關(guān)于水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王瑩璐

摘 要： 在水庫(kù)工程建設(shè)過(guò)程中，大壩作為水庫(kù)主要擋水工程，其設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到水庫(kù)日后安全運(yùn)行和運(yùn)行效益。因此需要做好水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)工作，并在實(shí)際設(shè)計(jì)中要對(duì)各種因素進(jìn)行綜合考慮，確保水庫(kù)工程建成后的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞： 水庫(kù)大壩；設(shè)計(jì)；問(wèn)題；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

水庫(kù)主要承擔(dān)著農(nóng)田灌溉和預(yù)防洪澇災(zāi)害的任務(wù)。通過(guò)水庫(kù)工程建設(shè)，可以實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用。但在當(dāng)前水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，存在較多的因素從而影響水庫(kù)使用性能。因此在水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)之初即要重視抗震性和防滲性設(shè)計(jì)，以此來(lái)保證水庫(kù)大壩運(yùn)行的安全。

1水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

在當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)中都存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低的問(wèn)題，同時(shí)一些中小型水庫(kù)還存在邊勘察邊設(shè)計(jì)邊施工的問(wèn)題，這就導(dǎo)致工程安全隱患較多。由于水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)普遍偏低，當(dāng)遇到超標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的洪水或是泄洪設(shè)施配備不足時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致水漫過(guò)壩頂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致潰壩事故發(fā)生。而且在水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)工作中，由于前期地質(zhì)勘查工作不到位，因此水庫(kù)大壩管涌、流土和脫坡等滲漏問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重的滲漏破壞還會(huì)引發(fā)潰壩和沖決等險(xiǎn)情，帶來(lái)嚴(yán)重的危害。一些水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)時(shí)存在抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低問(wèn)題，水庫(kù)大壩安全系數(shù)無(wú)法滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。特別是部分水庫(kù)建面地震災(zāi)害頻發(fā)地區(qū)，一旦地震災(zāi)害發(fā)生，水庫(kù)大壩地基中的砂土則會(huì)發(fā)生液化，給水庫(kù)大壩帶來(lái)嚴(yán)重的危害，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生沉陷、變形及開(kāi)裂等問(wèn)題，對(duì)水庫(kù)下游人民的生命安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。

另外，目前我國(guó)大部分水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)中還存在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，主要是由于主要建筑物如溢洪道、輸水洞等基礎(chǔ)較差，加之結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，因此極易發(fā)生不均勻沉降，由此導(dǎo)致水庫(kù)大壩結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，影響水庫(kù)的正常使用功能。

2大壩設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

為了確保水庫(kù)大壩的安全，則水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)要做到較好的可靠性。大壩設(shè)計(jì)作為水庫(kù)大壩建設(shè)的基礎(chǔ)和前提，需要以水文和地質(zhì)等基礎(chǔ)資料作為基礎(chǔ)，因此要做好前期勘察工作，確保勘測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)勘測(cè)深度和范圍也要與設(shè)計(jì)要求相符，查清庫(kù)區(qū)地質(zhì)環(huán)境和壩基地質(zhì)問(wèn)題。通過(guò)計(jì)算和分析來(lái)確定科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，從而為水庫(kù)大壩安全運(yùn)行提供重要的保障。

2.1防洪設(shè)計(jì)

水庫(kù)工程在防洪工作中發(fā)揮著非常重要的作用，因此在具體水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)時(shí)，要與現(xiàn)行規(guī)范要求相結(jié)合，同時(shí)還要以實(shí)際勘察的水文、地質(zhì)資料作為重要依據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)和自然條件，進(jìn)而來(lái)選取合適的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)?？茖W(xué)的制定度汛方案和應(yīng)急措施，有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)洪水的防范，避免發(fā)生洪水漫頂及潰壩事故，確保水庫(kù)能夠安全度汛，保證下游人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

2.2抗震設(shè)計(jì)

對(duì)于一些砂土填筑修建的水庫(kù)大壩，如果在該區(qū)域內(nèi)突然發(fā)生地震，很容易引起砂土液化問(wèn)題，從而給水庫(kù)造成嚴(yán)重的破壞。為此，需要對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。在抗震設(shè)計(jì)中，我們可以采取以下幾種方法：置換法、拋石壓重法和人工加密法等。置換法主要是指挖除液化區(qū)內(nèi)的砂土，并在液化區(qū)內(nèi)填筑具有較好抗液化性能的石渣；拋石壓重法主要是指在砂土表面進(jìn)行加壓，以達(dá)到提高砂土應(yīng)力的目的；人工加密法是采取振沖、強(qiáng)夯等措施，以提高砂土的密實(shí)度。除此之外，在抗震設(shè)計(jì)中土石壩的壩軸線采用直線或微向上游彎曲，避免轉(zhuǎn)折盡量選擇抗震性能和抗?jié)B穩(wěn)定性較好且級(jí)配良好的土石材料筑壩；位于設(shè)計(jì)烈度為8度、9度地震區(qū)的土石壩，應(yīng)適當(dāng)加寬壩頂，并放緩壩坡。

2.3防滲設(shè)計(jì)

在水庫(kù)大壩防滲設(shè)計(jì)工作中，主要以水平防滲和垂直防滲兩種方式為主，在具體防滲設(shè)計(jì)中需要遵循上截下排的原則，即通過(guò)在上游迎水面對(duì)滲水進(jìn)行阻截，在下游背水面設(shè)置排水和導(dǎo)滲，及時(shí)排出滲水。

上游截滲透中還包括許多處理方法，壩體除均質(zhì)土壩以外，以心墻體截滲為主，心墻主要為黏土心墻、瀝青心墻及混凝土心墻等。壩基截滲以灌漿法應(yīng)用最多，而壩基灌漿主要是根據(jù)壩基地質(zhì)條件的不同，選用不同的灌漿方式。當(dāng)壩基為巖石，且存在裂縫時(shí)，應(yīng)采用固結(jié)灌漿處理；當(dāng)壩基為巖石或砂礫石地基時(shí)若存在滲漏通道，應(yīng)采用帷幕灌漿；當(dāng)壩基為淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土地層以及粉土、砂土、礫石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑體時(shí)采用高噴灌漿處理；根據(jù)噴射方法的不同，又分為旋噴、擺噴和定噴。

在下游排水導(dǎo)滲法設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要以導(dǎo)滲溝法、貼皮排水法和排滲溝法為主。

2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行水庫(kù)大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，最基本的要求就是確保結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需要廣泛收集和整理結(jié)構(gòu)方面的相關(guān)資料，以確保工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量水平，提高水庫(kù)大壩結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，同時(shí)要避免“三邊”工程的出現(xiàn)。首先，確定壩頂高程和寬度，并設(shè)置壩頂排水設(shè)施。其次，確定壩坡坡度。一要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)水庫(kù)大壩坡度進(jìn)行確定；二要結(jié)合壩體的荷載來(lái)計(jì)算壩坡的穩(wěn)定性，確保滿足相關(guān)規(guī)范的要求。再次，對(duì)水庫(kù)大壩護(hù)坡，需采用安全可靠的護(hù)砌材料，防止庫(kù)水因風(fēng)浪淘刷壩坡，影響壩坡安全與穩(wěn)定。

同時(shí)，在大壩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，存在著壩基及輸水洞基礎(chǔ)較差，壓實(shí)度與承載力不滿足規(guī)范等問(wèn)題而引起的不均勻沉降現(xiàn)象。不均勻沉降導(dǎo)致壩體出現(xiàn)裂縫、壩頂路面開(kāi)裂，輸水洞涵管破裂損壞等，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須對(duì)壩基及輸水洞基礎(chǔ)做好相應(yīng)的處理措施。

2.5選擇合適的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備

在水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)工作中，需要做好前期實(shí)地考察工作，通過(guò)掌握準(zhǔn)確的水文地質(zhì)資料，詳細(xì)了解建設(shè)地址的自然狀況，并選擇與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相適應(yīng)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備。把控好設(shè)備的質(zhì)量，在設(shè)備實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要避免出現(xiàn)生銹及腐蝕等現(xiàn)象，以此來(lái)提高水庫(kù)大壩建設(shè)的的質(zhì)量，更好的發(fā)揮出水庫(kù)大壩的重要作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

在水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)作為非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，其對(duì)于水庫(kù)施工的順利進(jìn)行及水庫(kù)工程效益的發(fā)揮具有非常重要的意義。因此在實(shí)際水庫(kù)大壩設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要做好詳細(xì)的勘察工作，并針對(duì)于壩址及壩型進(jìn)行多種方案的優(yōu)選，在滿足大壩防洪設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下與當(dāng)?shù)卮髩蔚姆篮樵O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，并綜合水庫(kù)的用途及各種外界因素來(lái)確保大壩的防洪設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范要求對(duì)水庫(kù)大壩的防滲、排水、抗震及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)于設(shè)計(jì)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量進(jìn)行有效控制，確保大壩建成后能夠安全運(yùn)行，更好的發(fā)揮出水庫(kù)工程的整體效益?！?/p>

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