大坝加固设计论文2篇

1、大坝加固设计论文2篇第一篇 1.大坝加固设计方案分析 当前大坝存在以下问题：大坝防洪能力不能满足现行规范要求；大坝溢洪道下游无消能设施；坝体左坝段局部反滤层存在渗透变形，粘土斜墙发生坍塌现象；放水隧洞进口铸铁闸门启闭机已运行多年，老化且腐蚀严重，不能正常运作。济下水库防洪能力按现行规范要求设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准500年一遇。实测大坝坝顶高程、防浪墙顶部均不能满足规范要求，侧槽溢洪道下游无消能设施，冲刷严重。大坝断面抗滑稳定安全系数在各工况下能满足规范要求，但大坝上游面外观不平整，大坝结构稳定评定为B级。水库大坝渗流量较小，其渗流比降略大于容许渗流比降，反滤层出现渗透变形。现场

2、发现集中渗漏现象，大坝稳定评价为C级。 （1）经研究分析表明，本工程坝体总体稳定性较好，下游坝坡干砌石护坡稳定性好，未出现变形，坝体堆填压实达到设计容重，反滤层设置符合要求。原坝体部分施工质量良好，能满足坝体抗滑要求。 （2）坝体防渗斜墙局部渗透性及填筑压实度不能满足规范要求。坝基主要为弱风化凝灰岩，岩石坚硬致密，节理裂隙不发育，岩体完整性好，稳定性好，能满足渗流、抗滑要求。本次勘测揭露坝体地层有：层块石护坡、层粉质粘土（斜墙）、层沙砾（反滤层）、层堆石及层弱风化凝灰岩（坝基）。经过本次勘测，查明坝体填土材料的组成及分布，重点查明了粘土斜墙防渗体的分布、物理力学性质及其渗透性，为指导今后该水库

3、的坝体防渗设计提供设计参数。 （3）大坝高程不满足规范要求。坝高复核见表1所示。2007年测得大坝坝顶高程288.1m，小于校核洪水位290.96m。防浪墙顶部高程为289.65m，计算防浪墙墙顶高程290.96m。并且根据当地水利员反映，在2006年遭受台风泰利袭击时，大水漫坝顶最大达到60cm，故现状大坝高程不满足规范要求。 针对本水库坝体存在的病害问题，提出除险加固处理措施： （1）坝体迎水坡面护坡块石风化严重，建议在坝体加固阶段对护坡块石进行更换，或采用钢筋混凝土板或沥青混凝土护坡。 （2）根据本次勘测表明，坝体防渗斜墙局部渗透性及填筑压实度不能满足规范要求，建议对坝体的层粉质粘土（防

4、渗斜墙）进行灌浆加固处理，或采用复合土工膜防渗加固，灌浆加固及采用复合土工膜防渗加固的施工应严格按照水利水电的有关施工规范进行，并在施工完成后按照有关要求的灌浆加固效果进行检测。根据大坝实际情况，拟定下列八种加固方案，方案一加高大坝坝顶高程，满足泄洪要求，保证大坝安全。但加高坝顶高程可能会造成水库上游村庄淹没，造成人民群众生命财产受到威胁，且政策处理困难。方案二考虑大坝右岸山体岩石裸露，稳定，适宜开凿新的溢洪道条件，采取坝体右肩新开溢洪道。但考虑到左坝肩已开溢洪道，再对右坝肩实施开挖易造成大坝失稳。方案三大坝右岸公路边垭口处新开溢洪道，设置自控翻板闸门，孔口B=10m，闸门选择610m，溢洪道

5、全长251.3m,进口段及控制段共长37m,泄水槽长130.3m，出水渠长84m，采取面流消能，消力池长32m，高1.8m。但考虑到公路段开挖泄水槽，影响交通，且会影响到附近的住户，泄水消能渠占用耕地面积，政策处理困难，费用大。方案四利用自控闸门的性能，不改变水库正常蓄水位，在老溢洪道堰体上开凿门槽，设置自控翻板闸门。沿溢洪道轴线布置6扇36m闸门，于闸门前布置3道移动式拦污栅栏。其施工难度在于侧槽及泄水槽石方爆破，施工时必须做好必要的防震及支护措施，以确保爆破震动在大坝规范允许范围内。因此自控闸门运用的不成熟，以及后续管理技术、物力、人力上的难度很大。方案五在坝体侧槽左肩山体开凿正槽至15m

6、，并整理侧槽堰顶，扩大流量系数至0.45；拆除坝体左肩部分，重建溢流坝段设置55m闸门作为非常溢洪道使用。整理后自由溢流堰顶前沿全长50m，其中侧槽段35m，正槽段15m。非常用溢洪道55m。流量系数均为0.45。但小范围山体爆破，做好保护，不能影响坝体稳定。溢流堰的整理达到需求的流量系数，施工精度要求高，非常用溢洪道导水墙与粘土衔接段防渗处理难度高。方案六完全拆除侧槽并拆除左肩坝体约15m，平行坝轴线方向新建溢流堰，设置3扇63.5m闸门，闸底高程283.4m，闸顶高程286.9m。但该方案投资过大，管理难度大，洪水期调控难度大。方案七左肩山体开凿正槽前沿至23m，降低正常蓄水位至286.1

7、m，并整理堰顶，扩大流量系数至0.407。但该方案由于大范围的山体爆破对坝体的稳定安全可能造成不可预知的隐患，所以爆破施工技术难度很大。方案八溢流堰左肩正槽段拓宽至15m，使侧槽溢流前沿总长达到53m，并降低侧槽溢流堰堰顶高程至285.9m。整理堰顶，扩大流量系数，达到0.502。该方案需要对溢流堰的整理，小范围爆破的保护。综合各个加固方案的优缺点分析比较，最终选取加固方案八。 2.加固设计实施 2.1工程布置及结构型式 加固后坝顶总长65.0m，坝顶高程288.1m，顶宽3m。坝顶上游侧设置L型防浪墙，采用C15砼现浇，墙身厚30cm，高1.3m，墙顶高程289.4m。拆除原坝顶砼路面及下游

8、浆砌块石防浪墙，重新浇注C15砼路面层，路面标高288.1m，宽2.6m。坝体为土石混合坝，主要由上游坝坡砼预制块及砼护坡、大坝砌石部分、堆石部分、防渗斜墙以及反滤层、埋砌块石组成。拟加固部分为坝坡及护坡、下游坝坡堆石体、防渗斜墙部分等。由于风浪冲刷上游坝坡经常发生渗漏、坍陷等情况，本次将上游坝坡干砌石拆除，铺筑10cm厚预制块砼护坡，增强抗冲刷能力。上游坝坡以马道为界，上段坡比1：2，下段坡比1：2.5。砌石部分为坚硬新鲜的花岗岩砌筑，块石长度0.81.2m，块石短边不小于40cm，每块重量300公斤左右。堆石部分每块石料重量100公斤左右，孔隙率35%，设计容重1.65t/m3。设计下游坝

9、坡放缓至1：1.3。防渗斜墙部分拟挖除原有防渗体大约3m厚，查明防渗体运行状况，然后针对渗漏点进行局部开挖、回填、夯实至开挖线。然后再填筑防渗斜墙恢复至大坝设计断面。其构成为：灰黄色、褐黄色，局部灰色，饱和，可塑，局部为软塑，中压缩性，采用当地库区内粘壤土填筑，砾石含量为525%，粒径一般小于2cm，土层渗透系数3.9510-72.5510-4cm/s。反滤层共设三层，第一层用粗砂，第二层用25cm的卵石，第三层用57cm的卵石，底部厚度1.0m，顶部厚度0.6m。 2.2泄水建筑物加固方案 对于泄水建筑物的加固主要采用以下三个方面措施：降低正常蓄水位至285.9m；修整溢洪道将流量系数提高到

10、0.502；溢洪道正槽段向左侧山体开挖，增加溢洪道溢流前沿宽度至53m； 3.结语 针对水库大坝存在的病害问题，对其采取除险加固措施，可以有效地改善水库大坝运营情况。文章通过结合某水库大坝病害情况，该坝体防渗斜墙局部渗透性及填筑压实度不能满足规范要求，同时大坝高程不满足规范要求。对其溢流堰左肩正槽段拓宽至15m，使侧槽溢流前沿总长达到53m，并降低侧槽溢流堰堰顶高程至285.9m。整理堰顶，扩大流量系数，达到0.502。系统地探讨该加固方案的具体设计实施，为同类工程提供参考借鉴。 第二篇 1大坝加固设计 1.1坝顶超高复核 张王水库为4级土石坝，在非常运用情况下，波浪爬高的计算风速采用与大坝垂

11、直的多年平均年最大风速，即100m/s，在正常运用情况下，计算风速采用与大坝垂直的多年平均年最大风速的15倍，即150m/s。设计波浪爬高值采用累计频率为5的爬高值；设计安全加高值取05m，校核安全加高值03m。张王水库设计洪水位高于正常蓄水位，故正常运用工况采用设计洪水位作为计算静水位。工程抗震烈度度，则非常运用工况为校核洪水位工况和正常蓄水位遇地震工况。经计算，设计坝顶高程602.00m，不需设防浪墙。 1.2大坝加固设计 根据工程地质勘察报告和大坝安全鉴定结论，结合工程现状，确定大坝加固设计内容包括：坝体加固，对左坝段桩号B0000B0030段坝顶以下10m厚的坝体采取开挖回填碾压加固；

12、大坝坝顶铺设砂砾石路面；大坝上游坝坡面整修，设干砌石护坡；大坝下游坝坡面整修加固，铺设草皮护坡，完善排水系统；排水棱体改造。 1.21坝体加固 根据运城市万荣县张王水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察报告，大坝坝体现已形成左坝段B0000B0030段约30m长的陷坑段，表现为串珠状，陷坑局部直径达15m，深40m左右。坝体土稍密密实状态，属高中等压缩性土。坝体土干密度165134g/cm3，平均值147g/cm3。大坝安全鉴定综合评价坝体填筑质量较差。设计对左坝段桩号B0000B0030段坝顶以下10m厚的坝体开挖后再分层回填碾压土，分层厚度不大于250mm，压实度不低于97。 1.22坝

13、顶结构 坝顶现状无防浪墙，路面为素土路面，凹凸不平，损坏严重。根据洪水调节计算和坝顶超高复核计算结果，结合坝顶路面改造，设计坝顶高程60200m，不需设防浪墙。坝顶设砂石路面，路面宽60m，路面横坡2，坡向下游侧。坝顶下游侧设30cm30cm的素混凝土排水沟，并与下游坝坡横向排水沟相通。 1.23大坝上游坝坡 现状大坝上游坝坡125，为干砌石护坡，损坏严重。设计对大坝上游坝坡面整修，整修后坝坡为125，设干砌石护坡。1.24大坝下游坝坡现状大坝下游坝坡为12，125，草皮护坡损坏严重。高程591.00m处有一马道，宽15m，高程58530m有约30m宽的平台，下游坝脚处设堆石排水棱体。本次设计

14、拟对下游坝坡面整修，根据大坝渗流稳定计算结果，将坝坡整修为12，140，11.5，在高程59400m处设一条马道，宽15m，在高程58570m处为一平台，宽148m。为防止雨水漫流冲刷下游坡面，设草皮护坡，厚度10cm。在下游坝坡中部设一道横向排水沟和左右岸坡截水沟；在下游坝坡2条马道和排水棱体顶平台的内侧均设置纵向排水沟，共3道；在排水棱体下游坡脚处设1道纵向截水沟。排水沟采用素混凝土结构，壁厚300mm，断面300mm300mm。截水沟采用素混凝土结构，断面型式为梯形，底宽300mm，深400mm，两边坡均为11。考虑到大坝巡查及交通方便，设计在大坝下游坝坡的中部横向排水沟右侧设置1道宽1

15、0m的浆砌石人行台阶。 1.3排水棱体改造 大坝下游坝坡脚的堆石排水棱体损坏严重，内部砂卵石结构紧密，颗粒碎小，排水不畅。本次改造拟将其翻修，提高大坝坝体下游坡脚处的排水能力，保障大坝安全。设计在大坝下游坡脚57830m高程以下设堆石排水棱体，排水棱体高1.651m，顶宽15m，堆石体内边坡为110，外边坡为115。排水棱体与坝体填土及坝基覆盖层间均设10m厚的反滤层和04m厚的过渡层，防止坝体土逸出进而发生渗透破坏。 1.4大坝加固后的渗流及渗透稳定计算分析 根据碾压式土石坝设计规范，渗流计算应包括以下两种工况：上游正常蓄水位59700m与下游相应的最低水位57590m（工况一）；上游坝高1/3水位58950m与下游相应的水位57590m（工况二）。渗流计算采用北京理正岩土软件中渗流计算分析计算相关公式，计算方法采用有限元法。计算断面选择大坝主河槽处的最大断面（桩号B0070）。 1.5大坝加固后的坝坡稳定计算分析 根据碾压式土石坝设计规范，综合工程实际情况，坝坡稳定计算应包括以下三种工况：正常蓄水位（59700m）时的下游坝坡稳定；正常蓄水位（59700m）遇地震时的下游坝坡稳定；坝高1/3水位（58950m）时的上游坝坡稳定。大坝坝坡稳定计算采用北京理正岩土软件中稳定计算分析软件，计算方法为考虑各条块侧面间作用力的简化毕肖普法。计算