前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的水庫大壩除險加固設計研究3篇，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
1工程概況
三楂塢水庫是一座以灌溉為主，兼有防洪、養魚等綜合利用的?。?）型水庫。水庫位于建德市大同鎮，壩址以上主流長1.22km，集雨面積1.72km2，原設計總庫容為191.26萬m3，正常庫容152萬m3。樞紐主要建筑物由攔河壩（含主壩和副壩）、溢洪道、輸水建筑物等組成。攔河壩分為主壩和副壩，其中主壩壩型為類均質壩，壩頂高程133.10～133.61m，壩頂寬度2.50～3.60m，碎石路面，壩頂長度為160m。
2工程地質條件
三楂塢水庫位于千里崗山北東余脈的水爬尖山西北坡，天然庫盆由海拔150~200m的殘丘構成，平面形態不規則，為一山間湖泊型水庫。庫壩區出露地層較單一，主要為白堊系下統勞村組泥巖、粉砂巖和第四系松散堆積物。場地地質構造較發育，巖體較破碎，NE向、NW向裂隙較發育?，F場鉆探揭示，壩體填筑土主要為含礫粉質粘土，礫（角礫、碎石）含量10%~30%，可塑~硬塑；大壩清基處理尚好，無淤泥、粉細砂等軟弱層存在，巖層緩傾上游，未見大斷層通過。
3壩體主要工程問題及除險加固
3.1主要工程問題
三楂塢水庫運行40多年來已經歷多次洪水的考驗，在灌溉、防洪等方面發揮了較大的經濟和社會效益。但水庫建造年代較早，受當時條件限制，各種問題越來越明顯。經現場檢查，大壩右岸壩腳存在滲漏點，防滲體系存在嚴重缺陷；大壩上下游無護坡，下游壩面雜草叢生，上游壩面沖刷嚴重；溢洪道側墻老化嚴重，局部坍塌，泄槽底板未做襯砌，雜草叢生；輸水涵管啟閉機室混凝土老化嚴重；啟閉設備及閘門磨損、銹蝕嚴重，拉桿基座嚴重老化；大壩管理設施不配套，無管理房和必要的安全監測設施。另外，經復核計算壩頂高程不滿足防洪標準要求，壩體背坡抗滑穩定不符合規范要求?？傮w上，目前水庫大壩存在的主要問題包括：壩頂高程不滿足規范要求，大壩下游壩腳靠右岸側存在集中滲漏問題，大壩下游壩坡局部穩定安全系數不滿足規范要求，無必要的大壩監測設施等。這些問題不但嚴重影響了水庫綜合效益的正常發揮，而且還會對下游人民的生命財產安全造成威脅。
3.2除險加固措施
針對大壩存在的壩坡穩定問題，需綜合整治上下游壩坡，平整下游壩坡坡比為1:2，并在高程125.40m增設2m寬馬道；平整上游壩坡坡比為1:2.25，下部采用干砌石坡腳，邊坡1:2。具體措施包括：主壩壩頂寬5m，壩頂采用植草磚，上游側設路燈，間距50m，下游側建0.30m×0.30m排水溝，大壩經除險加固后，主壩頂長度159.75m，壩頂高程為133.70m。副壩壩頂寬4m，壩頂采用瀝青混凝土，大壩經除險加固后，副壩頂長度47.56m，壩頂高程為133.70m。主壩下游壩坡設兩條馬道，高程分別為125.40m與117.20m，上游壩坡混凝土預制塊護坡，下游壩坡草皮護坡，主壩在左側山坡新建上壩道路，副壩在壩坡設上壩道路，直通壩頂。針對大壩存在的滲漏安全問題，結合大壩壩型特點，壩基采用帷幕灌漿進行防滲處理，徹底解決可能存在的壩體滲漏、壩基和繞壩滲漏等問題。具體方案為：沖抓回填粘土形成防滲心墻，回填土經壓實后滲透系數減小，在夯實的同時，也同步加固壩體。之后在套井中心線布置1排灌漿孔進行固結灌漿，孔徑6cm、孔距1.50m，需深入相對不透水層線（q≤5Lu）以下5m。
4壩體滲流及抗滑穩定復核
4.1壩體滲流穩定分析
采用平面有限元滲流計算程序開展土壩滲透穩定計算。壩坡采用設計斷面，上游壩坡為1∶2.25，下游壩坡為1∶2。計算工況：工況1，穩定滲流期，上游正常蓄水位▽130.60m，下游▽105.17m；工況2，非穩定滲流期（水位驟降期），庫內水位由校核洪水位▽132.59m降至正常蓄水位▽130.60m，對應下游▽105.17m；工況3，非穩定滲流期（水位驟降期），庫內水位由正常蓄水位▽130.60m降至死水位▽108.07m，對應下游▽105.17m；工況4，平均水位計算滲流量，上游水位▽122.55m，對應下游▽105.17m。滲流計算成果見表1，典型工況1的浸潤線分布見圖1。在各計算工況下，下游邊坡滲流逸出最大坡降均小于土體最大允許坡降，可滿足滲透穩定要求。
4.2壩體抗滑穩定分析
大壩主要建筑物級別為4級，為類均質壩，可采用瑞典圓弧法計算。穩定分析斷面與滲流計算斷面一致，土層物理力學參數見表2。大壩邊坡穩定分析的計算工況如下：工況1，穩定滲流期，上游正常蓄水位▽130.60m，下游▽105.17m，計算下游壩坡；工況2，非穩定滲流期（水位驟降期），庫內水位由校核洪水位▽132.59m降至正常蓄水位▽130.60m，對應下游▽105.17m，計算上游壩坡；工況3，非穩定滲流期（水位驟降期），庫內水位由平均水位▽122.55m降至死水位▽108.07m，對應下游▽105.17m，計算上游壩坡；工況4，施工期庫內外均無水，計算上游壩坡；工況5，施工期庫內外均無水，計算下游壩坡。穩定計算成果見表3，典型工況1的最危險滑弧斷面見圖2。計算表明在加固處理后，水庫大壩各工況下的穩定性均滿足規范要求。
5結語
通過開展系統性的除險加固設計及處理后，該水庫大壩滲流及結構安全計算均可滿足規范規程要求，進而保證了整個小型水利設施的安全運行及功能高效發揮。相關設計經驗對同類工程也具有一定的借鑒和參考價值。
作者:徐伊琳 馬立 單位:杭州水利水電勘測設計院有限公司
水庫大壩除險加固設計篇2
我國現有的小型農田水利基礎設施，經過幾十年的運行使用，普遍存在運行效率低、安全難達標等問題[1，2]。為確保此類水利設施的利用效益最大化、排除潛在的安全隱患，必須對其進行除險加固改造升級[3，4]。牌坊塢水庫經過48a的運行，已成為亟待治理的病險水庫。通過系統排查，目前該水庫大壩存在較多安全隱患，包括壩體填土壓實度較差、壩體及壩基滲透性不達標、壩體結構穩定性不滿足要求、附屬設施老化或缺失等問題。為保證該水庫大壩的安全運行和功能高效發揮，對現存安全隱患進行了針對性除險加固設計及處理，并同步開展工程質量與運行管理評價、防洪標準復核、水庫大壩結構安全計算等系統性的水庫大壩安全評價工作。
1工程概況
牌坊塢水庫是一座以灌溉為主的小（2）型水利工程，灌溉面積213.33hm2。水庫位于臨安區太陽鎮登村，壩址以上主源長3.12km，集雨面積2.98km2，總庫容24.3萬m3，正常庫容19.8萬m3。樞紐由攔河壩、溢洪道、輸水建筑物等組成。攔河壩為黏土心墻土壩，壩高20m，壩頂寬4.7～5.7m，壩軸線長約50m，壩頂高程287.65～287.85m。水庫大壩典型橫剖面。
2工程地質條件及評價
2.1基本工程地質條件
牌坊塢水庫位于天目山脈，所在流域地勢總體為西北高、東南低，微向東南傾斜。地貌形態是以凝灰巖為主的低山、高丘地貌。庫壩區出露地層較單一，主要為侏羅系上統勞村組凝灰巖和第四系松散堆積物。場地地質構造以褶皺為主，無較大的斷層通過。物理地質現象以小型土質滑坡為主，未發現其他不良地質現象。測區內未發現較大斷層分布。壩址區地下水以孔隙潛水和基巖裂隙水為主，孔隙潛水分布于覆蓋層內，基巖裂隙水分布于基巖表層或節理裂隙帶內，壩基基巖上部透水率較小，多為弱透水性。河床及兩壩肩弱風化基巖為弱透水性。根據調查分析，壩殼填土由基巖上層殘積含礫黏土與表層全風化、強風化層與開挖料填筑而成，稍密。含礫量一般50.0%～60.0%，個別達70%，含砂量20%~30%，黏粒含量10%～20%，根據現場探坑注水試驗，滲透系數為4.80×10-3cm/s，屬強透水。心墻填土為粉質黏土，多呈硬可塑狀態，局部含礫，礫徑0.2~2.0cm，含礫量一般在10.0%~20.0%，含水量一般在26.8%~38.5％。土的分散度3.3%~6.1%，為非分散性土。
2.2壩區工程地質評價
工程區區域構造穩定，地震動峰加速度小于0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，相應地震基本烈度為Ⅵ度，根據《水工建筑物抗震設計規范》[5]可不進行抗震計算。壩體經工程地質鉆探和注水試驗揭露，心墻填土以粉質黏土為主，局部含礫，平均滲透系數K=8.72×10-5cm/s，滲透系數大值平均值K=2.24×10-4cm/s，建議滲透系數K=2.24×10-4cm/s，為弱—中等透水性。滲透性不滿足規范要求。大壩壓實度>0.96的比例僅為30%，壓實度＜0.90的比例高達20%，填土壓實度較差，碾壓填筑質量不能滿足現行規范的要求。根據鉆孔注水試驗，壩基強風化基巖為中等透水性，弱風化凝灰巖基巖面以下為弱透水性，壩基滲透性不滿足規范要求。
3壩體主要工程問題及除險加固措施
3.1主要工程問題
牌坊塢水庫運行以來已經歷多次洪水考驗，在灌溉、防洪等方面發揮了較大的經濟和社會效益。由于水庫大壩運行時間較長，并缺乏必要的管理設施，大壩及其附屬設施存在較多問題，主體工程存在嚴重安全問題。經現場檢查，大壩壩腳存在滲漏現象；大壩迎水坡坡面高低起伏，凹凸不平，塊石護砌不完整，存在較為嚴重的風化、損壞情況；背水坡不平整，右壩坡堆有松散塊石，壩腳為干砌石擋墻。溢洪道左岸漿砌塊石邊墻老化，灌木雜草叢生；右側天然山體邊坡無護砌，局部塊石風化坍塌，出現懸空面。溢洪道漿砌石底板老化破碎，出現滲漏情況。溢流堰體混凝土已老化破碎，右端出現滲漏情況；壩下放水設施為漿砌石方涵與素混凝土圓涵組合涵管，年久失修，存在斷裂隱患，危及大壩安全。放水涵管進口采用啟閉機控制，啟閉設施銹蝕，拉桿上螺絲銹蝕脫落。啟閉機房較為狹小、破舊，無法滿足水庫日常管理運用需要；大壩未設置必要的沉降、滲流等安全監測設施；水庫運行近40a來基本未進行過清淤治理。另外，經復核計算大壩滲漏安全不滿足要求，大壩結構安全不符合規范要求。除險加固前的水庫大壩?？傮w上，目前水庫大壩存在的主要問題包括：大壩滲漏不滿足規范要求，壩腳存在少量滲漏現象，大壩穩定性不滿足規范要求，無必要的大壩監測設施等。這些不但嚴重影響了水庫綜合效益的正常發揮，而且還會對下游人民的生命財產安全造成威脅。
3.2除險加固措施
為滿足工程安全要求，同時考慮經濟合理性，將壩頂寬度設置為6m，壩頂平整后高程為287.80m，壩長50m，壩頂寬6m，采用厚8cm瀝青路面，下部為水泥穩定碎石層，厚20cm。大壩無防浪墻，上游側設不銹鋼欄桿，除險加固后的大壩橫剖面如圖3所示。上游壩坡現有塊石清除，整個坡面整平至1∶3.0，為方塊石護坡，方塊石規格為30cm×30cm×20cm，下部為15cm厚的碎石墊層，為減少土方開挖，在壩坡高程285.20m處設置3m寬馬道，在壩踵處新建M10漿砌塊石齒墻，壩坡與山體接觸部位新建M10漿砌塊石界墻。下游壩坡夯實后整平至1∶2.0，在高程279.80m處設置1條2.0m寬的馬道，將下游壩坡分為2級，在壩趾處新建排水棱體、壩坡與山坡交接處設岸坡排水溝。下游壩坡采用草皮護坡，下部鋪30cm厚的種植土。為了便于運行管理，下游壩坡新建1道1.5m寬的C20混凝土踏步。重建溢洪道進口段及漸變段的兩側導墻及底板，泄槽段左岸導墻。進口段側堰堰體拆除重建，基礎開挖至弱風化基巖。為減少堰體開挖，底板采用“L”形C20混凝土結構，齒墻深1m，底板厚0.3m。堰體為C25混凝土溢流堰，長20m，寬1.5m。側槽首端底高程283.5m，寬2.0m；末端底高程283.10m，寬6.85m。溢洪道平直段長6m，寬6.5~6.0m，左側為C25混凝土截滲墻，右側為C20混凝土護坡。泄槽段長52m，左岸為M10漿砌石擋墻，擋墻高2.0m；右側為C20混凝土護坡，底板坡度根據現狀坡度清除表面風化塊石，樁號Y0+024—Y0+043段底板采用C20混凝土襯砌、厚20cm，樁號Y0+043—Y0+076段清除表面風化塊石、不襯砌。泄槽段末端連接3m長平直段，寬4.2m，防止底部淘刷。新開1條林道作為上壩道路，道路寬3.0m、長626m。水庫大壩最大高度為20.0m，目前的虹吸及開挖埋管均不合理，采用非開挖定向鉆孔布置放水涵管。灌溉放水涵管的管徑可減小為300mm，管道供水規模為700m3/d，取水管管徑為200mm，將放水涵管與取水管一并布置在非開挖定向鉆孔孔徑為700mm涵洞內。涵管進口高程為268.10m，出口高程為265.00m。涵管出口設出水池，底板高程264.70m。水庫金屬結構主要有啟閉機、進水口攔污柵、閘閥等。經計算，開啟力P0=5.91t，閉合力Pw=4.72t，考慮安全余量，本工程采用啟閉力為10t的手動啟閉機，啟閉機拉桿采用φ60圓鋼拉桿。攔污柵位于進水池上端，尺寸為0.88m×1.2m，以30mm×3mm的扁鋼焊接而成，鋼筋間距55.6mm，表面采用防銹蝕處理措施。涵洞孔徑為0.3m，進口設直徑40cm的平板插門。另外，進行水庫清淤也十分必要?？紤]到牌坊塢水庫庫區較大，清淤位置可偏向水庫飲用水取水口。牌坊塢水庫滲漏很小，滲流量基本穩定，且大壩壩體心墻很寬，故不對大壩壩體做防滲加固。水庫壩基上部強風化基巖為中等透水性，下部弱風化凝灰巖基巖面以下為弱透水性，因此對壩基滲漏采用帷幕灌漿處理，在原壩頂軸線位置處布置單排灌漿孔，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三序進行鉆孔灌漿，終孔距為2.0m，孔深深入巖基相對隔水層（透水率≤10Lu）以下5m。
4壩體抗滑穩定復核
4.1巖土體參數及計算模型
大壩主要建筑物級別為5級，為心墻壩，可使用理正軟件采用瑞典圓弧法開展穩定性計算分析[6]。各土層材料的物理力學參數。模型計算范圍上表面取至壩頂，壩基的深度及向上、下游延伸長度各取1.0倍壩高，大壩穩定計算斷面。
4.2壩體抗滑穩定計算成果
大壩壩坡穩定分析應分別計算上、下游壩坡在穩定滲流期以及庫水位降落期的抗滑穩定性。各工況下大壩壩坡抗滑穩定計算成果。正常蓄水工況下壩坡的穩定性特征。根據計算結果，除險加固后的大壩在各運行工況下的抗滑穩定安全系數均可滿足規范要求。
5結論
牌坊塢水庫建造年代較早，受當時條件限制，目前存在嚴重的安全問題，主要包括大壩防洪安全不達標、壩基滲漏問題較突出及壩體穩定性偏低等，嚴重影響了水庫的正常運行。通過開展系統性的除險加固設計及處理，該水庫大壩穩定性可滿足規范規程要求，保證了整個小型水利設施的安全運行及功能高效發揮。相關設計經驗可為同類工程提供一定的借鑒。
作者:馬立 趙心宇 伍美華 單位:杭州水利水電勘測設計院有限公司
水庫大壩除險加固設計篇3
１大壩除險加固設計
１.１頂部加固
大壩在實際運行中需要壩頂做好排水工作，因此，在進行壩頂除險加固時，為保證壩頂除險加固工作順利實施，需要重視排水設計工作，使得大壩能夠將積水有效的排出。在此過程中，需要保持壩頂和路面具有科學的傾斜角，坡度控制在３％左右為宜，能夠有效保證大壩排水順利的同時，承擔一部分交通運輸工作。壩頂的高度是保證大壩除險加固設計有效性的重要因素。大壩高度是影響攔截水位的主要指標，更是提高大壩安全性的必要保證。因此，需要做好壩頂高度的合理判定，確保數據的精確度。
１.２放水洞與溢洪道加固
相關設計人員在進行放水洞與溢洪道設計時，需要以除險加固補強為中心，對涵洞內部進行有效的修補。除此之外，需要在涵洞內部及時加入ＰＥ管以及玻璃管等設施，從而有效提升放水洞的質量。對于溢洪道除險加固技術來說，其施工重點在于合理控制段與泄槽段部位，做好整個壩體的結構設計工作。在進行壩坡抗滑性確認時，首先需要對風速進行確認，一般情況下的正常運用條件風速為１３．２８ｍ／ｓ，而非運用條件９．１ｍ／ｓ。地震動反應譜特征周期一般在０．３～０．５之間，加速度則小于０．０３ｇ。正常情況下的風浪浪高為０．３５ｈ／ｍ，非正常情況下的風浪浪高為０．２５ｈ／ｍ。
１.３輸水涵洞加固
輸水涵洞通常采取回填灌漿以及固結灌漿相結合的方式，但通常情況下，由于涵洞內徑小于１．５ｍ，人工作業較為困難，且施工機械設備進入涵洞也較為困難時，為保證施工效果，需要引入輸水涵洞的設計方案。為保證施工效果，可將輸水涵洞放置在壩體的右岸，為提高壩體的安全性和穩定性，無須將隧洞通過壩體，而直接采用在右側山體下新建的方式。隧洞進口段有兩種方案，一種是在隧洞的進口位置采取塔式進水方案，另一種是在隧洞中設置檢修井的方式，能夠最大程度降低工作負荷，且施工方便、簡單。
２大壩除險加固技術應用實例分析
２.１工程概況
以西潭水庫為例。該水庫主要是由大壩、泄洪灌溉閘共同組成。以灌溉為主，同時具有防洪和養殖等功能的水利工程。其中，大壩屬于均質土壩，最高高度為８．１ｍ，頂壩高程在１８．２０～１９．０２ｍ，壩頂寬度在５．８ｍ左右，壩頂長度為４５７ｍ，壩體上游的坡度比例為１：２．０１，上游并無護坡設施，下游的護坡比例為１：２．０６，屬于雜草坡面。與此同時，在下游壩腳設置了相應的貼坡排水設施，但由于風化嚴重，因而反濾排水功能較差。泄洪灌溉管為現澆鋼筋混凝土平斜管結構，內徑為０．９ｍ，進口的底板高程為１２．５７ｍ，出口的底板高程為１３．１４ｍ，全長４１ｍ。通過斜管進行取水，其孔徑在１．１ｍ×１．１ｍ，屬于結合泄洪方式。最高處的進水口底高程為１６．２３ｍ，并未設置閘門，取水口使用木質閘門擋水，由人工進行控制。當水庫的整體水位高于正常水位１６．２３ｍ時，從斜管流入到平管泄洪的位置上。當前，該水壩工程面臨的問題主要包括：涵管出口位置長期有水流流出，導致沿管發生泄漏，閘身混凝土老化問題嚴重，甚至出現骨料暴露問題，少部分混凝土破損嚴重。進口木質閘腐爛，無法進行有效的啟閉，同時由于該項工作長期需要人工操作，因而存在一定的危險性。在大壩的壩底位置，還存在滲漏問題，壩體填筑土料為低液限黏土，壩體質量基本滿足實際需要。當前，壩體上游、下游都為雜草坡面，其中上游受到水體、風浪的侵蝕較為嚴重，導致上游和下游壩坡出現凹凸不平等問題。通過實際調研與計算，得知該壩下游壩坡的滲透坡降計算值已超過允許滲透坡降最大值，加之缺少出口保護設施，因而容易在下游破壩出現損壞、滲漏等問題，對大壩安全造成不良影響。
２.２填筑土料質量分析
依據實地勘察得出，西潭水庫的壩體填筑土由低液限黏土構成。其中，礫石的含量在０～５．４２％之間，平均值為１．３５％，砂礫的含量數值變化在０．３％～２５．８％之間，平均值為６．２％，粉粒的含量數值為２１．２３％～５６．２５％，平均值為４３．２６％。黏粒含量數值在２４．３２％～６８．４６％之間，平均值為５１．２３％。從中可以得出，顆粒含量數值變化幅度較大，且土料存在較為明顯的不一致性。同時，砂、礫的含量較低，粉粒含量較高。壩體填筑土顆粒組成如表１所示。
２.３大壩除險加固技術布置
２.３.１壩頂設計
當前，大壩的頂壩高程在１８．２０～１９．０２ｍ，壩頂寬度在５．８ｍ左右。通過實際測算得知，壩頂高程為１８．３５ｍ，因此，得出現有的大壩壩頂高程無法滿足實際需求，需要進行科學的壩頂設計。在除險加固過程中，首先需要保證壩頂和路面的坡度控制在３％左右，一方面保證大壩排水順利，另一方面則能夠有效承擔部分交通運輸工作。其次，將壩頂高程設置為１９．２１ｍ，壩頂長度為６３４ｍ。采用先平整后澆筑混凝土路面的方式進行作業。最后，路面需要鋪設厚度為１６ｃｍ的碾壓混凝土基層后，鋪設厚度為２２ｃｍ的Ｃ３０混凝土面板，將壩頂的寬度設置在４．５～５．５ｍ之間。在沿壩頂上游以均勻的方式設置防汛照明燈。
２.３.２壩坡與護坡設計
為保證大壩的穩定性，做好護坡工作尤為重要，涵洞能力的增強有助于險情處理和排水棱體的處理，提升泄洪洞的排水能力，達到大壩改造除險加固的目的。通過現場的實際勘察發現，大壩的上游并未設置護坡，因而受到風浪影響較大，因此，本次工程中對上游進行了相應的護坡保護工作。其中，上游的壩坡比例為１∶２．３，能夠從壩腳位置保護到壩頂。對上游已經塌陷、凹陷位置進行合理修整后，采用鋪筑厚度為２２ｃｍ的砂墊層以及１２ｃｍ厚的Ｃ２０混凝土預制塊進行護坡工作。為保證居民的生活不受影響，選擇在上游位置設置兩個漿石臺階的方式，其中，漿砌石臺階的寬度為４．８ｍ，兩邊為０．４ｍ的Ｃ２０混凝土緣石，坡度和坡面坡度相一致。
２.３.３下游反濾排水設計
原有的大壩反濾排水設施功能不夠完備，因而無法滿足實際施工需求，依據設計要求進行貼坡反濾排水體的重新設計與建造，將貼坡反濾排水體長度設置為６０２ｍ，頂寬設置為１．２ｍ。依據滲流計算公式得出壩體浸潤線高出逸點高程，將貼坡反濾排水體的高程設置在１４．２～１５．０ｍ之間，坡度比例為１∶２．８。其中，反濾層主要由土工布和砂礫構成，反濾層的第一層位置鋪設２８０ｇ／ｍ２土工布反濾布，第二層位置為厚度１５ｃｍ的粗砂墊層，第三層為２２ｃｍ的厚卵石墊層，最后為干砌石體［４］。
２.３.４護坡與壩面排水設計
由于現有的大壩下游坡面不夠平整，因此，在實際設計過程中需要將雜草鏟除干凈后再對下游壩坡進行夯實和加固，加入適當的透水料。壩坡坡比為１∶２．８，在實際設計過程中，綜合考量壩坡坡面，當平整坡面后，及時進行鋪設相應的網狀草皮用來護坡。其中，草皮的護坡范圍設置高于反濾排水體的整體高程。為避免發生下游壩坡雨水集中沖刷問題，依據相關政策要求，在大壩的下游進行壩面縱橫排水溝的設置。其中，縱向的排水溝通常設置在馬道內側，橫向排水溝則采用每間隔９０ｍ設置一道的方式，總共設置了６道。排水溝的材料以Ｍ１０水泥砂漿為主，橫向的排水溝斷面尺寸為０．３ｍ×０．４ｍ，縱向排水溝的斷面尺寸為０．３ｍ×０．５ｍ，而岸坡的排水溝斷面則為０．５ｍ×０．５ｍ。
２.４泄洪灌溉涵除險加固設計
２.４.１泄洪設施
泄洪灌溉管為鋼筋混凝土箱涵結構，長度為４０ｍ。依據本次除險加固設計，選擇豎井型式，依靠在庫區一面，其高程在１５ｍ以上。合理控制段與泄槽段部位，做好整個壩體的結構設計。將閘門設置在豎井的前面，當無須灌溉時，閘門可以在關閉的狀態下實現蓄水功能。當水位高于正常水位時，可以從豎井位置流入，借助涵管完成下泄工作。通過測算，得出西潭水庫的入庫和出庫的數量變化公式（１）如下：［（Ｑ１＋Ｑ２）／２－（ｑ１＋ｑ２）］×△ｔ＝Ｖ２－Ｖ１（１）式中：Ｑ１和ｑ１為初期入庫和出庫的流量；Ｑ２和ｑ２為末期入庫和出庫的流量；Ｖ１和Ｖ２為初期、末期的水庫總蓄水量。
２.４.２除險加固
將原有的混凝土斜管拆除后將水渠清理干凈，為方便建立八字墻，需要對水渠盡可能擴寬。開挖涵管以上的壩體，邊坡比例設置為１∶１．２，底寬設置為５．１ｍ，將進水口的底高程設置為１３．１４ｍ，出水口的高程則設置為１２．０８ｍ，將原涵管拆除。進口位置需要設置５ｍ長的Ｍ７．５漿砌石八字墻，利用重力式擋土的方式，將擋土墻的頂寬設置為０．３ｍ，采用迎水直上的方式，背水面坡度比例設置為１∶０．６，墻高設置在１．３～２．２ｍ左右。為提高水庫的管理效率，用閘門控制灌溉用水的方式，保證在泄洪時無須進行閘門的控制。依據上述原則，八字墻建立完成后需要建立新的閘井，將擋水面積設置為１．３ｍ×１．１ｍ的鐵閘門。而閘井則采取豎井式，其高程需要高于１５．２３ｍ。豎井前面設置閘門，當無須灌溉時，則可以將閘門關閉，水庫可以正常蓄水。在閘井的上方設置相應的啟閉房，同時配備了兩用螺桿式的啟閉機。其中閘井的材料為Ｃ１５混凝土，其防沖刷能力較強，啟閉平臺的材料也為Ｃ１５混凝土，啟閉房以磚混合結構為主。對混凝土涵管進行重新澆筑，涵管的長度為４０ｍ，進口高程為１３．１２ｍ，出口高程為１３．２５ｍ，坡度設置為０．００４，橫斷面尺寸為１．１ｍ×１．１ｍ，選擇的是鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為Ｃ１５。將涵管分為兩段進行分別澆筑，在中間位置設置相應的水環。對于八字墻和閘井來說，都需要做好土方回填工作，整個回填過程需要保證分層進行碾壓。在出口位置需要設置長度為６．８ｍ的出水渠，以梯形為主，底板選用Ｃ１５混凝土進行襯護，襯砌厚度保持在０．２５ｍ左右，邊坡比例設置為１∶１。
３結論
在實際的應用中，受到時間、氣候條件以及其他因素的影響，使得大壩容易發生老化或失修問題，甚至發生泄漏，影響水庫的正常運行。因此，為進一步提高水庫運行的穩定性，需要定期對大壩進行檢查和維修，面對大壩除險的問題能夠及時采取除險加固技術予以解決，實現大壩的可持續發展。
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作者:劉文明 單位:南昌市中水科技發展有限公司