劉 強

（江西省華隆水利水電工程有限責(zé)任公司，江西贛州 341000）

0 引言

在進(jìn)行水庫防洪堤壩的設(shè)計時，應(yīng)注意的主要因素有：水文地質(zhì)條件、堤體本身的性質(zhì)與特性、地形基本條件、施工條件、地形特征、堤體截面形態(tài)等。如果處理不當(dāng)，就會導(dǎo)致堤體出現(xiàn)滲漏破壞、漫頂、堤體崩塌等情況。在進(jìn)行堤壩的設(shè)計時，必須充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和基礎(chǔ)周圍的情況，并根據(jù)不同的地形特點，采用合理的設(shè)計方案，并綜合考慮以上因素，使堤身達(dá)到設(shè)計的整體要求。

1 以兩種堤型方案設(shè)計主要工程量及投資

堤型一：碾壓砂礫混凝土堤型堤體，以砂礫為填料，并用大型機械進(jìn)行碾壓，其壓實率不得小于93%。迎面采用20 cm厚的C20混凝土面板，因堤高不大于6.6 m，多數(shù)堤高小于6 m，迎水面不設(shè)馬道，采用混凝土面板拉通進(jìn)行布置。后水面為C15混凝土框架式護(hù)坡，以生態(tài)的觀點，在框架中植草，壩頂寬度為3 m，用20 cm厚的C20水泥混凝土加固。

堤型二：混凝土砌石重力式堤形混凝土可以選用C15，其頂面寬度為0.6 m，迎面坡比為1：0.1，而在壩頂下0.6 m處為垂直面，后接斜坡為1：0.3。為了保證基礎(chǔ)上的合力偏心距離達(dá)到設(shè)計規(guī)范的要求，可采用大型機械、砂礫回填、碾壓等方法進(jìn)行加固，選擇1個擴展墻址臺階和一個擴展墻址臺階，高度和寬度均設(shè)置為0.7 m。經(jīng)過技術(shù)和經(jīng)濟效益的對比（參見表1），最后確定采用堤型一。

表1 兩種堤型方案主要工程量及投資比較表

2 水庫防洪特征水位選擇

水庫防洪特性水位分為防洪限制水位、防洪高水位、校核洪水位、設(shè)計洪水水位等。因此，工程規(guī)模需要著重考慮，同時還需要考慮調(diào)洪方式、泄洪能力、承擔(dān)的洪水任務(wù)，并對其進(jìn)行綜合分析、比較。

2.1 合理的蓄水、校核洪水水位的選取

水庫泄洪建筑物的洪水容量與設(shè)計洪水水位、核校洪水位密切相關(guān)，是在正常運行和非正常運行情況下可以達(dá)到或可以臨時達(dá)到允許的最大洪水容量，是決定擋水結(jié)構(gòu)安全及計算的一個重要基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 洪水高程的選取

防洪高水位和庫容的選取對于承擔(dān)下游防洪任務(wù)的某些水庫來說非常重要。因此，在選取時應(yīng)綜合考慮下游保護(hù)目標(biāo)的防洪標(biāo)準(zhǔn)及其他控制措施的規(guī)模。首先，需要制定出若干可比較的防洪標(biāo)準(zhǔn)，必須了解水庫的基本信息，知道下游保護(hù)目標(biāo)的重要性，以及水庫的防洪量；其次，結(jié)合相關(guān)規(guī)范的設(shè)計洪水和相關(guān)數(shù)據(jù)，按照已制定的防洪調(diào)度方案進(jìn)行調(diào)洪，并精確地確定了需要的防洪能力和相應(yīng)的高水位。

2.3 防洪限制水位選擇

一般有三個方案：第一，控制洪水的水位和正常的水位是一樣的。在這樣的情況下，所有的水庫都在正常的水位之上。適用于汛期不確定的洪水，必須在整個汛期內(nèi)保持一定的防洪能力，但一旦汛期過去，水庫的水位就會下降到汛末的最低水位，也就是汛后的正常蓄水階段。二是防洪限值比正常水位低，但正常水位和洪水高水位是一樣的。一般認(rèn)為，在這種條件下，所有的防洪能力都低于正常水位，即可以控制洪水也可保障利益。三是控制洪水水位比正常水位低，防止洪水發(fā)生。

3 水庫防洪堤施工技術(shù)

3.1 觀測工作

3.1.1裂縫觀測。裂縫是一種普遍存在的質(zhì)量問題，在施工初期，對這些裂紋進(jìn)行分析是非常必要的。從裂紋發(fā)生的部位來看，裂紋的發(fā)生包括兩類：表層裂紋和內(nèi)裂紋；根據(jù)裂縫的產(chǎn)生規(guī)律，包括橫向裂縫、溫度裂縫等。由于裂縫的存在，各種各樣的質(zhì)量問題隨之而來，所以我們必須要從多個方面進(jìn)行分析，這樣才能合理地處理各種裂紋。進(jìn)行觀測時，應(yīng)對其位置、產(chǎn)生原因、貫穿程度、漏水問題等進(jìn)行全面的分析。

3.1.2滲透觀測。滲透觀察是繼裂隙作業(yè)后，在觀測工作中的另一項重要內(nèi)容。重點是對大壩結(jié)構(gòu)的滲透性進(jìn)行了嚴(yán)密的分析，重點討論滲透線的變化，掌握水壓、滲透等因素的合理控制。為了對施工過程中出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)、合理的監(jiān)測，施工中要有為了對滲潤線進(jìn)行科學(xué)的觀測，應(yīng)從施工管理措施、施工管理流程等多個角度對浸潤線進(jìn)行綜合分析。根據(jù)觀察，應(yīng)設(shè)面層，包括傾斜的墻壁和其他的排水設(shè)施，設(shè)計出科學(xué)的、可供參考的排水系統(tǒng)。

壩體、繞壩、壩基和接觸是土壩常見的滲漏部位。

圖1 土壩測壓管布置示意圖

3.1.3變形觀測。由于壩體的填筑厚度和地基土面均非同一水平線，在水力作用下，土體在固結(jié)過程中沒有豎向沉降，而是沿水平方向運動，稱之為水平位移。

3.2 土壩的維修

3.2.1原因分析。在跨越山嶺時，壩體發(fā)生固結(jié)沉降，易發(fā)生開裂；壩上刮擦（壩前擋土墻、埋有管道、剛性心墻）的可壓縮性減小；施工過程中，出現(xiàn)不均勻的碾壓，導(dǎo)致大壩干容質(zhì)量偏低，或壓實度不高；分段施工，施工進(jìn)度不平衡，施工層間高差大，結(jié)合面坡度過陡；庫區(qū)水位急劇下降，使迎水坡出現(xiàn)大的孔隙水壓力，造成縱裂、崩塌的情況。

3.2.2裂縫的處理。通常采用兩種方式：一是開挖回填，二是注入黃泥，需要兩者相互結(jié)合。

1）當(dāng)邊坡不穩(wěn)定或軟弱基礎(chǔ)強度較差時，可采取減慢速度、提高壩體質(zhì)量等措施。開挖回填法是處理淺、防滲區(qū)小裂縫較為完善的一種方法，這種方法可以有效預(yù)防在開挖后出現(xiàn)的裂縫情況，更為穩(wěn)定。在開挖前，為了便于施工，可以將少量石灰水注入裂縫，這樣做的目的是縫隙之間可以更好地融合在一起，增加穩(wěn)定性。挖出50 cm寬、50 cm深的基坑，然后按照原始的密度進(jìn)行分層填充。如果必要的話，可以在垂直于裂縫的地方增設(shè)溝槽，以便結(jié)合。

2）在有較深的裂隙、難以開挖或影響壩體穩(wěn)定性的情況下，使用灌漿。加快固化速度和增強混凝土的強度，可以在滲透線以下的裂縫中使用粘土水泥。水泥滲透率通常在10%～30%的干料中。其方法是：先在大裂縫處挖出1.27～2.54 cm厚的鋼管（或用粗大的竹管），然后用2～3 m的間隔用一根管子進(jìn)行灌水，其余的部分用泥土加固，防止?jié)B漏。

3）采用灌漿設(shè)備時，要因地制宜、合理地控制灌漿壓力，嚴(yán)格把關(guān)施工中的控制變量，避免增大泥漿擴散半徑、減小注漿孔數(shù)；使用最大壓力時，必須比注漿點以上的土壤質(zhì)量輕。

4 結(jié)語

水庫大壩防洪堤的修建與設(shè)計對人民群眾的生命財產(chǎn)安全具有十分重要的意義。在平時的工作中要注意預(yù)防工作和解決實際出現(xiàn)的問題，以此保證水庫的安全。水庫防洪的作用越來越突出，如何加強水庫防洪堤的施工技術(shù)，已越來越受到業(yè)界的重視，這不僅關(guān)系到水庫的使用效率，而且關(guān)系到水庫工程的正常發(fā)展以及人民正常的生產(chǎn)和生活。