病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)專家講座

病險(xiǎn)水庫

除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

中水北方勘測設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任企業(yè)陸宗磐1病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第1頁序言

1.主要病險(xiǎn)問題

2.安全判定

3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

4.加固工程實(shí)例2病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第2頁前言陳雷部長在全國水利工作會(huì)議上匯報(bào)：

今后2-3年，要突出抓好“十大水利工程”建設(shè)。

一是病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程。確保年年底完成6240座大中型和重點(diǎn)小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固任務(wù)，在此基礎(chǔ)上，開啟大中型病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固工程，加緊各地小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固步伐。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第3頁前言《全國病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固專題規(guī)劃》項(xiàng)目共6240座（大型86座，中型1096座，小型5058座）1975年～1997年完成了81座病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固，1998年～年開展了2300多座病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作

病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第4頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第5頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第6頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第7頁前言截止到年底全國大型水庫病險(xiǎn)率由1999年底42％下降到14％，中型水庫病險(xiǎn)率由1999年底41％下降到25％病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第8頁占中型水閘占大型水閘病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第9頁前言截止到年底全國已建成各類水庫86353座，水庫總庫容6924億立方米。其中，大型水庫529座，中型水庫3181座，小型水庫82643座。全國大中型水庫大壩安全達(dá)標(biāo)率為64.1％。全國已建各類水閘43829座，其中大型水閘504座。在全部已建水閘中，分洪閘2647座，排澇閘14987座，擋潮閘5008座，引水閘8486座，節(jié)制閘12701座。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第10頁1.主要病險(xiǎn)問題病險(xiǎn)水庫主要問題

1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低(防洪標(biāo)準(zhǔn)、抗震標(biāo)準(zhǔn))。2)主要建筑物穩(wěn)定差。3)主要建筑物不滿足抗震穩(wěn)定要求。4)壩體、壩基滲漏嚴(yán)重，危及大壩安全。5)建筑物質(zhì)量差，泄洪、輸水建筑物老化、破損、漏水、露筋等。6)閘門、啟閉設(shè)施和電氣設(shè)備損壞，年久失修、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈。7)水庫調(diào)度利用、維涵養(yǎng)護(hù)、安全監(jiān)測等管理設(shè)施嚴(yán)重缺乏或不完善。其它方面問題，如水庫淤積、山體滑坡、蟻害等。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第11頁1.主要病險(xiǎn)問題

病險(xiǎn)水閘主要問題1)防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。2)閘室不穩(wěn)定。3)閘基和兩側(cè)滲流不穩(wěn)定。4)主要結(jié)構(gòu)不滿足抗震要求。5)閘室結(jié)構(gòu)混凝土老化及嚴(yán)重?fù)p壞，如混凝土裂縫、剝蝕、脫落、碳化、疏松，鋼筋銹蝕等。6)閘下游消能防沖設(shè)施嚴(yán)重?fù)p壞。7)閘或樞紐范圍上、下游河道淤積，造成泄水能力下降。8)閘門、啟閉設(shè)施和電氣設(shè)備損壞，或者老化、年久失修、運(yùn)轉(zhuǎn)不靈。9)觀察設(shè)施缺乏或者損壞失效。10)其它方面問題，如樞紐布置不合理，防滲鋪蓋、翼墻、堤岸護(hù)坡?lián)p壞，管理房屋失修，防汛道路損壞，缺乏備用電源、交通車輛和通信設(shè)施等。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第12頁2.安全判定水庫安全判定《水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》SL258-為“水庫大壩安全判定方法(水管[1995]86號(hào))”配套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則主要包含以下內(nèi)容(1)水庫大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)、滲流安全評(píng)價(jià)、抗震安全復(fù)核及金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)(2)與水庫大壩安全評(píng)價(jià)相關(guān)工程質(zhì)量評(píng)價(jià)及大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)(3)在上述復(fù)核與評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上完成大壩安全綜合評(píng)價(jià)病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第13頁2.安全判定水庫安全判定綜合大壩工程性狀各專題安全性分級(jí)結(jié)果，最終確定安全分類，水庫大壩安全分為三類：一類壩安全可靠，能按設(shè)計(jì)正常運(yùn)行；二類壩基本安全，可在加強(qiáng)監(jiān)控下運(yùn)行；三類壩不安全，屬病險(xiǎn)水庫大壩。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第14頁2.安全判定水庫安全判定（1）

有資質(zhì)單位對(duì)水庫進(jìn)行安全判定，在《水庫安全判定綜合匯報(bào)》結(jié)論中，明確為幾類壩。（2）報(bào)水利部大壩安全管理中心認(rèn)定水庫大壩屬幾類壩。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第15頁2.安全判定水庫安全判定，普通需提交以下匯報(bào)：《水庫安全判定綜合匯報(bào)》；《水庫大壩補(bǔ)充勘探匯報(bào)》；《水庫設(shè)計(jì)洪水復(fù)核分析匯報(bào)》；《水庫大壩老化病害檢測評(píng)定匯報(bào)》；《水庫大壩現(xiàn)場檢驗(yàn)匯報(bào)》；《水庫大壩滲流、邊坡穩(wěn)定分析匯報(bào)》；《水庫大壩建設(shè)與運(yùn)行情況匯報(bào)》；《水庫溢洪道、放水洞老化病害檢測評(píng)定匯報(bào)》；《水庫溢洪道（閘）安全復(fù)核匯報(bào)》；《水庫放水洞安全復(fù)核匯報(bào)》；病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第16頁2.安全判定水閘安全判定《水閘安全判定管理方法》(水建管〔〕214號(hào))水閘安全類別劃分為四類：一類閘：利用指標(biāo)能到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無影響正常運(yùn)行缺點(diǎn)，按常規(guī)維涵養(yǎng)護(hù)即可確保正常運(yùn)行。二類閘：利用指標(biāo)基本到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，工程存在一定損壞，經(jīng)大修后，可到達(dá)正常運(yùn)行。三類閘：利用指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，工程存在嚴(yán)重?fù)p壞，經(jīng)除險(xiǎn)加固后，才能到達(dá)正常運(yùn)行。四類閘：利用指標(biāo)無法到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，工程存在嚴(yán)重安全問題，需降低標(biāo)準(zhǔn)利用或報(bào)廢重建。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第17頁2.安全判定水閘安全判定水閘安全判定包含水閘安全評(píng)價(jià)、水閘安全評(píng)價(jià)結(jié)果審查和水閘安全判定匯報(bào)書審定三個(gè)基本程序。（一）水閘安全評(píng)價(jià)：判定組織單位進(jìn)行水閘工程現(xiàn)實(shí)狀況調(diào)查，委托有資質(zhì)單位開展水閘安全評(píng)價(jià)提出水閘安全評(píng)價(jià)匯報(bào)；（二）水閘安全評(píng)價(jià)結(jié)果審查：由判定審定部門或委托相關(guān)單位，主持召開水閘安全判定審查會(huì)，組織成立教授組，對(duì)水閘安全評(píng)價(jià)匯報(bào)進(jìn)行審查，形成水閘安全判定匯報(bào)書；（三）水閘安全判定匯報(bào)書審定：判定審定部門審定并印發(fā)水閘安全判定匯報(bào)書。水閘安全判定匯報(bào)書格式要求詳見附件病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第18頁2.安全判定大同水庫首次安全判定匯報(bào)書病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第19頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.1除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)基本要求3.2防洪標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)策3.3抗震及加固辦法3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.6溢洪道加固辦法3.7壩下埋管加固辦法3.8加固設(shè)計(jì)匯報(bào)編制病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第20頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.1除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)基本要求一是遵照《病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目建設(shè)管理方法》和相關(guān)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)、水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。二是按照安全判定評(píng)價(jià)意見和存在主要問題進(jìn)行設(shè)計(jì)。三是與水庫除險(xiǎn)加固本身無關(guān)建設(shè)內(nèi)容，如移民安置、永久征地；與大壩安全無關(guān)建筑物，如電站部分等，不應(yīng)納入。四是優(yōu)化比選設(shè)計(jì)方案，除險(xiǎn)加固方法要安全可靠，主動(dòng)采取新技術(shù)、新材料、新工藝。五是嚴(yán)格控制工程概算，確保工程投資經(jīng)濟(jì)合理，力爭節(jié)約工程投資，降低工程造價(jià)。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第21頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.2防洪標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)策“63.8“洪水中型水庫5座，小型水庫96座“75.8”洪水大型水庫2座、中型水庫2座、小型水庫58座1991年江淮大水小型水庫39座洪水標(biāo)準(zhǔn)不足37.3%~51.5%工程質(zhì)量差 35.9%~38.5%其它 8.8%~26.2%病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第22頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.2防洪標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)策板橋水庫土壩，25m，庫容4.92億m3洪水流量12790m3/s，3倍校核洪水，泄流能力1740m3/s京廣線102km，40座橋，世行評(píng)定100億$災(zāi)民5400萬，傷亡12萬，其中死亡22564人修復(fù)后，壩高50.5m，總泄水能力15000m3/s病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第23頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第24頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第25頁

1-1-1水利水電工程分等指標(biāo)

工程等別工程規(guī)模水庫總庫容(億m3)防洪治澇澆灌供水發(fā)電保護(hù)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)主要性保護(hù)農(nóng)田(萬畝)治澇面積(萬畝)澆灌面積(萬畝)供水對(duì)象主要性裝機(jī)容量(萬kW)Ⅰ大（1）型≥10尤其主要≥500≥200≥150尤其主要≥120Ⅱ大（2）型10~1.0主要500~100200~60150~50主要120~30Ⅲ中型1.0~0.10中等100~3060~1550~5中等30~5Ⅳ?。?）型0.10~0.01普通30~515~35~0.5普通5~1Ⅴ?。?）型0.01~0.001<5<3<0.5<1病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第26頁

（1）對(duì)綜合利用水利水電工程，當(dāng)按各綜合利用項(xiàng)目標(biāo)分等指標(biāo)確定等別不一樣時(shí)，其工程等別應(yīng)按其中最高等別確定。

注：水庫總庫容指水庫最高水位以下靜庫容；

（2）攔河水閘工程等別，應(yīng)依據(jù)其過閘流量，按表1-1-2確定。工程等別病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第27頁

表1-1-2攔河水閘工程分等指標(biāo)

工程等別工程規(guī)模過閘流量（m3/s）Ⅰ大（1）型≥5000Ⅱ大（2）型5000~1000Ⅲ中型1000~100Ⅳ?。?）型100~20Ⅴ?。?）型<20病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第28頁

表1-1-5永久性水工建筑物級(jí)別

工程等別主要建筑物次要建筑物Ⅰ13Ⅱ23Ⅲ34Ⅳ45Ⅴ55病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第29頁二、水工建筑物級(jí)別1．永久性水工建筑物級(jí)別(表1.1.5)（1）失事后損失巨大，可提升一級(jí)；損失不大可降低一級(jí)。經(jīng)過論證并報(bào)主管部門同意。（2）壩高超出表1-1-6指標(biāo)，其級(jí)別可提升一級(jí)，但洪水標(biāo)準(zhǔn)可不提升。（3）地質(zhì)條件復(fù)雜或采取新型結(jié)構(gòu)時(shí)，可提升一級(jí)，但洪水標(biāo)準(zhǔn)不予提升。水工建筑物病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第30頁表1-2-1山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)[重現(xiàn)期(年)]

項(xiàng)目水工建筑物級(jí)別12345設(shè)計(jì)1000~500500~100100~5050~3030~20校核土石壩可能最大洪水（PMF）或10000~50005000~~10001000~300300~200混凝土壩、漿砌石壩5000~~10001000~500500~200200~100病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第31頁表1-2-2山區(qū)、丘陵區(qū)水利水電工程消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)永久性泄水建筑物級(jí)別12345洪水重現(xiàn)期（年）10050302010病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第32頁表1-2-6平原區(qū)水利水電工程永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)

[重現(xiàn)期（年）]項(xiàng)目永久性水工建筑物級(jí)別12345水庫工程設(shè)計(jì)300~100100~5050~2020~1010校核~10001000~300300~100100~5050~20攔河水閘設(shè)計(jì)100~5050~3030~2020~1010校核300~200200~100100~5050~3030~20病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第33頁病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第34頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.2防洪標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)策提升防洪標(biāo)準(zhǔn)辦法1)加高防浪墻2)加高大壩3)擴(kuò)建原泄洪建筑物4)新建泄洪建筑物(溢洪道、泄洪洞等)5)其它非工程辦法(用于超標(biāo)準(zhǔn)洪水)病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第35頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.3抗震及加固辦法3.3.1地震震級(jí)和地震烈度地震動(dòng)峰值加速度和地震反應(yīng)譜特征周期，直接采取《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-中參數(shù)。地震基本烈度由GB18306-查取地震動(dòng)峰值加速度并按表1-8-1確定工程抗震設(shè)防類別水工建筑物工程抗震設(shè)防類別應(yīng)依據(jù)其主要性和工程場地基本烈度按表1-8-2要求確定。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第36頁

表1-8-1地震動(dòng)峰值加速度分區(qū)與地震基本烈度對(duì)照表

地震動(dòng)峰值加速度g≤0.050.050.10.150.20.3≥0.4地震基本烈度值≤667788≥9病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第37頁表1-8-2工程抗震設(shè)防類別

工程抗震設(shè)防類別建筑物級(jí)別場地基本烈度甲1(壅水)≥6乙1(非壅水)，2（壅水）≥6丙2(非壅水)，3≥7丁4，5≥7病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第38頁3.除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)3.3抗震及加固辦法抗震加固辦法(1)增加壩頂超高(2)放緩壩坡(3)加強(qiáng)上部壩坡穩(wěn)定性上部地震慣性力大，局部采取拋石或漿砌石護(hù)坡，設(shè)置鋼筋或土石格柵或縱橫鋼筋砼梁紫坪鋪水庫大壩下游壩坡加固方案(4)填補(bǔ)翻修加厚反濾墊層(5)振沖加固砂土地基官廳水庫，對(duì)下游壩腳細(xì)砂層進(jìn)行，標(biāo)貫由處理前12.5擊提升到33.3-37擊病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第39頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)3.4.1筑壩材料(1)防滲體1）防滲土料①滲透系數(shù)：均質(zhì)壩小于1×10-4cm／s，心墻和斜墻小于1×10-5cm／s。②水溶鹽含量含量小于3％。③有機(jī)質(zhì)含量：均質(zhì)壩小于5％，心墻和斜墻小于2％，超出此要求需進(jìn)行論證。④有很好塑性和滲透穩(wěn)定性。⑤浸水與失水時(shí)體積改變小。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第40頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)2）礫石土防滲體礫石土或稱礫石粘性土，是一個(gè)含有相當(dāng)多粗礫土（粒徑大于5mm），也含有一定數(shù)量淅瀝土（粒徑小于5mm）混合料。其中粒徑大于5mm顆粒含量不宜超出50%，最大粒徑不宜大于150mm或鋪土厚度2/3，0.075mm以下顆粒含量不應(yīng)小于15％。而且在填筑時(shí)不允許發(fā)生粗料集中架空現(xiàn)象。實(shí)踐證實(shí)，級(jí)配優(yōu)良礫石土，壓實(shí)性好，抗剪強(qiáng)度高，壓縮性低，便于施工，是一個(gè)優(yōu)良筑壩材料。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第41頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)3）其它防滲土料普通情況下，塑性指數(shù)大于20和液限大于40％沖積粘土、膨脹土、開挖壓實(shí)困難干硬粘土、凍土、分散性粘土等不宜作為壩防滲體填筑料，必須采取時(shí)，應(yīng)依據(jù)其特征采取對(duì)應(yīng)辦法。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第42頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)(2)壩殼料應(yīng)含有比較高強(qiáng)度。要求含有良好排水性能。砂、礫石、卵石、漂石、碎石等無粘性土料以及料場開采石料和開挖石渣料，均可用作壩殼材料，但應(yīng)依據(jù)其性質(zhì)配置于壩殼不一樣部位。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第43頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)（3）反濾料、過濾料及排水材料1）反濾料、過濾層料和排水體料應(yīng)采取質(zhì)地致密堅(jiān)硬，含有高度抗水性和抗風(fēng)化能力材料，風(fēng)化料普通不能用作反濾料。2）材料應(yīng)含有要求級(jí)配和透水性，其中反濾料和排水體料中粒徑小于0.075mm顆粒含量應(yīng)不超出5％。3）宜盡可能利用天然砂礫料篩選，當(dāng)缺乏天然砂礫料時(shí)，亦可人工軋制，但應(yīng)選取抗水性和抗風(fēng)化能力強(qiáng)母巖材料。4）3級(jí)低壩經(jīng)過論證可采取土工織物作為反濾層。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第44頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)

3.4.2填筑標(biāo)準(zhǔn)(1)粘性土粘性土填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以壓實(shí)度和最優(yōu)含水率作為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。設(shè)計(jì)干密度應(yīng)以擊實(shí)最大干密度乘以壓實(shí)度求得。粘性土壓實(shí)度應(yīng)符合以下要求：1）1級(jí)、2級(jí)壩和高壩壓實(shí)度應(yīng)為98％～100％，3級(jí)中、低壩及3級(jí)以下中壩壓實(shí)度應(yīng)為96％～98％；2）設(shè)計(jì)地震烈度為8度、9度地域，宜取上述要求大值；病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第45頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)(2)砂礫石和砂砂礫石和砂填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以相對(duì)密度為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，并應(yīng)符合以下要求：1）砂礫石相對(duì)密度不應(yīng)低于0.75，砂相對(duì)密度不應(yīng)低于0.70，反濾料相對(duì)密度宜為0.70。2）砂礫石中粗粒料含量小于50％時(shí)，應(yīng)確保細(xì)料（小于5mm顆粒）相對(duì)密度也符合上述要求。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第46頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)(2)砂礫石和砂砂礫石和砂填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以相對(duì)密度為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，并應(yīng)符合以下要求：1）砂礫石相對(duì)密度不應(yīng)低于0.75，砂相對(duì)密度不應(yīng)低于0.70，反濾料相對(duì)密度宜為0.70。2）砂礫石中粗粒料含量小于50％時(shí)，應(yīng)確保細(xì)料（小于5mm顆粒）相對(duì)密度也符合上述要求。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第47頁3.4筑壩材料及填筑標(biāo)準(zhǔn)(3)堆石填筑標(biāo)準(zhǔn)用孔隙率為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，并應(yīng)符合以下要求：1）土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和瀝青混凝土心墻壩堆石料，孔隙率宜為20％～28％；2）采取軟巖、風(fēng)化巖石筑壩時(shí)，孔隙率宜依據(jù)壩體變形、應(yīng)力及抗剪強(qiáng)度等要求確定；3）設(shè)計(jì)地震烈度為8度、9度地域，可取上述孔隙率小值。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第48頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.1滲流安全評(píng)價(jià)滲流問題而失事僅次于洪水漫頂對(duì)土石壩而言，滲透水流除浸濕土壤降低其強(qiáng)度指標(biāo)外，當(dāng)滲透力大到一定程度時(shí)將造成壩坡滑動(dòng)、防滲體被擊穿、壩基出現(xiàn)管涌、流土等重大滲流事故，直接威脅大壩運(yùn)行安全。對(duì)混凝土壩而言，壩基揚(yáng)壓力大小將直接關(guān)系到壩體抗滑穩(wěn)定；兩岸地下水位高低將影響壩肩和巖體穩(wěn)定。有侵蝕性滲流水還會(huì)對(duì)建筑物和壩基可溶物質(zhì)造成侵害。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第49頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法

滲流安全評(píng)價(jià)主要方法

1)現(xiàn)場檢驗(yàn)法

2)監(jiān)測資料分析法、

3)計(jì)算分析（或模型試驗(yàn)）法

4)經(jīng)驗(yàn)類比法病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第50頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.2土石壩滲流安全評(píng)價(jià)壩基(1)砂礫石層包含各種砂層或砂礫石層、礫卵石層等。復(fù)核它們?cè)跐B流場內(nèi)部有沒有管涌、接觸沖刷和滲流出口有沒有管涌或流土破壞可能性，尤其需注意滲流出口穩(wěn)定問題。各種允許滲透比降確實(shí)定是關(guān)鍵，病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第51頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.2土石壩滲流安全評(píng)價(jià)(2)覆蓋層系指相對(duì)于砂礫石層透水性較弱而帶粘性土壤層，普通多覆蓋于含有雙層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)河谷沉積物上層。在下游壩腳附近主要承受自下而上滲流作用力，其滲透變形形式普通為流土型。主要是復(fù)核其抗浮動(dòng)穩(wěn)定性，其允許滲透比降宜由試驗(yàn)法或參考流土指標(biāo)確定。有反濾蓋重情況，還需核實(shí)其蓋重厚度和范圍是否滿足各運(yùn)行水位要求等。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第52頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.2土石壩滲流安全評(píng)價(jià)(3)接觸面a.復(fù)核粗、細(xì)散粒料土層之間有沒有接觸沖刷（流向平行界面）和接觸流土（流向從細(xì)至粗垂直界面）可能性；參考反濾層設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。b.復(fù)核散粒料土體與剛性物體界面接觸滲透穩(wěn)定性。其判別標(biāo)準(zhǔn)最宜用試驗(yàn)法確定；病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第53頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.4.2土石壩滲流安全評(píng)價(jià)壩體(1)均質(zhì)壩除應(yīng)復(fù)核壩體防滲性能是否滿足規(guī)范要求、壩體實(shí)際浸潤線和下游壩坡滲出段高程是否高于設(shè)計(jì)值外，還需注意壩內(nèi)有沒有分散性土料和砂礫料夾層、橫向或水平裂縫、松軟結(jié)合帶或滲漏通道等。

病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第54頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.4.2土石壩滲流安全評(píng)價(jià)(2)組合（分區(qū)）壩a.防滲體(心墻和斜墻)防滲體防滲性能，上下游側(cè)有沒有合格過渡保護(hù)層。b.透水區(qū)復(fù)核上游壩坡在庫水驟降情況下抗滑穩(wěn)定性和下游壩坡出逸段（區(qū)）滲透穩(wěn)定性，下游坡滲出段貼坡保護(hù)層需滿足反濾層設(shè)計(jì)要求。c.過渡區(qū)壩體粗、細(xì)填料之間以及貼坡排水等，復(fù)核反濾層設(shè)計(jì)保土條件和排水條件是否合格、有沒有漏做，運(yùn)行中有沒有顯著集中滲流和大量固體顆粒被帶出等異常現(xiàn)象。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第55頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法土壩壩體病害多表現(xiàn)為滲透破壞和變形破壞。滲透破壞原因，主要是在堤壩填筑時(shí)，碾壓不實(shí)，土體疏松，或老化失修，使壩體一些土區(qū)抗?jié)B坡降降低，壩后出流部位殘留過大剩下水頭，浸蝕土體；變形破壞也多因填土不密實(shí)，產(chǎn)生不均勻變形。處理壩體滲透破壞標(biāo)準(zhǔn)是，必須形成連續(xù)防滲體(帷幕)，并滿足設(shè)計(jì)提出允許滲透坡降要求。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第56頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.3壩體防滲處理辦法(1)劈裂灌漿土壩壩體劈裂灌漿應(yīng)用范圍，已由原來中低土壩，發(fā)展到70m以上高壩；(2)充填灌漿充填灌漿普通應(yīng)用于壩身裂縫處理，慣用粘土漿或粘土水泥漿；病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第57頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法(3)振動(dòng)沉模防滲板墻采取先進(jìn)雙模板沉模灌漿新工藝，形成板墻含有連續(xù)無接縫、無開叉等特點(diǎn)；振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)適合用于粘性土、砂性土，處理深度可達(dá)20m左右。(4)塑性混凝土防滲墻混凝土中加入粘土或膨潤土，塑性混凝土含有初始彈模低、極限應(yīng)變大，能適應(yīng)較大變形，有利于改進(jìn)墻體應(yīng)力狀態(tài)，降低造價(jià)。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第58頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.4壩基防滲處理辦法土壩建壩以前處理不徹底或未處理，水庫蓄水以后，出現(xiàn)滲透破壞。(1)混凝土防滲墻(傳統(tǒng)槽孔式)(2)高壓噴射灌漿高壓噴射灌漿技術(shù)重做覆蓋層防滲體系是一很好方案選擇，它優(yōu)點(diǎn)是不需要開挖，不破壞壩體，不需要水庫放水，造價(jià)廉價(jià)，施工速度快(3)惟幕灌漿(主要適合用于風(fēng)化巖基)病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第59頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法接觸帶滲漏處理接觸帶包含河槽段、岸坡段截水槽與基巖接觸帶；壩體內(nèi)防滲土體和剛性建筑物接觸帶等。接觸帶處理不好，形成集中滲流漏水通道，經(jīng)水流浸蝕沖刷，出現(xiàn)滲透破壞。(1)國內(nèi)外采取壓力灌入水泥漿方法較多(2)高壓噴射灌漿技術(shù)，采取擺噴和旋噴工藝，在接觸帶上營造防滲帷幕，隔開壩體軟土和基巖接觸。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第60頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法滲透穩(wěn)定計(jì)算滲透穩(wěn)定計(jì)算任務(wù)是判別土滲透變形。經(jīng)過滲流計(jì)算所取得滲透比降等數(shù)據(jù)判明壩體、壩基及下游滲流出逸段是否存在滲透變形問題，為鋪設(shè)反濾或加蓋重等處理辦法提供依據(jù)。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第61頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法（一）滲透變形分類①流土：在滲流作用下土體整體浮動(dòng)或流失；②管涌：在滲流作用下無粘性土中細(xì)顆粒在孔隙中移動(dòng)、流失；③接觸沖刷和流失：滲流沿兩種不一樣土層接觸面流動(dòng)時(shí)，沿接觸面帶走細(xì)顆粒，產(chǎn)生接觸沖刷，或滲流方向垂直于兩相鄰不一樣土層，將滲透系數(shù)小土層細(xì)粒土帶入滲透系數(shù)大土層中，形成接觸流失。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第62頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法（二）滲透變形判別（1）粘性土：對(duì)粘性土，因?yàn)橛心哿?，滲透變形主要為流土，普通不發(fā)生管涌。（2）連續(xù)級(jí)配砂礫料：對(duì)于細(xì)料（普通為2~5mm）含量PZ>35%為流失，如PZ<35%，以不均勻系數(shù)Cu來區(qū)分，Cu<10為流土，Cu>20為管涌，Cu在10~20間為過渡型。（3）缺乏中間粒徑砂礫料：如中間粒徑（普通為2~5mm）以下細(xì)粒含量PZ>35%為流土，PZ<25%為管涌，25%<PZ<35%為過渡型。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第63頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法（三）允許滲透比降確定

（1）經(jīng)過試驗(yàn)確定

（2）經(jīng)過計(jì)算確定（3）工程類比病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第64頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法壩體排水(1)降低壩體浸潤線，減小壩體孔隙水壓力，增加壩坡穩(wěn)定；(2)控制滲流，預(yù)防滲透破壞；(3)保護(hù)壩坡土，預(yù)防凍脹破壞。壩體排水型式：棱體排水、貼坡排水、壩內(nèi)排水以及綜合型排水。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第65頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法適合用于下游有水各種壩型及壩基。頂部高出尾水位，棱體排水能降低壩體浸潤線，預(yù)防尾水風(fēng)浪沖刷，增加下游坡穩(wěn)定，但需較多石方，造價(jià)較高，棱體排水施工與壩體填筑有干擾。棱體排水（圖5-8）病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第66頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法可先填壩體，后筑貼坡排水，但不能降低壩體浸潤線，對(duì)下游壩坡穩(wěn)定不能提供顯著幫助。主要作用是：保護(hù)浸潤線以下壩體材料不被滲水帶出沿坡面流失，如有尾水位，貼坡排水還可預(yù)防風(fēng)浪沖刷壩坡。貼坡排水適合用于壩體浸潤線不高、下游壩殼不論是土料或砂礫料，壩基不論是透水或不透水都可用貼坡排水，其頂部應(yīng)高于浸潤線逸出點(diǎn)，貼坡排水（圖5-9）病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第67頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法壩內(nèi)排水(1)水平褥墊排水關(guān)鍵由堆石或卵礫石組成，外包反濾，從下游壩趾開始，成片連續(xù)沿壩體與壩基接觸面水平伸入壩體。伸入長度由計(jì)算確定，對(duì)于不透水基上均質(zhì)土壩，伸入長度最多為壩底寬1/2~1/3。這種排水能較多降低壩體浸潤線，適合用于下游無水情況。水平褥墊排水（圖5-10）病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第68頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法壩內(nèi)排水(2)網(wǎng)狀排水網(wǎng)狀排水由與壩軸平行縱向排水及垂直于壩軸橫向排水組成。排滲效果比水平褥墊排水差些病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第69頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法壩內(nèi)排水(3)豎式排水對(duì)不透水基上均質(zhì)土壩，最好設(shè)豎式排水，截?cái)鄩误w滲流，有效降低壩體浸潤線(4)橫向排水在國外，有些均質(zhì)土壩還在不一樣高程上下游壩體設(shè)置若干層水平橫向排水，每層上下游不連通，以預(yù)留防滲體隔開病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)第70頁3.5滲流穩(wěn)定及處理辦法3.5.5混凝土壩滲流安全評(píng)價(jià)(1)壩基滲流側(cè)重于巖基破碎帶和軟弱夾層滲透穩(wěn)定性，以及壩基揚(yáng)壓力對(duì)大壩抗滑穩(wěn)定性影響。(2)滲漏量及其水質(zhì)評(píng)價(jià)a.混凝土大壩滲流量觀察資料，絕對(duì)值大小也沒有嚴(yán)格評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。最關(guān)心也應(yīng)是當(dāng)前觀察值與其歷史顯現(xiàn)值相對(duì)比較，再結(jié)合揚(yáng)壓力觀察分析，綜合評(píng)價(jià)大壩滲流安全。b.滲漏水水質(zhì)評(píng)價(jià)，除注意水流攜出固體物質(zhì)外，還需注意析出物和水質(zhì)化學(xué)成份觀察分析，并與庫水化