，两岸挡水坝段总长为77.15m。

挡水坝坝顶高程为450.8m，坝顶不设防浪墙，坝顶宽度为6.0m，最大坝高为29.85m。坝顶路面以1%坡度向上游倾斜，以便排除坝顶集水，考虑到安全因素，坝顶上、下游侧设有栏杆。坝体上游面折坡点高程为440.8m，折坡点以上铅直，折坡点以下坝坡为1：0.2，下游折坡点高程为440.8m，折坡点以上铅直，折坡点以下坝坡为1：0.6。下游坝脚竖直高度2.0m。

坝底上游坝踵设1.5m深、1.75m底宽的梯形齿槽。坝体内设置帷幕灌浆和排水廊道，廊道为城门洞形，宽3m，高4m。廊道上游壁距上游坝面3m，底板混凝土最小厚度3m，底板高程随坝基面上升，升至高程442.57m从下游坝面拐出。

为及时排出坝体内的渗透水，在坝体内防渗面板下游每隔3.0m设置一根直径15cm的竖向排水管，渗透水通至廊道再排出坝体。坝体每隔20m左右设横缝，缝内设一道橡胶止水。

重力坝混凝土分3区：坝上游表面防渗抗裂Ⅰ区混凝土厚2.0m，强度等级C25，抗冻等级F300；坝内低热Ⅱ区混凝土及坝基础低热抗裂Ⅲ区混凝土（厚2.0m），强度等级C20。

4坝肩处理

由于右坝肩基岩岩面坡度较陡，为了满足该坝段沿坝轴线方向的稳定要求，坝肩基岩面开挖成台阶状以增强坝肩的纵向稳定性。

两坝肩坝顶高程以上进行开挖削坡处理，根据地质勘察成果，土质边坡削坡的坡度为1：1.75~1：1.5，岩石为1：1~1：0.75。

5坝体抗滑稳定计算

坝体抗滑稳定计算主要核算坝基面滑动稳定，荷载组合分为基本组合和特殊组合两类，分别采用抗剪公式和抗剪断公式计算。荷载组合见表2。

挡水坝荷载组合

表2

抗滑稳定采用抗剪强度计算公式：

式中： K—— 抗剪强度计算公式的抗滑稳定安全系数；

∑W —— 作用于坝体上的全部荷载对滑动平面的法向分值；

∑P—— 作用于坝体上的全部荷载对滑动平面的切向分值；

f —— 坝体混凝土与坝基接触面的抗剪摩擦系数。

抗滑稳定采用抗剪断强度计算公式：

式中：K′ ——抗剪断强度计算公式的抗滑稳定安全系数；

f’、C —— 滑动面抗剪断摩擦系数及抗剪断凝聚力；

A —— 基础面受压部分的计算面积；

ΣW ——作用于坝体上的全部荷载对滑动平面的法向分值；

ΣP ——作用于坝体上的全部荷载对滑动平面的切向分值。

计算断面选取最大坝高断面进行计算，抗滑稳定计算成果见表3。

挡水坝抗滑稳定计算成果表

表3

从表中计算结果数值可以看出，挡水坝抗滑稳定满足规范要求。

6 坝基应力计算

挡水坝坝基地基应力计算采用材料力学公式计算；

式中：∑W —— 作用于单位宽度坝段上所有垂直力的代数和；

∑M —— 所有荷载（外力）对于坝基截面形心的力矩代数和；

B —— 坝底宽度。

计算结果见表4。

挡水坝坝基应力计算成果表

表4

弱风化安山岩地基允许承载力为3.8MPa，由表8.1.4计算结果得出，坝基地基承载力小于允许值，并且大于零，均满足规范要求。

参考文献

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中图分类号： TV 文献标识码： A

引言：我国水利工程建设逐日壮大，为了全面保证其工程质量，我国相应的也颁布了一系列的规范。目前水利河道疏浚单元工程质量评定,通常以现行的SL 17-90《疏浚工程施工技术规范》(以下简称《疏浚规范》)评价指标和评定方法为依据,与《水利水电工程施工质量评定表填表说明与示例》(以下简称《说明》)中河道疏浚工程单元质量评定表的表式相结合进行河道疏浚工程质量评定。结合实践经验和对该规范的理解,针对河道疏浚工程质量评定的各评价指标和方法,从可操作性、合理性、严谨性等方面进行深入分析与探讨,探索了一套更客观、更全面、更合理的评价指标体系。

1、河道疏浚质量评定中的问题

虽然有国家颁布的相应条文及规范作为工程质量保证，但其还存在一定的不完整性，在实际操作中往往达不到预期的效果。比如在工程实践中,如果严格按照规范的要求对河道疏浚工程单元质量进行评定,极可能出现这些问题:由于规范未明确实际施工河道底宽的定义,评定时实际施工河道底宽不容易确定;在疏浚设备严格按规范分台阶开挖情况下,河道的实际单侧超宽容易超过规范允许的范围;河道边坡开挖严格按设计施工情况下,超欠比不满足要求;河滩高程测量范围不清楚;河滩宽度无法测量;单元工程质量评定与通常的水利建筑工程单元质量评定方法不一,且评定的合格率标准过高。

2、质量指标分析

以典型工作实例作为基础进行质量指标分析，下图为某中小型内河河道竣工程断面图，以此为基础进行分析说明。

2.1工程概况

该工程为笔者在工作中遇到的一个具有典型代表的工程，以此作为基础进行河道疏浚工程质量标准分析和探讨。该工程河道两岸有护岸和河滩,设计河滩宽度2 m;水下一级坡到河底,水下设计边坡1：3;河道设计河滩高程以下深度4 m。由于现阶段绝大多数疏浚设备不能实现水下边坡完全自动按设计边坡成型,因此,必须按照《疏浚规范》所推荐的方法采用分台阶方式开挖,按超欠平衡、超挖略大的原则进行,施工时按台阶的边线放样,挖泥船按各台阶高程和边线进行施工。竣工后横断面测量通常通过花杆、测绳、测深仪等测量工具按一定间距测出测点高程,通过手绘或电子绘图将测点连接起来,形成河道实际开挖断面线。

2.2河道底宽

该规范的不完整性在河道底宽上就有着明显的体现，该规范对河道底宽没有明确的解释,河道底宽是设计底高程处的宽度与河道两侧设计边坡线与实测河底线的交点宽度的比值,两者相距甚大。相对而言,以设计河底高程处的宽度作为实际施工河道底宽较符合工程质量评定的本义。在交通部颁发的JTJ 324)2006《疏浚与吹填工程质量检验标准》中对河道施工后平均超宽0也采用了设计河底高程处的超宽。但作为疏浚行业规范,对实际河道底宽进行定义是十分必要的。

根据国家颁布的《疏浚规范》,每边的最大允许超宽根据设备不同可在0.5~1.5 m。在水利工程结构中的软基和岸坡开挖时基坑尺寸,允许最大值为0.4 m。疏浚工程属于水下工程,仅考虑水下不可视的情况,最小0.5 m的允许超宽值相对岸挖最大允许值0.4 m来说偏小,加上设备、定位和放样等因素影响(不考虑分台阶开挖情况), 0.5~1.5 m也是最基本的。

受技术水平限制,实践中绝大多数采用了分台阶开挖的方式。图1中河滩以下深度是4.0 m,分2个台阶开挖,单级台阶高度为2.0 m,台阶宽度6.0 m,因此河道底靠岸坡半个台阶的宽度为3.0 m。如严格按此划分的台阶开挖,施工完成后的边坡线为G-f-e-g-h-J。此时,可以发现实际河道底宽单侧超宽3.0 m,超过最大允许值1.5 m的1倍,超宽的3.0 m实质是底层半个台阶宽度,因此,分台阶开挖造成超宽超过允许值。

当然,可以通过增加台阶个数减小台阶宽度和高度,以实现不超宽,但大多数挖泥船分台阶高度至少在1.0 m以上,如按照1.0 m台阶高度,水下边坡缓比1:3时,单侧超宽仍会超过最大超宽允许值1.5 m,导致超宽值不合格。如果有定位精度和水下施工不可见等因素影响,实际超宽值会更大。如果采用分台阶开挖的方式不能按《疏浚规范》规定的允许偏差值作评定,要计入实际底层台阶的宽度,再确定允许超宽值。

2.3河道底高程

实际河道底高程是设计河底高程以下的高程值。根据工程实践,一些工程在施工完成马上进行测量可以达到《疏浚规范》的要求,但一段时间后进行第三方抽检就达不到要求。经过分析,河道靠边坡下部易出现断面重塑现象,实质是河道水流对施工的河道断面进行削高补低的平整,使施工后断面折线形成顺滑连续曲线。具体表现为:加剧河道主河床部位的超深;加剧河底两侧边坡下部的淤积;加剧岸坡顶部突出部位的超挖;加剧河滩靠护岸端的淤积。这种现象在通航河段、土质较软、水流急的情况下容易出现,且在河道开挖初期较为明显,然后是持续自然淤积。因此,在类似河段施工中,应该在开挖初期进行试挖并加强观测和分析,摸清造成河底两端坡脚欠点的真正原因,如欠挖则补挖,非欠挖则要与业主、监理和设计等有关参建单位协商。

疏浚工程质量评定方法与指标的设置

对现行《疏浚规范》和实际使用中出现问题的分析,可以考虑采用以下的评定办法和指标对疏浚单元工程进行质量评定。

3.1 一般检测指标

一般检测指标,是质量评定中可以检测的一般性指标,评定时根据检测出的总点数和合格点数计算合格率,作为评价单元质量等级的依据。

3.2河道底宽

按照设计河底高程处实测宽度值,并要求实测值不小于设计规范中有关河道底宽单侧最小超宽0.5 m的标准作为最大允许超宽值;当采用水下开挖的施工方式时,在工程开工前由施工单位上报分台阶开挖施工方案,经监理核定后实施。进行质量评定时,河底单侧允许超宽值按照底层台阶宽度加最小超宽0.5 m与现行《疏浚规范》中允许的单侧超宽值中的较大值作为单元工程质量评定表中河底单侧允许超宽值。监理单位需要结合施工单位的施工机械类别与规格、土质及河道功能要求综合考虑确定分台阶的台阶高度与宽度。

3.3河道底高程

河底平均高程作为重要指标对河底开挖质量进行控制,对于河道底部高程的评定,现行《疏浚规范》中有关欠挖点限值的规定可适当放宽:欠挖值由现行30 cm适当加大到40 cm,且不超过设计水深10%;纵向长由不超2.5 m调整至5.0 m;横向宽由不超过2.0 m调整至4.0 m且不超过河底宽10%;超过允许值的需返工以达到标准。

结束语

随着水利工程的发展，疏浚工程由于水下施工不可视、受测绘技术水平限制以及河道水流作用,其单元质量评定具有很大的特殊性,建立一整套严谨、合理、可操作的评价标准显得十分复杂。这里也仅根据对规范的理解和实践经验提出一些见解,有待今后进一步完善和提高。

参考文献:

[1]水利水电第十三工程局. SL 17)90疏浚工程施工技术规范[S].北京:中国水利电力出版社,1990.