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篇1
本文讲述的进水口是将水库的水流通过引水隧洞引向电站厂房，进口段及闸门段形成一个塔式结构，耸立在库区左岸坡，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边相连，为单孔单面进水的矩形塔式有压流进水口。这种塔式进水口适用于当地材料坝、进口处山岩较差、岸坡又比较平缓的情况。下面我就从结构布置、水力计算、结构计算和地基处理方面对该进水口设计做一简单介绍。
一进水口布置
进水口建筑物作为水利水电工程的一个组成部分，其位置和型式的选择与整个枢纽工程总体布置关系密切，只有与整个枢纽工程总体布置一并考虑，通过方案比较才能确定合适的布置方案。
引水工程进水口应根据地形地质条件，尽量选择良好的地质条件和避免高边坡开挖，以减少工程处理措施，且运行更安全。避免设置在含有大量推移质的支流或山沟汇合口附近，进水口前缘水域应尽量避免容易积聚污物的回流区，并应避免漂木直接撞击。进水口应在各级运行水位下，均具有良好的水力条件，进口轮廓平顺、流速较小，水流畅顺、流态平稳，尽可能减小水头损失。有压式进水口底板高程应保证在上游最低运行水位时仍有足够的淹没深度，且应高于水库或天然河床冲淤平衡高程，保证流态平稳，避免产生贯通式漏斗漩涡，能够适应电站负荷变化，引进发电所需流量。进水口设置拦污栅，防止污物进入流道，进水口过栅流速一般控制在0.8~1m/s，否则会增加水头损失，影响经济效益，在计算过栅流速时，应按扣除栅条面积后的净过水断面面积计算，在塔顶设置机械清污装置等。进水口须设置事故检修闸门，以便在事故时紧急关闭，截断水流，避免事故扩大，也为引水系统的检修创造条件。有压式进水口应在闸门后设置通气孔，通气孔通向室外，加设栅网，安全起见，不要对冲人员活动区和设备区，出口顶高程应高于上游最高水位。进水口要有足够的强度、刚度和稳定性，结构简单，施工方便，造型美观，便于运行、维护和检修。尽量减少工程量，使造价经济合理。
二水力计算
进水口的类型和功能不同，其水力计算内容也不尽相同，由于建筑物边界条件和水力条件很复杂，水力计算参数的取值也不相同。因此，必须结合工程实际，选用合适的计算方法和计算参数，对于大型或重要的进水口还要进行水工模型试验。对于有压式进水口水力计算主要包括以下几个方面。
1、水头损失计算，包括拦污栅段、进口段、闸门段及渐变段的局部和沿程水头损失；
2、进水口最小淹没深度就算，按照《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003所列公式进行计算。
3、通气孔面积计算，可参照《水利水电工程钢闸门设计规范》SL74-95计算。
4、在满足淹没深度情况下，过流能力计算通常不是控制性的，至于管道充水和地基渗流计算，就要根据工程实际情况，结合工程具体条件进行。
三 结构计算和地基处理
进水口结构计算和地基处理除了要考虑进水口主体建筑物以外，还应包括防沙、防污、库岸的边坡工程等。进水口布置确定后，建筑物结构型式、结构轮廓以及地基处理等都要在结构设计中研究确定。结构计算内容包括建筑物整体稳定分析（含抗滑、抗倾、抗浮稳定）、地基应力、整体结构与局部构件设计等；对于土质地基还应复核渗透稳定性，并作相应的沉降计算。对于未满足设计要求的地基基础，应根据地质条件以及建筑物的运行要求，采取防渗、排水和加固等地基处理措施。
作用在进水口建筑物上的荷载分基本荷载与特殊荷载两类，应按《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005、《水闸设计规范》SL265-2001、《水电站厂房设计规范》SL266-2001和相关规范进行计算。荷载组合分基本组合与特殊组合两种，具体计算时采用哪种组合按照《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003相关规定进行选取。
1、进水口整体抗滑稳定计算公式可采用抗剪断强度计算公式或抗剪强度计算公式：
（1）、抗剪断强度计算公式:
（2）、抗剪强度计算公式:
式中:——分别为抗剪断和抗剪强度计算相应的抗滑稳定安全系数；
f’、c’、f——分别为建基面抗剪断摩擦系数、粘结力和抗剪摩擦系数，仍按《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005、《水闸设计规范》SL265-2001有关规定取值；
——分别为建基面上作用力的法向分量总和和切向分量总和；
A——建基面面积。
2、抗浮稳定计算
计算公式:
式中:——抗浮稳定安全系数；
——建基面上垂直力总和（不含设备重量）；
——建基面上扬压力总和。
3、抗倾稳定计算
计算公式:
式中:——抗倾覆稳定安全系数；
——建基面上稳定力矩总和；
——建基面上倾覆力矩总和。
4、建基面上垂直正应力计算
式中: ——建基面上计算点垂直应力；
——建基面上垂直力总和；
——分别为建基面上垂直力对形心轴X、Y轴的力矩总和；
x、y——分别为建基面上计算点至形心轴Y、X轴的距离；
Jx、Jy——分别为建基面对形心轴X、Y轴的惯性矩；
A——建基面面积。
按照上述公式进行计算的结构均应满足进水口设计规范的要求。
进水口地基应修建在地质条件良好的地基上，对地基中的断层、破碎带、软弱夹层、裂隙密集带、岩溶等地质缺陷，埋藏较浅的可以挖除，当埋藏较深时应采取加固措施；对土质地基持力层性状必须均匀、稳定，当有软弱下卧层时，应采取相应的加固措施。这些加固措施主要有防渗、排水、帷幕灌浆、固结灌浆、强夯、换土、深基、桩基、沉井、地下连续墙等一种或多种工程措施综合处理。
四、结束语
本文是结合工作实际就重庆地区引水发电工程进水口设计提出的一些个人观点。进水口作为水工建筑物的一种，它也具有水利工程“庞大、复杂、多变” 等特点，这也使设计工作增加了更大的难度，设计人员必须根据工程实际情况多分析多比较，同时还应当考虑新材料、新技术、新施工工艺的应用，使设计方案做到最优。
参考文献：《水利水电工程进水口设计规范》SL285-2003
《混凝土重力坝设计规范》SL319-2005
《水闸设计规范》SL265-2001
篇2
1 水利建筑工程施工技术分析
1.1施工导流技术
在水利建筑工程中，施工导流技术是一种是用较为普遍的防护工程。采用施工导流技术，通过围堰能够减少水流对于施工工程的影响，从而保障建筑工程的施工质量。该技术能够有效的控制河床与水流的影响，而且在该工程的建设中，需要对于围堰的稳定性以及冲刷性进行设计，从而保证施工导流的应用效果，为施工建筑工程提供良好的质量基础。
1.2 预应力锚固技术
在水利建筑工程建设中，采用预应力锚固技术能够有效的稳固地基，对于实力建筑工程建设具有重要的影响。预应力锚固技术是预应力岩以及混凝土预应力锚固技术的统称，采用该种技术，能够对水利建筑工程的基岩施加压力，从而使基岩的力学性能得到优化，保障基岩满足建筑工程的需求，与水利建筑工程的经济效益具有直接的影响。
1.3 坝体填筑技术
在水利建筑工程中，坝体填筑技术是极为关键的施工技术。坝体填筑技术是采用坝面流水作用的方式，通过制定合理的施工工艺、合理的施工流程以及施工工序并且做好铺料的情况下进行的施工技术，该技术施工中需要对分坝面进行合理规划，做好碾压工作，并且对填料进行合理安排。为了保障水利工程质量，需要严格控制于原材料。
1.4 土坝防渗加固技术
在树立建筑工程施工中，采用土坝防渗加固技术主要是为了解决土坝的渗漏问题，采用土坝防渗加固技术，采用帷幕灌浆的方式对土石坝进行加固，从而提升坝体的力学性能以及稳定性，并且能够有效的解决渗漏的问题，从而保障坝体的整体质量，为水利工程建设施工打下良好的基础。
2 水利建筑工程水库土坝防渗问题的技术分析
2.1水库土坝防渗及加固
在水利建筑工程施工中，水库的土坝防渗对于工程具有重要的影响。一旦发生泄漏，会对工程质量产生影响，因此必须采用科学合理的方式进行防渗处理。在水利建筑工程中，通常采用劈裂灌浆或是帷幕灌浆的方式进行防渗处理，采用这两种灌浆方式，能够使土坝的内部形成防渗体，从而起到防渗的作用。
在灌浆的过程中，必须结合水利建筑工程本身进行科学合理的灌浆。在劈裂灌浆中，通常采用两排灌江口，主排孔与副排孔分开并且需要尽量保证灌浆成功。采用帷幕灌浆，需要在坝肩和坝体部位设两排灌浆孔，灌浆孔需要穿过透水层，这样才能够满足防渗的需求。
2.2水工隧洞的衬砌与支护
水工隧洞的衬砌与支护是保证其顺利施工的重要手段。在水利水电建筑工程施工，为了保障施工完整，必须采用有效的支护方式。在水工隧道的施工过程中，应该采用衬砌以及支护的手段，保障施工的稳定性以及施工安全性，为了保障施工，应该采用分缝、扎筋、立模以及浇筑等操作，保障混凝土施工；而且水工隧洞的喷锚支护主要是采用钢筋锚杆、喷射混凝土和钢筋网的形式进行混凝土施工，从而对围岩进行支护。值得注意的是在采用钢筋混凝土衬砌时，要注意外加剂的选用，同时要注意对钢筋混凝土的养护，确保水利水电建筑工程的施工质量。
3 水利建筑工程岩质高边坡问题的技术分析
除了可以采用锚固技术对水利水电工程岩质高边坡问题的防治外，还可以采用以下的工程技术方式。
3.1减载措施的应用
水利建筑工程受到的影响较多，施工中的滑坡以及泥石流等灾害也会对工程造成影响，因此需要采用多种方式进行岩质高边坡的防护，从而防止滑坡。在实际施工过程中，能够采取减载与压坡的方式，从而降低整体滑坡的速度，能够大大减小滑坡带来的危害。
3.2 排水措施的应用
水利水电建筑工程项目的施工不可避免的会与地下水接触，但是地下水如岩质高边坡的内部，会增加滑坡的整体速度，给水利水电建筑带来严重的危害。因此，在水利水电建筑工程施工过程中，必须运用施工技术或者工程措施对地下水进行防治，确保水利水电建筑在使用过程中的安全。为了防止地下水、地表水等水进入岩质高边坡对滑坡造成影响，需要构建排水沟，从而对于岩质高边坡的水进行排除贯通，切断地表水进入滑坡体内部的通道，彻底解决滑坡、泥石流等灾害给水利水电建筑带来的危害。
3.3 混凝土抗滑结构应用
在高边坡整治过程中，混凝土能够起到有效的抗滑作用。混凝土抗滑结构主要包括混凝土框架、混凝土沉井以及混凝土护坡等，其中混凝土抗滑桩因其能够有效且经济的治理滑坡，在边坡治理过程中应用十分广泛，促使其施工技术和理论都得到了很大的发展和提高。而且抗滑桩是大规模开挖防止大规模滑坡的最佳措施，因此具有广泛的应用。抗滑桩的平面位置、排距和间距的设计需要受到具体工程的影响，影响的主要因素有工程受滑坡推力大小、含水情况、滑体的密实程度以及施工条件。在实际施工过程中，如果抗滑桩开挖深度达到3米以上，其井壁要根据实际情况选用有效的支护方式。一般对于岩体较好的井壁一般采用喷锚挂网、打锚杆的方法来支护；对于局部塌方部位需增设钢支撵，当抗滑桩开挖到设计的要求深度之后，再进行钢轨吊装和钢筋绑扎，同时还要注意混凝土浇筑过程中混凝土的配合比及浇筑时间，同时还要保证其振捣有效。另外，还可以采用其他几种方式进行边坡治理，保证水利水电建筑的使用安全。
4 结束语
随着我国经济发展，水利建筑工程规模也越来越大，对其要求也越来越高，施工技术不断发展，使水利工程呈现出不同的面貌。因此在进行水利建筑工程施工中，应该加强新材料新技术的应用，对于施工质量进行严格控制，满足居民用水的需求，符合相关的设计规范标准。而且现阶段我国的水利建筑工程虽然已经取得了较大的发展，但是在施工过程中还存在一些问题，因此需要对施工技术进行加强，从而保障水利工程建设质量，保障国民经济的不断发展。
参考文献：
[1]石邦详.水利水电施工技术分析[J].山西建筑，2012，（21）.
篇3
在岩石边坡工程中，特别是高陡岩质边坡的施工过程中，大量的自然边坡和人工边坡由于不满足稳定性或者安全系数的要求需要进行加固处理，预应力锚索加固作为一种灵活、高效、经济的锚固方法在边坡工程中得到广泛应用[1-2]。预应力锚索是一种可承受拉力的结构系统，它能充分调用工程地质体或构筑物自身潜在的稳定性并改善其内部应力状态[3]。但是预应力锚索锚固作用机理十分复杂，影响预应力锚索锚固效果的因素众多[4]，因此在实际设计研究中确定影响预应力锚索锚固效果的敏感因素显得尤为重要。目前的敏感性分析方法可以归纳为两种：单因素分析法[5-6]和多因素分析法[7]。其中多因素分析法包括正交设计[8-9]、均匀设计[10]、基于正交设计的RBF人工神经网络[11]等多种方法。本文以某水电站泄洪洞进口预应力锚索锚固边坡为背景，首先基于均匀设计法对影响预应力锚索锚固效果的锚固角度、锚固力、锚索间距以及锚索长度等锚固参数进行敏感性分析，然后根据敏感性分析结果针对敏感参数进行优化设计，为工程施工设计提供有效的参考依据。
1工程概况
某水电站工程以发电为主，开挖边坡位于右岸坝线上游400～450 m处的一小山梁下部，正处于材料力学参数较弱的变形体（Bxt2）上，变形体厚度为30～50 m不等。开挖边坡上部高程2 327 m，岸坡高差达200 m，岸坡整体坡度50°左右。按照边坡岩体分类结果，进口边坡岩体为Ⅳ级。开挖边坡地质图和4-4剖面图见图1和图2。边坡岩体的设计计算参数采用值见表1。
4锚固参数优化设计
根据敏感性分析的结果，由于锚索间距H为不敏感参数，故只需重点对锚固力T、锚索长度L 以及锚固角Φ这些参数进行参数优化设计。按照敏感性参数大小的顺序依次对锚固角、锚固力以及锚索长度进行有限元优化分析，能够有效减小在优化过程中各敏感参数之间的相互影响，使各锚固参数最优化。预应力锚索加固位置及数量见图5。
4.1锚索间排距
由地质资料可知，预应力锚索几乎全部锚固在碎裂岩质边坡上。该种岩质边坡的变形模量较小，为减小相邻锚索张拉的影响，锚索间距不宜太小，而为避免锚索之间出现应力跌落，锚索间距也不宜太大[17]。水电水利工程边坡设计规范[18]中规定，预应力锚索的间距可设定锚索间距为4～6 m，据此分析确定，锚索间距可设置为4 m。
4.2锚固角优化
4.3锚固力优化
在锚索长度为50 m、锚索间距为4 m、锚固角度为5°以及其他初始条件均相同的情况下，分别计算锚索取600 kN、800 kN、1 000 kN、1 500 kN时向坡外最大位移、最大拉应力以及塑性区，结果见图8-图10。可以发现，随着锚固力的增大，边坡向坡外的最大位移以及最大拉应力均随之不断减小；在锚固力增加到1 000 kN之后虽然最大位移以及最大拉应力仍在随着锚固力的增大不断减小，但曲线已经放缓，减小速度减小。通过图7不同锚固力下塑性区图的变化趋势还可以发现，在锚固力增加到1 000 kN之后塑性区面积变化也不太明显。综合分析安全、经济、合理等方面因素后，可以确定锚索的锚固力可设置为1 000 kN级。
4.4锚索长度优化
在已知锚固力为1 000 kN、锚索间距为4 m、锚固角度为5°且其他初始条件不变的条件下，分别计算锚索取30 m、35 m、40 m、45 m、50 m、55 m和60 m长度时的边坡向坡外最大位移、最大拉应力以及塑性区，并对其进行比较分析，结果见图11—图13。可以看出，随着中下部锚索长度的增加，向坡外最大位移以及最大拉应力值均逐渐减小，但是减小趋势在锚索长度为45～50 m时有所放缓。同时通过图13所示的不同锚索长度下塑性区分布图可以看出，随着锚索长度的增加，塑性区的范围均逐渐减小，但减小趋势在锚索长度为50 m之后几乎不变。综合考虑安全、经济、合理等方面因素后，可以设定锚索的锚索长度可设置为50 m。
4.5优化结果分析
根据以上优化计算结果，采用优化的预应力锚索锚固参数（锚索间距4 m、锚固角度为5°、锚固力为1 000 kN、锚索长度为50 m），对该水电工程开挖边坡边坡进行加固，有限元模拟计算结果见图14和图15。
从优化加固后的边坡应力以及应变计算结果可以看出，优化加固后的最大位移为2.729 cm，最大拉应力为0.402 MPa。从图13（e）可以看出，优化加固后在开挖边坡上只有少量零星的塑性区出现，且塑性区之间均没有连通，加固后的边坡处于稳定状态，说明上述优化加固方案是可行的。
5结论
通过以上基于敏感性分析和有限元分析的方法，对加锚开挖边坡的预应力锚索锚固参数（锚固力T、锚索长度L、锚固角度Φ以及锚固间距H）进行的优化设计，可以得到如下结论。
参考文献：
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篇4
某河道全长15.1km，其中部分段河道内淤积严重，边坡为土质边坡，水土流失严重，河道不满足行洪要求。为进一步加大水土流失严重地区生态综合治理力度，保护生态环境，拟对该河道进行生态综合治理［1 ］。该河道生态综合治理主要包含河道清淤防渗，河道两岸防洪水位以下采用宾格石笼边坡护砌，防洪水位以上采用草皮护坡。宾格石笼边坡护砌1260m、草皮护坡5670m2 、栽植绿化树木500 株;新建拦水坝5 座，20 年一遇的河道防洪设计标准，工程抗震设防烈度为Ⅶ度。
2 河堤设计
河道治理长度630m，河道断面形式为梯形断面，边坡比1 ∶3 ，河道两岸防洪水位以下采用宾格石笼边坡护砌，防洪水位以上采用草皮护坡，河道上河口种植垂柳绿化，垂柳种植株距3m，拟种植垂柳500 株，垂柳胸径7cm。
2.1 河道参数计算
式中:Rp为累计频率为p的波浪爬高;KΔ为斜坡的糙率及渗透性系数，砌石护面取0.8 ，草皮护面取0.9;Kv为经验系数，根据风速v、堤前水深d及重力加速度g来确定;Kp为爬高累积频率换算系数;m为边坡系数;H－为平均波高;L为波长。将各值代入式(1)，计算结果见表1 。河道设计底宽16m，边坡高3m，设计水深2m，设计边坡采用1 ∶3 土质边坡。
2.2 宾格石笼边坡护砌
格宾笼又叫格宾网，是由低碳镀锌覆塑钢丝使用机械编织而成的六角形网箱结构。网箱钢丝主要由边端和网面钢丝组成，其类型和要求见表2 。所用钢丝要求重镀锌覆塑，镀锌量要大于245g/m2 ，覆塑的厚度也应大于0.5mm，其抗拉强度要求在350 ～500MPa之间，延伸率应高于10%［4 ］;格宾石笼内填料重度应满足18 ～19kN/m3 ，填石为大于MU30 的卵石或者硬质岩质块石，粒径在100 ～250mm较为合适。为确保回填的砂砾不会流失，应在其格宾挡墙后设置无纺土工布，克重250 ～300g/m2 ，施工折边大于0.3m［5 ］。见图1 。组装格宾的原则:形状应规则，绞合相对牢固，所有竖直面板上边缘要在同一水平面上，且确保面板上端水平边缘与盖板边缘能够绞合。石料填充务必均匀地向同一层各箱格内放入填充料，单格网箱不能一次性投满。填料施工时，应将每层的投料厚度控制在33cm上下，正常情况下1m高网箱应分3 到4 层投料。可根据土壤和气候以及景观的要求，选择植被灌木或草种，网箱封盖后，应将壤土在空隙处填满，顶部填满高约5cm壤土［6 ］。
3 边坡稳定与河道冲刷分析
边坡稳定分析包括施工完建期迎水面边坡稳定、稳定渗流期形成稳定渗流时的迎水面边坡稳定、水位降落期迎水面边坡稳定。采用《北京理正边坡稳定分析软件5.11 版》瑞典圆弧法计算，对边坡稳定进行分析。根据《水工建筑抗震设计规范》(SL203 －1997)，工程抗震设防类别为丙级，稳定分析时地震烈度为7 度，地震动峰值加速度为0.10g。边坡抗滑稳定计算选用两种典型断面进行边坡稳定分析，需要的堤体土料物理力学指标按地质报告提供数据［5 ］。
3.1 抗滑稳定计算
采用理正边坡稳定分析软件，对边坡的抗滑稳定性进行计算。在计算过程中，根据不同的条件，可分别采用有效应力法或总应力法:总应力法应用于施工期是上游死水位工况;有效应力法和总应力法同时用于水位降落期;有效应力法均用于稳定渗流期。由表3 稳定计算成果可知，河道边坡满足稳定要求［5 ］。
3.2 河道冲刷深度
冲刷深度:(4)式中:n为与防护岸坡在平面上的形状有关系数，n=14;vH为河道允许的不冲流速;vp为河道平均流速;hp为冲刷后水深。其中:hp=ph(5)式中:h为冲刷前水深;p为系数。
4 拦河坝设计
为拦截泥沙，增加河道景观，形成景观水面，在该河道新建拦水坝5 座。拦河坝坝体采用M10 浆砌石驼峰堰，坝高1.5m，坝体采用1 ∶3 水泥砂浆砌筑毛石基础，坝体基础采用厚100mm的C15 混凝土垫层。
4.1 拦河坝宽
根据《溢洪道设计规范》(SL253 －2000)和《水力计算手册》，拦河坝宽［6 ］:(6)式中:Q为流量，m3/s，Q=135m3/s;H0 为计入总流速水头的堰上水头，H0=2.6m;ε为闸墩侧收缩系数，ε=1;m为流量系数。P1/H0 ＞0.34 ，m=0.452(P1/H0)－0.032 经计算，拦河坝宽B=10m。
4.2 坝体稳定分析
采用《浆砌石坝设计规范》(SL25 －1991)中所提供计算公式:新砌M10 浆砌石，f1 取0.6 ，C1 取50 ×104Pa。应用《水利水电工程PC―1500 程序集》计算:在正常情况下:K=1.81 ＞［1.15 ］;在非常情况下:K=1.55 ＞［1.00 ］，表明坝体抗滑稳定安全系数均满足规范要求。5 结论1)河道设计底宽16m，边坡高3m，设计水深2m，断面形式为梯形，采用1 ∶3 土质边坡。河道两岸防洪水位以下采用宾格石笼边坡护砌，防洪水位以上采用草皮护坡，河道上河口种植垂柳绿化，垂柳种植株距3m，拟种植垂柳500 株，垂柳胸径7cm。2)施工完工期、水位降落期、稳定渗流期的计算边坡滑动安全系数均满足河道边坡的稳定性要求，河道冲刷深度总深度0.63m3)河坝坝高1.5m，坝宽10m，坝体采用1 ∶3 水泥砂浆砌筑毛石基础，坝体基础采用厚100mm的C15 混凝土垫层。在正常情况与非常情况下，坝体抗滑稳定安全系数均满足要求。
参考文献
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［3 ］赖永辉.龙潭河陂下段河道生态整治水力计算［J］．水利水运工程学报，2011(1):92 －96.
篇5
0引言
近年来汛期，黄河下游堤防工程出现了不同程度的渗水险情。险情的发展具有随机性，从发现险情到开始抢护需要一定时间。堤顶宽度必须具有一定的宽度，以便于抗御设计标准的洪水，除满足堤身稳定要求外，还应满足防汛抢险交通、工程机械化抢险及工程正常运行管理的需要。因此，为保证堤防安全，需要合理设计堤防工程堤顶宽度。
1计算工况、断面及参数的选取
1.1计算工况
根据GB50286-98《堤防工程设计规范》条文说明第8.2.2条规定中对堤防稳定计算的要求，结合黄河下游堤坡稳定的实际情况，计算拟先选取黄河下游堤防的平工、险工、老口门段具有代表性的6个断面，采用GEO-STUDIO软件中的SEEP及SLOPE模块计算设计洪水位骤降期的临水侧堤坡的稳定性，模拟水位骤降的渗流过程，搜索不同堤顶宽度的最危险滑弧面，利用可靠度理论的蒙特卡罗法得出临河堤顶不同部位的失效概率，结合相关的评判标准，确定堤顶稳定范围。
1.2计算断面及参数
1）计算断面选取。为充分论证影响黄河大堤临河堤坡稳定堤顶宽度范围，根据计算断面的选取原则，选择以下典型断面进行下一步的计算分析。①险工段：山东齐河程官庄险工董家寺79+850断面、河南新乡原阳139+700断面；②平工段：河南段的武陟张菜园87+000断面、新乡封丘167+200断面、山东段济南章丘83+500断面；③口门段：章丘兴国寺70+600断面。
2）临河冲坑深度及堤顶最大荷载的概化参数选取。堤防临河堤脚处由于历次洪水的冲刷普遍具有冲坑，冲坑的深浅主要随水流的垂线平均流速、水流与堤岸轴线的夹角变化较大。
3）模型计算参数选取。黄河大堤土体可分为粘土、壤土、砂壤土、粉土、粉砂、细砂、砂土七类土，各类土体渗流计算参数根据黄科院沈细中、赵寿刚、兰雁等的研究成果选取。
2堤坡失稳风险概率判别标准
失效概率是评价结构可靠性的尺度，黄河大堤边坡的允许失效概率如何确定，目前还没有一个针对性的明确标准。黄河大堤堤身土体组成主要以砂壤土、壤土为主，砂性含量较高，洪水期水位骤降时破坏大部分以沿堤坡或堤顶滑塌形式发生，参照GB50199-94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》、GB50286-98《堤防工程设计标准》和以往黄河水利科学研究院对黄河大堤研究成果，认为不同大堤断面模型风险评判要求是有差异的。因此，根据堤防概化模型断面风险度要求不同，提出以下堤坡失稳概率判别标准：
1）对于无冲坑、荷载一般断面。失效概率值小于0.1%，则风险度较低，如大于0.1%失效风险度较高。
2）对于有冲坑、荷载特殊断面。失效概率值小于5%，则堤坡失稳的风险度较低，如大于5%堤坡失稳的风险度较高。
3计算模型及成果
3.1边坡稳定计算模型
临河堤坡稳定计算根据规范采用瑞典弧滑动法，为保证可靠度计算精度，抽样数即计算次数取10万次。
3.2计算成果
以新乡封丘167+200断面为例，基于蒙特卡罗法计算堤顶不同宽度失效概率成果。
4临河堤坡失稳区域分析
临河堤坡失稳区域是在堤顶不同位置失效概率计算成果的基础上，依据堤坡稳定分析可靠性原理与前述实施方法中提出的判别标准确定的。无冲坑、荷载断面，以0.1%为允许失效概率，失效概率大于0.1%为失稳区域，反之为相对稳定区域；有冲坑、荷载断面，以5%为允许失效概率，失效概率大于5%为失稳区域，反之为相对稳定区域。各断面无冲坑、荷载及有冲坑、荷载临河堤坡在水位骤降时，堤坡失效概率随堤顶不同宽度位置变化分布。无冲坑、荷载断面，平工、险工、老口门不同位置断面距临河堤顶起点9.0～11.2m之后失稳风险很小，稳定区域之前临河堤坡出险几率相对偏高；有冲坑及荷载断面，平工、险工、老口门不同位置断面距临河堤顶起点10.0～12.0m之后失稳风险相对很小，稳定区域之前临河堤坡出险几率较高，最高可达33%。由上述计算分析可得出如下结论：在水位骤降情况下，所设定临河堤坡无冲坑及荷载情况下，对六断面失稳区域计算值统计，临河堤顶前端9.0～11.0m易出险，后端1.0～3.0m仍具有一定的抵御洪水的功能；如设定堤坡临河有冲坑、有荷载不利组合计算条件下，对6个断面失稳区域计算值统计，即使允许失效概率提高到5%，临河侧堤顶前端10.0～11.0m仍易出险，后端1.0～2.0m具有一定的抵御洪水的功能，但个别计算断面堤顶宽度即使为12.0m，断面前端仍会产生脱坡或塌陷。因此，如汛期及洪水期临河堤坡仍保证处于稳定状态，堤顶宽度应至少为12.0m，由于各断面地质情况复杂，具体设计指标应根据断面所在位置及地层条件而确定。
5结语
基于指标数据库中的堤防及淤区土体力学参数概率统计指标，应用边坡稳定随机性分析方法，计算与评价边坡稳定安全区域分布范围，据此提出黄河堤防堤顶宽度设计应大于12m。堤顶宽度合理设计能充分满足黄河汛期防洪抢险的需要，确保黄河大堤充分发挥防洪保障线、抢险交通线、生态景观线等重要功能，科学指导了黄河下游堤防工程的规划与设计。
［参考文献］
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篇6
施工导流工程实质是采用分段围堰和全段围堰两种方法来把原有河道中的水流引导到下游的基本工程措施，这样做的原因是这种工程措施能比较明显地解决河道中的水流对水利水电工程建筑造成的消极影响，围堰指的则是在水利工程建设时建设长久性水利设施，这里主要是修建临时性围护结构。这里的基本原理实际是防止水和土进入建筑物中，最终造成围堰内的排水问题，像开挖基坑和修建建筑物也是深受其益的。
1、施工导流
施工导流是指在水域（大多数指活水河道）内修建水利工程的过程中，为创造干地施工条件，前期用围堰围护基坑，将河道水流通过预定方式绕过施工场地导向下游的工程措施。施工导流是水利工程施工，特别是修建闸坝工程所特有的一项十分重要的工程措施。导流方案的选定，关系到整个工程施工的工期、质量、造价和安全渡汛，事先要做出周密的设计。合理的施工导流方案，是保证工程顺利实施及工程质量和安全性的重要保障。
2、围堰技术
围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其主要作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰就是用土堆筑成梯形截面的土堤，迎水面的边坡不宜陡于1：2（竖横比，下同），基坑侧边坡不宜陡于1：1.5，通常用砂质粘土填筑。土围堰仅适用于浅水、流速缓慢及围堰底为不透水土层处。为防止迎水面边坡受冲刷，常用片石、草皮或草袋填土围护。在产石地区还可做堆石围堰，但外坡用土层盖面，以防渗漏水。其中分为2种类型：
（1）全段围堰法导流
全段围堰法就是指在河床距主体工程像大坝和水闸等这样的基体比较远的时候，为了防止河道中的水流经过河床外修建的临时泄水道或者永久泄水建筑物下泄的情况出现，采取的修建拦河堰体，以一次性的方法截断河道的方式。这种导流法只适用于枯水期流量不大，河道狭窄的河流。这里的导流泄水建筑物类型一般分成这些类别，像明渠导流和隧洞导流等，还有河床涵管法也是可以算在里面的。
（2）分段围堰法导流
分段围堰法导流也可以叫做分期围堰导流，实际上就是把河道中的水流经由已经被束窄的河床或者缺口这些渠道排到河流下游的方法。这种导流方法适用可以通航的大河流，这样的河流一般水流量大、河床宽，还有一般都是建筑工期比较长的工程项目。分段围堰导流实际也分成前后两期，前期的话，都是利用被束窄的河床直接导流，后期一般都用预先挖好的泄水道进行导流。在实际的工程实践中，后面的两段两期导流方法用得比较多，相比之下，这种导流方法花费更低，成本投入更少。
二、施工导流及围堰技术在水利水电工程中的施工流程
1、测量放线。施工前建立测量控制点及施工标志，确定堰体轴线，以控制施工方向及堰体砌筑范围。施工中随时测量堰体砌筑断面尺寸及高程，以确保堰体断面准确。
2、设护坡木桩。由于围堰堰底淤泥较深，为防止堰体滑移，因此计划在堰体两侧坡脚处设护脚木桩。木桩长6米，直径20CM，间距50CM。由于木桩入土较浅，拟用人工将木桩打入淤泥层中。
3、人工堆码装袋粘土。由于施工现场都是垃圾及杂填土，围堰所需粘土采用外购黄土，粘土由卡车运至现场后即组织人工装袋，装填量为编织袋容量的2/1～3/2，袋口用细麻或铁丝缝合。砌筑时将土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐，水中的土袋用带钩的木杆钩送到位，层层堆码，逐层加高至顶面标高。
4、铺设彩条布。堰体形成后，迎水面设彩条布做挡水用，并抛掷土袋压脚，确保堰体不渗水。
5、钢板桩支护。堰体内侧坡脚处打一排6米长间隔10CM的刚板桩，实测实量淤泥深1.2～1.5m，水深0.6～1m，实际钢板桩入土深度5m，并用土袋填充堰体育钢板桩之间部分，起到防止围堰滑移的作用以确保堰体的稳定性。施工方法先将水抽干，然后清淤泥，整理一条能走挖掘机便道，然后打钢板桩。
6、淤泥清除。在围堰完成后用人工挖井字沟排水、沥水，一周后开始用人工配合机械清除淤泥，淤泥上车运离施工现场。严格按设计要求进行围堰，坡度1：1，顶部高于流水面50cm，保证草袋堆叠整齐、密实，遇到渗水等情况要及时上报并处理，作业人员在水下进行作业时，应穿戴胶鞋、安全帽。严禁抽水时，在基槽内作业，以防触电事故。机械在清淤过程中，需保持安全距离不小于10米，清淤时要保持平稳作业，先用斗对淤泥深度进行检查，不得盲目进入淤泥内，防止机械深陷。基槽边和堰体附近应设置防护措施，防止坠落伤害和溺水。
三、水利水电工程施工导流与围堰技术施工的注意事项
1、在对围堰的平面进行布置时，需要对水利水电工程建筑物的轮廓、交通运输道路、堰体的排水设施、施工的模板以及堆放材料的部位等方面进行考虑。在一般情况下，水利水电工程建筑物轮廓与基坑横向坡趾之间的距离应大于20米，而水利水电工程建筑物轮廓与基坑纵向坡趾之间的距离应小于2米。如果，围堰的平面布置不当就会出现对水利水电工程的安全性带来影响，比如：当围堰的围护基坑的面积过小时，会由于水流的宣泄不畅，从而影响到围堰的安全。因此，在布置围堰平面时要结合实际导流的方案、水利水电工程建筑物的轮廓特点以及围堰的类型来进行布置。只有这样才能保证围堰堰体的安全性。
2、现阶段，我国水利水电工程中大多数采用粘土心墙防渗型式的土石围堰来作为施工导流工程中的围堰建筑。因此，在设计时要根据《施工组织设计规范》的有关规定，在超过静水位上方0.6米处设计心墙式防渗体来对围堰进行保护。此外，考虑到水位的壅高、堰体施工的沉降以及围堰顶部防护结构厚度等因素，设计时要结合围堰所处位置的实际地形情况，在100年重现期洪水位，即上游挡水位1313米处和下游挡水位1284米处，建造高度为1 315米的上游围堰和高度为1286米的下游围堰。
四、结束语
综上所述，围堰技术导流工程是整个水利水电工程的核心，其施工质量的优劣直接关系到整个工程能否实现资源优化和经济效益最大化。在高山狭谷河流上进行水电开发，首先要做好截流工作，故围堰的设计和施工往往不可忽视，确保围堰的稳定并具有良好的抗渗和防冲性能是前提，要经过精心设计，科学组织，及时实施，才能充分发挥围堰的作用。
参考文献：
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Keywords: retaining wall; panel retaining wall; bolt retaining wall;
中图分类号：TU476+.4文献标识码：A 文章编号：
1概述
面板式挡土墙主要包括板桩墙和锚定墙两大类，板桩墙是指面板要打入基坑底面以下较深的情况，如钢板桩墙，木板桩墙等，他们的主要构件是立板，附属构件有支撑，拉杆等；锚钉墙是指面板仅进入基坑底面以下较浅的情况，如锚桩墙、锚板墙、锚杆墙等，他们的主要构件是立板，附属构件有立柱、拉杆、锚杆、锚定构件等。
在锚钉墙中锚杆挡土墙应用较为广泛，锚杆挡土墙是利用锚杆技术形成的一种挡土结构物，锚杆的一端与工程结构物联结，另一端通过钻孔、插入锚杆、灌浆、养护等工序锚固在稳定的地层中，以承受土压力对结构物所施加的推力，从而利用锚杆与地层之间的锚固力来维持结构物的稳定。作为轻型的支挡结构，锚杆挡土墙与普通圬工挡土墙相比，可以节省大量圬工材料，现已被广泛用于公路、铁路、煤矿和水利等支挡工程中。
锚杆挡土墙因锚固地层、施工方法、受力状态以及结构型式的不同，有多种形式；按墙面的结构型式可分为柱板式和壁板式锚杆挡土墙，柱板式锚杆挡土墙有挡土板、肋柱和锚杆组成，壁板式锚杆挡土墙是由墙面板和锚杆组成。锚杆挡土墙一般适用于岩质路堑地段，但其他具有锚固条件的路堑墙也可以使用，还可应用于陡坡路堤。若支护高度小于6m时，可在墙顶布置一排锚杆；若支护高度在6～8m时，可设两排锚杆；若支护高度大于8m时，需设2～4排锚杆。锚杆水平间距1～4m，上下排距2～5m。
2土压力计算
土压力是直接作用于挡墙上的外荷载。由于墙后土层中锚杆的存在，使受力状态较为复杂，目前设计中大多仍采用库伦主动土压力理论进行近似计算。
——砂浆（细石砼）与锚杆的粘着力，。试验资料表明约等于砂浆（细石砼）标准抗压强度的10％～20％，钢筋与砼之间的粘着力约为：光面钢筋1.5～3.5，螺纹钢筋为2.5～6.0。取值可参考《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）、《边坡工程处治技术》（赵明阶主编）等文献。
（3）孔壁与介质之间的抗剪力
这里以砂浆和细石砼为介质，列出其与孔壁之间抗剪力的计算公式：
式中：——锚杆孔壁（土体）与介质（砂浆、细石砼）之间的抗剪力，；
——锚杆孔径，；
——锚杆有效锚固长度，；
——锚固段周边土层抗剪强度，也成为孔壁与砂浆或砼的抗拉设计强度，。取值可参考《地基与基础》及《建筑施工手册》、《地基处理手册》等文献。
4锚杆设计抗力及孔深
（1）锚杆抗力设计值
锚杆抗力计算值除以安全系数为锚杆抗力设计值，即
式中：——要求锚杆抵抗的外荷载，；
——锚杆抗力设计值，；
——锚杆抗力计算值，，即前文中的、和；
——锚杆安全系数；取值可参考《建筑施工手册》、《地基处理手册》及《公路路基设计规范》等文献。
（2）锚杆有效锚固长度
联立上述几个公式即可求出有效锚固长度，即。
根据经验，实际工程中通常采用的有效锚固长度为：钢筋锚杆5～25m、钢管锚杆10～30m、工字钢锚杆20～40m、钢索30～50m。
（3）锚杆孔深
孔深计算公式：锚杆孔深=有效锚固孔长＋自由段孔长＋孔口处理长度，具体的锚杆孔深应依工程实际情况确定。
（4）锚杆布置
锚杆布置依土层情况、受力情况而定，水平及竖向间距一般为1.5～4m，锚杆倾角一般为15°～20°，一般不得大于35°，特殊情况下也可布置成水平的。锚杆总长度=有效锚固长度＋自由段孔长＋端部外露长度。
5构件设计
锚杆挡土墙构件包括挡土板、肋柱和锚杆或墙面板和锚杆。
（1）面板设计
钢筋砼面板是支撑在立柱上的受弯构件，直接承受土压力，并将土压力传给立柱。对面板进行水平条分计算，每一面板条上作用均布荷载，最大弯矩发生在板底部。当面板为整浇时，计算图式是以立柱为支撑的单跨简支梁，弯矩和支座剪力按简支梁考虑。根据计算的最大弯矩进行配筋，为节省钢筋可从上至下分段减少钢筋量。
（2）肋柱设计
肋柱是以拉杆为支撑的受弯构件，承受面板传来的土压力，根据拉杆数量，可为多跨连续梁或单跨简支梁。肋柱上作用三角形荷载或梯形荷载。根据所计算最大弯矩进行配筋，为保持肋柱的整体性和方便施工，全柱宜等量配筋。
（3）锚杆设计
锚杆承受肋柱传力，完全处于受拉状态。在肋柱计算弯矩时，同时求出各锚杆的拉力，根据拉力计算值，选配钢筋或钢管锚杆。锚杆直径一般在22～32mm之间选取，多为单杆。
以钢材为例，选择锚杆截面按如下公式：
式中：——锚杆截面积；
——锚杆计算拉力，；
——直立挡墙支点的水平支撑力计算值；
——锚杆与水平线的夹角，度；
——锚杆安全系数，一般取1.5；
——锚杆设计强度，。
（4）壁板式锚杆挡土墙
壁板式锚杆挡土墙根据施工方法不同，可分为现浇和预制拼装两种类型。现浇的壁板式锚杆挡土墙，其锚杆端头直接插入砼面板中，与壁面板一起浇筑，不存在锚头单独施工问题。而预制拼装式在预制砼壁面板时，应留有锚头或预留孔道。此类挡土墙多用楔缝式锚杆，适用于岩质边坡防护。
6结构稳定性设计分析
锚杆有多种破坏形式，对于设置锚杆体系的挡土墙，除保证每根锚杆有足够的承载能力外，还应确保挡土板、锚杆和地基在内的结构整体稳定性。一般认为锚固段所需长度是由于承载力的需要，而锚杆所需总长度是由整体稳定性决定的。
在进行锚杆体系的整体稳定计算时，如设置多层锚杆，则需分别验算每层锚杆体系的整体稳定。锚杆挡土墙的整体稳定计算通常采用分析图解验算方法，由于整体稳定分析方法相对比较复杂，作用力较多，为此工程中多采用克朗兹的简化方法理论，来进行单层锚杆、多层锚杆、粘土性锚杆和分层土锚杆等多种情况下的整体稳定性分析，限于篇幅，克朗兹简化方法请读者从参阅相关文献。
参考文献：
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[5] 达.《公路挡土墙设计》.第一版.北京：人民交通出版社，1999
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1工程概况
汶水一站水电站工程位于广东省广宁县古水河境内，为古水河梯级开发的第7级水电站。电站以发电为主，总装机容量2500kW，设计水头8.0m，年发电量945万kW.h。
2 设计依据
2.1工程等别及建筑物级别以及相应的洪水标准
汶水一站水电站以发电为主，装机容量为2500kW，校核洪水位时的总库容为280.0万m3。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的规定，工程属Ⅳ等工程，小(1)型规模。电站的永久建筑物(泄水闸、泄水建筑物、厂房)均按4级建筑物设计，导流围堰等临时工程按5级建筑物设计。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定，电站建筑物的洪水标准如表2-1-1所示。
表2-1-1洪水标准
2.2设计基本资料
1、水文气象
古水河流域自上游至下游主要气象参数为：多年平均气温20.8℃,最高气温39.1℃～39.4℃,最低气温-3.9℃～4.2℃.多年平均相对温度81%，多年平均风速0.9～1.1m/s，最大风速13～5.3m/s。
3 坝轴线的选择及工程总体布置
3.1坝轴线的选择
汶水一站水电站坝轴线的选择受河床宽度和厂房尾水畅顺影响，考虑到上游永隆水电站下游尾水位、汶水二站水电站开发时上游正常蓄水位衔接,选择Ⅰ线和Ⅱ线两个方案比较。
3.1.1Ⅰ线方案
(1)地形、地质条件。Ⅰ线内无较大的断层通过，未见次级褶皱，地质构造较不发育。(2)工程型式、布置。Ⅰ线方案拟于横石口村上300m处河段修筑拦河坝,并在河床左岸布置厂房及附属建筑物，属河床式开发方案。拦河坝左岸为公路。(3)工程量、施工条件。线基岩露头较明显，上部覆盖层较薄，开挖方量不大且对主要交通线没有造成破坏；河床相对较宽，填筑方量较大。厂房布置在河流左岸，离公路较近，施工方便，工程量和投资也不大。
3.1.2Ⅱ线方案
(1)地形、地质条件。坝轴线两岸植被茂密，自然边坡基本稳定，物理地质现象不发育。
（2）工程型式、布置
Ⅱ线的河床段修筑拦河坝和发电厂房及附属建筑物，在河床的右岸筑坝挡水，河床的左岸布置厂房和附属建筑物，属河床式开发方案。
3.1.3坝轴线比较和方案选择
I线坝址区基岩均属硬质岩石，岩面埋深和岩石风化均较浅，无较大的不良地质现象，工程地质与水文地质条件较好。II线坝址区左岸边坡较缓，右岸边坡较陡，岩面埋深和岩石风化相对1线均较深。下游有一小型滑坡体不利于坝体的稳定及防渗。综上所述，Ⅰ、Ⅱ线的工程地质与水文地质条件均可满足建坝的要求，但从施工安排及对环境的影响考虑，I线优于II线。因此，选定I线方案为本工程的推荐方案。
3.2枢纽布置选择
本电站水头较低，选定坝址处没有引水或其他布置的地形条件，所以厂+房采用河床式布置。总体布置采用右河床厂房还是左河床厂房方案，主要取决于对外交通条件。现有沥青公路已通往河流左岸，可通大汽车，且工程砂、碎石等材料主要取在左岸沙滩上，如果厂房布置在右岸则材料运送相对困难，费用增大，不利于降低工程投资。经综合分析，工程选定右岸布置溢流坝，左岸布置厂房的总体布置方案。
3.3挡水建筑物
3.3.1泄水闸坝
1)溢流闸坝布置
溢流坝全长50m，设4扇弧型闸门，闸门的尺寸为：10×7.5m(宽×高)，堰顶高程为84.8m，堰高4.7m，闸门顶高程为92.30m。
本水电站为径流式水电站，根据电站的坝上Z-Q关系曲线图查得，设计洪水位为92.00m，校核洪水位为94.60m。
2）坝顶高程
坝顶高程的确定，是在各种运行情况水库静水位加对应风浪高程和安全超高中选取最大值。
坝顶至水库静水位的高度的计算公式为：
Δh=2hL+ho+hc
Δh――闸墩顶距水位的高度m；
Hc――闸墩安超高，设计洪水位时取0.3m校核洪水位时取0.2m；
Ho――交通桥梁高(m)，取0.8m；
其中风浪要素按《水工建筑物》(高校教材第三版)公式计算。公式如下：
2hL=0.0166V5/4D1/3
式中：D――吹程，取为550米。
V――设计风速，在正常水位及设计洪水位情况用最大风速的1.5倍，校核洪水位于情况用最大风速。
波浪中心线至水库静水位的高度ho按下式计算：
4лhl2лHo
ho=--------cth--------
2LlLl
式中：2Ll――波长，2Ll=10.4(2hl)0.8；其它符号的意义同前。Ho――闸前水域的平均水深。安全超高hc：正常运行情况取0.3m，非常运行情况取0.2m。(h-坝顶距水库静水位的高度(m)即为风浪高+安全超高)上述成果表明，坝顶高程由校核洪水位控制，定为95.60m，最大坝高15.50m，坝顶长度62.00m。
3)消能设计。根据下游水位较高的情况，采用底流式消能。参照重力坝设计规范的补充规定：“对消能防冲设计的洪水标准，原则上可低于大坝的泄洪标准，鉴于本枢纽拦水建筑物的建基面建在弱风化岩石上，本工程的消能防冲按10年一遇洪水进行设计。消能计算采用水利水电工程设计程序集中的D-3程序进行计算。消能按10年一遇洪水计算。根据计算，消力池的长度为33m，高程为80.10m，护坦的长度为15m。岸坡采用护坡处理，其护砌长度33m，护坡顶高程为10年一遇洪水位。
4)基础处理。坝的建基面均开挖至弱风化层下0.3～1.0m,由于地基内没有规模较大的断裂构造，无须特殊处理。由防渗计算可知，对基础的防渗措施采用在溢流坝上游与下游端均设齿墙，齿墙深1.5m，厚为1.5m，前端顺坡度延伸到与高程80.10m齐平处，下游齿墙厚1.5m，成梯形状，上游闸底板与消力池间设置止水。
5)稳定计算。(1)计算荷载。①坝体自重及固定设备重；②水重；③静水压力；④扬压力；⑤风浪压力；⑥侧向水压力；⑦土压力(或泥沙压力)；(2)荷载组合。①上游正常蓄水位，下游无水；②上游设计洪水位，下游设计洪水位；③上游校核洪水位，下游校核洪水位。(3)抗滑稳定及地基应力计算。
抗滑稳定计算：拦河坝建基面高程为79.80m，根据地质报告，该高程岩性的风化程度为弱风化，参照地质报告力学参数建议值，取f=0.55。
抗滑稳定采用抗剪强度公式计算：K=f(W-u)/∑P
式中K――按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；f――坝体砼与坝基接触面的抗剪摩擦系数，取0.55；∑W――作用于滑动面以上的力在铅直方向投影的代数和KN。∑P――作用于滑动面以上的力在水平方向投影的代数KN。
地基应力计算
坝基应力采用材料力学公式计算：
бy=∑w/B±6∑M/B2
式中бy――坝基面垂直正应力；∑W为――作用于计算截面以上全部荷载的垂直分量的总和；∑M――为作用于计算截面以上全部荷载对截面形心力矩的总和；B――为坝体计算截面面积。
根据设计要求，在各种运行情况下，计入扬压力影响，坝体上游面不得产生拉应力。计算分两种情况考虑，计算结果表明，各种情况均能满足规范要求。坝体尺寸由溢流面体型和满足应力需要控制。
3.4发电厂房
厂房布置在河床左侧，为河床式厂房，厂房基础座落在微风化基岩上，地基无需进行特殊处理。进水口设主闸一道，由固定式启门机启闭。检修门与拦污栅共门槽，由门机启闭。进水口长度由设备及交通要求确定。厂房进水口前设拦沙坎一道。升压站布置在厂房的左侧。主变压器1台，布置在厂房升压站的右侧。进厂公路由下游进入厂房，进厂坡度为2%。
4结语
通过对汶水一站水电站工程的总体布置方案比较及主要建筑物设计，对于低水头电站来说，设计水头非常重要，在水工建筑物布置设计时，进(引)水断面要达到设计要求，尾水段流态要保持平稳畅顺，这样才能使电站机组运行工况和出力达到设计要求。
参考文献:
[1]《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000
[2]《混凝土重力坝设计规范》SDJ21-78(试行)
[3]《溢洪道设计规范》SL253-2000
篇9
悬臂式水工挡土墙属于轻型钢筋混凝土结构，由立墙和底板（前趾板和踵板）组成，主要靠底板以上填土重来保证其稳定性，可以在较高范围内使用。
应用实例
1、概况
孔头沟水库位于宝鸡市岐山县蒲村镇，枢纽位于渭河水系漆水河二级支流龙尾沟河上游、冯家山灌区北干渠21+777.94～22+475处。枢纽工程（未设溢洪道）于1973年4月竣工，2000年经安全鉴定为三类坝；2007年水库在进行除险加固工程设计时，对大坝进行了加固及新增溢洪道的设计内容。
溢洪道为河岸正堰开敞式，由进水渠、控制段、陡槽段、消力池、出水渠组成，总长度340.8m，设计最大下泄流量132.6m3/s 。
2、挡土墙型式选取
孔头沟水库溢洪道工程中，控制段与陡槽段间有一过渡收缩段，其两边墙较高，所需挡土墙最高断面有8.9m高，水工挡土墙的型式选用及分析计算内容介绍如下：
首现需要考虑溢洪道横断面是采用矩形还是梯形。在经过比较设计，考虑到两岸高边坡情况，在同等开挖深度情况下，梯形开口大，两侧渠岸再留平台后，其挖方量显著增加；再者考虑到本溢洪道泄流流量大，矩形横断面的水流流态好，对工程更安全可靠。综上，选取矩形横断面方案。
接着需要考虑溢洪道中最高断面选取哪种型式的水工挡土墙。水工挡土墙常用的结构型式有重力式、悬臂式、扶壁式、U型结构等。根据溢洪道的布置及挖深情况，其边墙高度均较高，最高断面可达到8.9m。若采用重力式挡土墙，其断面尺寸较大，消耗砼或砌石的量较大，不经济；U型结构适用断面较低挡墙；扶壁式一般用于10m高以上的挡墙。故经比较后，选取悬臂式钢筋砼挡土墙最经济实用。
3、挡土墙稳定分析及结构计算
结语
悬臂式钢筋混凝土挡土墙在水库溢洪道的边墙设计时被广泛使用，其适用于矩形断面、边墙高度较高的段落，并且该挡土墙自身也具有结构轻便、适用广泛、计算简便等优点，不但在水库工程中广泛使用，而且其还在水电站、泵站、防洪等工程中具有实用性。
参考文献：
[1]管枫年，薛广瑞，王殿印.水工挡土墙设计[M].北京：中国水利水电出版社，1996.
篇10
1 针对水库问题进行方案比选
王爷陵水库最严重的问题是坝顶超高不满足规范要求，放水洞设施老化、年久失修，再加上水库多年淤积，原有放水洞已不能正常取水，针对水库主要的两方面进行方案比选。
1.1坝顶处理方案比选
王爷陵水库属于小（Ⅱ）型水利枢纽工程，现状坝顶高程不满足规范的超高要求。为满足规范要求，考虑了砌筑防浪墙、加高大坝、拓宽溢洪道三个方案。
一、砌筑防浪墙。在保持现状溢洪道堰顶高程和宽度不变的情况下，根据计算，王爷水库要达到200年一遇校核洪水标准，需砌筑1m的浆砌石防浪墙，以满足规范要求。
二、加高大坝。在保持现状溢洪道堰顶高程和宽度不变的情况下，根据超高要求，加高20cm可以满足坝顶高程。若采用坝顶坝高，则上、下游坝坡需进行贴坡，以保持原坝坡坡比。
三、拓宽溢洪道。在保持现状坝顶高程、溢洪道堰顶高程不变的情况下，经调洪计算，王爷陵水库要达到200年一遇校核洪水标准，溢洪道需拓宽1.0m，同时将左右岸边坡放缓至1：1.0。
砌筑防浪墙、加高大坝、拓宽溢洪道三种方案的主要工程量及投资的比较得出以下结论。
上述三种方案都能解决超高不够的问题，砌筑防浪墙相对简单，工程竣工后运用方式可维持原调度方式；而加大坝高对大坝上、下游坝坡均进行了贴坡，土方回填量大，拓宽溢洪道的方案中，由于现状溢洪道边墙护砌完好，拓宽溢洪道需拆除再重新护砌，工程量大，施工也相对复杂。
综上所述，增设防浪墙投资少，施工简单，管理运用方便等，为本次王爷陵水库加固的推荐方案。
1.2放水洞闸门选取方案比选
放水洞原为阶梯式卧管混凝土管涵，如若继续按现状的放水洞形式，基本可以满足防洪要求，但是考虑到防冻的问题，许多阶梯卧管式放水洞，由于气候问题出现裂缝，启闭机室的高程太低，所以选择转动闸门，改变启闭机室的位置，降低了被冲刷的危险。
2 除险加固设计
通过对拦河坝现状复核，坝顶高程、大坝稳定渗流以及上下游坝坡稳定等复核计算均满足规范要求，但大坝历经多年运用，有较大的沉降变形，上游坝坡有塌陷现象，为保证大坝的安全运行，有必要对坝体进行整修加固。
2.1坝体整修
1）现状坝顶路面局部有塌陷，影响汛期抗洪抢险工作，本次加固将重修坝顶路面。实测坝顶宽3m，坝顶高程为43.8m。坝顶采用泥结碎石路面，厚20cm，下游设浆砌石路缘石宽0.5m，顶部与路面齐平。坝顶路面采用单侧排水，路面坡度1.5%，路面雨水经坡面排至下游。
2）上游护坡坡面不平整，亏坡现象严重，块石间缝隙过大，块石间咬合不紧，块石松动，因此需翻修上游损坏部位的干砌石护坡。由于坝坡破坏严重，对整体上坝坡进行重新整修。
此次坝坡整治首先拆除原砌石护坡和反滤层，然后对塌陷、变形部位按原设计1：2.7、1：3.0的坝坡进行回填、修补、整平，再砌筑干砌石护坡。新砌护坡石料要求采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石，饱和抗压强度大于40MPa，容重大于24kN/m3，块石厚度不小于200mm；施工时要求砌筑紧密，护坡表面砌筑平整。为节省投资，从拆除的干砌石中选择符合砌筑要求的石料进行二次利用，鉴于坝坡石料情况，暂考虑30%利用率。
3）下游坝坡原无护坡，部分坡段亏坡现象严重，坡面上杂草和灌木丛生，因此对下游坝坡进行修整。对原坝坡进行清理，清除厚度暂考虑0.3m，将草皮、树木、树根等全部清除，下游坝坡局部塌陷处用壤土进行回填，所填料使用原有坝坡开挖的壤土和部分上游拆除的反滤料。
2.2溢洪道加固工程
通过对溢洪道泄流能力复核计算，水库能够抵御200年一遇洪水，说明现状溢洪道满足泄洪要求。工程存在的主要问题是两岸坡为坡残积含砂砾石壤土，抗冲能力差，在水流冲刷时两岸易产生崩塌。溢洪道加固项目主要包括溢洪道断面整修。
3 结论
王爷陵水库除险加固工程代表了一批小（Ⅱ）型水库的现状，现在水库垮坝数量增多，大多数为小型水库，土石坝居多。针对水库中存在的问题需要进行对应的加固措施。
（1）土石坝加固设计，应根据的水库特征水位、库区所在地区的地形、地貌、河谷形态、风向、风速等因素，按照国家现行设计规范所规定的计算公式，计算水库风浪爬高、风壅增高和安全加高值，并计入地震坝顶沉陷和地震涌浪高度后，确定大坝及其永久性挡水建筑物的顶部高程。
（2）根据地质参数，按照国家现行设计规范的规定，计算土石坝的变形及稳定安全系数，并提出大坝地基处理、坝体质量缺陷处理及输水、泄洪等水工建筑物的加固设计，根据渗流稳定计算，对渗透系数进行分析和处理，对于粘土心墙坝防浪墙需与心墙衔接在一起，防止漫顶现象出现。
（3）根据水库功能要求，对水库输水、泄水建筑物的设计流量进行计算，必要时提出输水、泄水建筑物改建或扩建设计；对输水、泄水能力可以满足要求，但因工程质量缺陷和老化不能安全运用时，应提出加固设计。
（4）要按照国家现行设计规范的规定，增设水库水情自动测报系统，完善水库大坝及主要水工建筑物的安全监测设施，改善水库运行管理条件，制订并完善水库管理规章制度，提出水库管理设计。
参考文献
[1]王爷陵水库除险加固工程初步设计[R]天津：河北省水利水电勘测设计研究院，2012
[2]碾压式土石坝设计规范DL/T5395-2007
[3]牛运光病险水库加固实例[M]，北京；中国水利水电出版社2004
篇11
1 监理工程概况
南宁市隆安水库位于南宁隆安万发镇境内，地处灌区东北面的石夹河上。水库坝址现有简易公路通过，坝址下游4.6 km处为 207 省道，工程对外交通条件较为方便。隆安水库主要任务是以灌溉、 农村人饮和乡镇供水为主，兼顾河道生态用水。南宁市隆安水库正常蓄水位691 m高程，相应正常蓄水位库容1620×104 m3 ，水库总库容1894×104m3 ，水库规模属中型，枢纽工程等别为Ⅲ等。枢纽工程由砼砌毛石拱坝、 坝顶溢洪道、 左右岸交通洞、放水管及闸门井等组成。
2 大坝开挖监理质量控制
2. 1 爆破参数控制
2. 1. 1 梯段爆破
采用潜孔钻造孔，钻孔直径 Φ100，装Φ85mm乳化炸药，台阶高度10m，设计孔间排距3.5 m×2.8 m，封堵长度 2.5 ～ 3.0m，单位耗药量0.55 kg/m 3 ，超钻深度1.0 m。
2.1.2 预裂爆破
采用潜孔钻结合手风钻造孔，设计孔距0.8m，预裂孔距前排爆破孔 1.5 ～ 2.0 m，装Φ32 mm硝铵炸药，线装药密度 450 ～500g/m，炸药及导爆索绑扎在竹片上入孔，间隔不耦合装药，封堵长度 1.0 ～1.5 m。爆破网络采用导爆索连接，采用两段非电毫秒延期雷管分段，最大段预裂爆破药量不大于50 kg， 所有预裂孔都超前排主爆孔100 ms起爆。
2.1.3 保护层开挖
采用手风钻孔，钻孔直径Φ40 mm，装Φ32 mm硝铵炸药，设 计钻孔间排距为1.2 m×1.0m，单位耗药量0.5 kg/m3 。
2.1.4 控制爆破
基础开挖除对开挖边坡或建基面采用预裂爆破、光面爆破和保护层开挖等控制外， 在开挖时对新浇筑砼邻近基础开挖进行控制爆破， 根据安全质量振动速度严格控制单响药量；严格按设计要求进行控制爆破，永久边坡采用预裂爆破， 按设计要求施工， 确保半孔率达 85% 以上。对于特别破碎或不稳定的岩体， 采用密钻孔，少药量，力求使爆破震动对边坡带来的影响在允许范围内。梯段爆破利用孔间微差技术，严格控制单响药量，减少爆破震动，确保边坡的稳定安全。
2. 2 开挖缺陷及处理
大坝右坝段坝基636 m高程以下地基承载力较差且岩层较为破碎，采用 C20 砼回填处理至垫层砼设计高程。右坝基和右坝肩650 m高程以下地基岩层较为破碎且有裂隙和夹泥层。按设计要求先进行人工切槽，切槽深度为其宽度的 1.5 倍，再铺设Φ28@ 200 钢筋网后才浇筑砼， 最后再进行有针对性的固结灌浆。右坝段上游侧646m高程以上边坡开挖，考虑到其开挖后边坡高度大，且多为残坡积物堆积，为保证施工开挖安全， 646 m高程以上开挖坡比由1∶0.8调整为1∶1.5，并在646 m高程处增设2m宽马道。
3 大坝混凝土监理质量控制
3. 1 原材料与配合比控制
审查施工单位的配合比，凡未经监理审批的配合比不得用于施工；督促施工单位及时将原材料送检， 经有资质的检测单位检测合格后，才能投入拟用部位使用，且原材料必须具备三证。
3. 2 混凝土拌和控制
控制混凝土拌和物， 凡不合格的拌和物不得入仓。混凝土浇筑过程中， 督促施工单位按规范要求进行平仓、振捣；砌石方式及块石粒径进行翻石检查措施。保证混凝土拌和物从拌和到砌筑仓面施工振捣完毕历时不超过1. 5 h， 并力争尽量缩短。在混凝土生产过程中， 根据外界条件的变化， 对混凝土拌和物进行动态控制， 使实际施工配合比尽可能达到最佳状态。
3. 3 混凝土浇筑和砌筑控制
砼浇筑过程进行旁站、 巡视、 抽查；低温季节施工， 层间覆盖时间按8h控制， 高温季节施工， 层间覆盖时间按 4～6 h控制。砌筑分条带进行， 各条带铺料、 平仓、 振捣；方向与坝轴线垂直， 每条带宽度根据施工仓面的具体宽度适时调整， 一般为10 m。 卸料高度控制在1.0 m以内， 用塔吊运至仓面后依次卸料， 减轻骨料分离， 卸料后及时平仓， 要求边卸料、 边摊铺、 边平仓， 使混凝土料始终卸在已平仓的 C15 砼砌毛石面上。水平施工缝处理包括工作缝及冷缝。工作缝是指按正常施工计划分层间歇上升的停浇面， 冷缝是指混凝土浇筑过程中因故中止或延误、 超过允许间歇时间（自拌和楼出料时算起到浇筑上层混凝土时为止） 的浇筑缝面。水平施工缝的工作缝层面在砼收仓后10 h左右采用高压水清除混凝土上面的浮浆片、 松散残物以及污物， 以露砂和微露石为准。在浇筑下一层混凝土时， 先铺设比 C15砼标号等级或高一级 20 ～30 mm厚的水泥砂浆， 再铺一层7 ～8 cm厚 C15 混凝土， 然后再向上砌毛石继续上升。对在施工过程中因故出现的冷缝层面上， 视间歇时间的长短分成 I 型和 II 型冷缝。对 I 型冷缝面， 先将层面上已发白的混凝土挖除， 然后在层面上铺一层厚5 mm的水泥煤灰净浆， 再铺筑上一层混凝土。II 型冷缝按施工缝处理。对骨料块石， 按规范要求， 严格控制块石粒径， 不允许超径块石和逊径骨料入仓， 并要求入仓前进行冲洗， 砌筑过程中按20m3 不少于 3 点进行翻石检查， 确保埋石率满足设计和规范要求， 有效降低水化热。砌石按升程仓面完成后， 由业主、 监理单位一同对砌石质量进行大坑开挖检测， 本工程共布置大坑检测 3 组。
4. 灌浆工程监理质量控制
4. 1 固结灌浆质量控制
监理工程师在现场根据设计方提出的《正安县石峰水库工程大坝基础固结灌浆技施设计说明》及规范要求对固结灌浆施工工艺进行全过程的控制，对重要工序，如钻孔孔位、孔向、孔深、孔斜等均在现场进行严格的检查、验收签证。在灌浆过中，经常性地对灌浆压力、水灰比、进行检查，对灌浆资料进行抽检，并严格按照设计规范要求监督施工单位进行水灰比变换。对特殊地段、 吸浆量大的孔段，及时要求施工单位采用降压、限流、间歇、待凝的方法进行灌注。严格按照设计、规程规范要求的压力下， 当注入率小于1L/min时，还必须继续灌注30 min方可结束，灌浆完成后采用压力灌浆法进行封孔。从大坝固结灌浆成果来看，固结灌浆 I 序孔比 II 序孔吸浆量大，压水检查结果透水率均小于5 Lu。
4. 2 帷幕灌浆质量控制
为做好本工程帷幕灌浆工程的质量控制， 监理部严格按 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148 -2001）及设计方提出的 《正安县石峰水库工程大坝帷幕灌浆技施设计说明》 实施监控， 具体施工过程中， 采取了以下质量控制措施：
（1） 审查施工单位报送的"施工组织设计"和检查人员、设备、材料的进场情况， 签发开工申请报告。
（2） 作好原材料的检测，合格后方可使用，本工程所用水泥为重庆南川 "白塔牌" PC42.5水泥、重庆南川嘉南"钢珠"PC42. 5水泥。
（3） 钻孔完成后，经当班监理人员验收孔深合格后方可进行灌浆，灌浆过程中严格按规范及设计要求的水灰比进行浆液拌制和变浆，监理人员随时检查浆液的比重，并及时检查和签认灌浆原始记录。
（4） 各单元灌浆完成后，要求施工单位作好灌浆成果统计报监理部，监理工程师根据现场掌握的情况及规范要求布设检查孔，检查孔钻孔过程中监理人员随时跟踪检查钻孔情况。
（5） 压水检查，所有压水试验检查监理人员全过程的旁站，保证试验结果的准确性。
（6） 对重要工序，如钻孔孔位、孔向、孔深、孔斜、压水试验等均在现场进行严格的检查、 验收签证。
5 结 语
综上所述，在水利水电工程施工中。施工监理是非常重要的，对于整个施工质量的控制具有重要的作用。在水利水电工程施工监理工作中， 除了要做好上述几项工程的质量控制，还需要对其他工程质量进行有效的控制，以此保证整个水利工程的施工质量。
篇12
引言：我国水利工程建设逐日壮大，为了全面保证其工程质量，我国相应的也颁布了一系列的规范。目前水利河道疏浚单元工程质量评定,通常以现行的SL 17-90《疏浚工程施工技术规范》(以下简称《疏浚规范》)评价指标和评定方法为依据,与《水利水电工程施工质量评定表填表说明与示例》(以下简称《说明》)中河道疏浚工程单元质量评定表的表式相结合进行河道疏浚工程质量评定。结合实践经验和对该规范的理解,针对河道疏浚工程质量评定的各评价指标和方法,从可操作性、合理性、严谨性等方面进行深入分析与探讨,探索了一套更客观、更全面、更合理的评价指标体系。
1、河道疏浚质量评定中的问题
虽然有国家颁布的相应条文及规范作为工程质量保证，但其还存在一定的不完整性，在实际操作中往往达不到预期的效果。比如在工程实践中,如果严格按照规范的要求对河道疏浚工程单元质量进行评定,极可能出现这些问题:由于规范未明确实际施工河道底宽的定义,评定时实际施工河道底宽不容易确定;在疏浚设备严格按规范分台阶开挖情况下,河道的实际单侧超宽容易超过规范允许的范围;河道边坡开挖严格按设计施工情况下,超欠比不满足要求;河滩高程测量范围不清楚;河滩宽度无法测量;单元工程质量评定与通常的水利建筑工程单元质量评定方法不一,且评定的合格率标准过高。
2、质量指标分析
以典型工作实例作为基础进行质量指标分析，下图为某中小型内河河道竣工程断面图，以此为基础进行分析说明。
2.1工程概况
该工程为笔者在工作中遇到的一个具有典型代表的工程，以此作为基础进行河道疏浚工程质量标准分析和探讨。该工程河道两岸有护岸和河滩,设计河滩宽度2 m;水下一级坡到河底,水下设计边坡1：3;河道设计河滩高程以下深度4 m。由于现阶段绝大多数疏浚设备不能实现水下边坡完全自动按设计边坡成型,因此,必须按照《疏浚规范》所推荐的方法采用分台阶方式开挖,按超欠平衡、超挖略大的原则进行,施工时按台阶的边线放样,挖泥船按各台阶高程和边线进行施工。竣工后横断面测量通常通过花杆、测绳、测深仪等测量工具按一定间距测出测点高程,通过手绘或电子绘图将测点连接起来,形成河道实际开挖断面线。
2.2河道底宽
该规范的不完整性在河道底宽上就有着明显的体现，该规范对河道底宽没有明确的解释,河道底宽是设计底高程处的宽度与河道两侧设计边坡线与实测河底线的交点宽度的比值,两者相距甚大。相对而言,以设计河底高程处的宽度作为实际施工河道底宽较符合工程质量评定的本义。在交通部颁发的JTJ 324)2006《疏浚与吹填工程质量检验标准》中对河道施工后平均超宽0也采用了设计河底高程处的超宽。但作为疏浚行业规范,对实际河道底宽进行定义是十分必要的。
根据国家颁布的《疏浚规范》,每边的最大允许超宽根据设备不同可在0.5~1.5 m。在水利工程结构中的软基和岸坡开挖时基坑尺寸,允许最大值为0.4 m。疏浚工程属于水下工程,仅考虑水下不可视的情况,最小0.5 m的允许超宽值相对岸挖最大允许值0.4 m来说偏小,加上设备、定位和放样等因素影响(不考虑分台阶开挖情况), 0.5~1.5 m也是最基本的。
受技术水平限制,实践中绝大多数采用了分台阶开挖的方式。图1中河滩以下深度是4.0 m,分2个台阶开挖,单级台阶高度为2.0 m,台阶宽度6.0 m,因此河道底靠岸坡半个台阶的宽度为3.0 m。如严格按此划分的台阶开挖,施工完成后的边坡线为G-f-e-g-h-J。此时,可以发现实际河道底宽单侧超宽3.0 m,超过最大允许值1.5 m的1倍,超宽的3.0 m实质是底层半个台阶宽度,因此,分台阶开挖造成超宽超过允许值。
当然,可以通过增加台阶个数减小台阶宽度和高度,以实现不超宽,但大多数挖泥船分台阶高度至少在1.0 m以上,如按照1.0 m台阶高度,水下边坡缓比1:3时,单侧超宽仍会超过最大超宽允许值1.5 m,导致超宽值不合格。如果有定位精度和水下施工不可见等因素影响,实际超宽值会更大。如果采用分台阶开挖的方式不能按《疏浚规范》规定的允许偏差值作评定,要计入实际底层台阶的宽度,再确定允许超宽值。
2.3河道底高程
实际河道底高程是设计河底高程以下的高程值。根据工程实践,一些工程在施工完成马上进行测量可以达到《疏浚规范》的要求,但一段时间后进行第三方抽检就达不到要求。经过分析,河道靠边坡下部易出现断面重塑现象,实质是河道水流对施工的河道断面进行削高补低的平整,使施工后断面折线形成顺滑连续曲线。具体表现为:加剧河道主河床部位的超深;加剧河底两侧边坡下部的淤积;加剧岸坡顶部突出部位的超挖;加剧河滩靠护岸端的淤积。这种现象在通航河段、土质较软、水流急的情况下容易出现,且在河道开挖初期较为明显,然后是持续自然淤积。因此,在类似河段施工中,应该在开挖初期进行试挖并加强观测和分析,摸清造成河底两端坡脚欠点的真正原因,如欠挖则补挖,非欠挖则要与业主、监理和设计等有关参建单位协商。
疏浚工程质量评定方法与指标的设置
对现行《疏浚规范》和实际使用中出现问题的分析,可以考虑采用以下的评定办法和指标对疏浚单元工程进行质量评定。
3.1 一般检测指标
一般检测指标,是质量评定中可以检测的一般性指标,评定时根据检测出的总点数和合格点数计算合格率,作为评价单元质量等级的依据。
3.2河道底宽
按照设计河底高程处实测宽度值,并要求实测值不小于设计规范中有关河道底宽单侧最小超宽0.5 m的标准作为最大允许超宽值;当采用水下开挖的施工方式时,在工程开工前由施工单位上报分台阶开挖施工方案,经监理核定后实施。进行质量评定时,河底单侧允许超宽值按照底层台阶宽度加最小超宽0.5 m与现行《疏浚规范》中允许的单侧超宽值中的较大值作为单元工程质量评定表中河底单侧允许超宽值。监理单位需要结合施工单位的施工机械类别与规格、土质及河道功能要求综合考虑确定分台阶的台阶高度与宽度。
3.3河道底高程
河底平均高程作为重要指标对河底开挖质量进行控制,对于河道底部高程的评定,现行《疏浚规范》中有关欠挖点限值的规定可适当放宽:欠挖值由现行30 cm适当加大到40 cm,且不超过设计水深10%;纵向长由不超2.5 m调整至5.0 m;横向宽由不超过2.0 m调整至4.0 m且不超过河底宽10%;超过允许值的需返工以达到标准。
结束语
随着水利工程的发展，疏浚工程由于水下施工不可视、受测绘技术水平限制以及河道水流作用,其单元质量评定具有很大的特殊性,建立一整套严谨、合理、可操作的评价标准显得十分复杂。这里也仅根据对规范的理解和实践经验提出一些见解,有待今后进一步完善和提高。
参考文献:
[1]水利水电第十三工程局. SL 17)90疏浚工程施工技术规范[S].北京:中国水利电力出版社,1990.
篇13
1 施工导流标准及导流设计流量
筹建年7月～12月，不受洪水影响；第一年1月～9月，主要施工项目为：导流工程、坝肩及溢洪道开挖支护、其他临时工程，在导流洞进出口留坎；第一年10月～第二年3月，主要施工项目为：坝基开挖、溢洪道及址板混凝土浇筑、坝体临时度汛断面填筑等。上、下游土石围堰挡水，导流洞过流，枯期导流；第二年4月～第四年1月，主要施工项目为：坝体剩余部分填筑、大坝面板混凝土浇筑、坝顶细部结构及其他。坝体挡水，导流洞过流，坝前最高水位870.66m；第四年2月～5月，主要施工项目为：下闸蓄水及竣工清场等。坝体挡水，溢洪道及施空隧洞过流，枢纽达到正常工况。
1.1 导流标准
由于该水库大坝枢纽工程为Ⅳ等小（1）型，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。根据《水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）》中的相关规定，导流建筑物级别为5级，导流标准按5年一遇洪水设计。
1.2 度汛标准
根据水利部颁发的《水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2004）》有关规定[1]，由于该水库工程拦河大坝采用面板堆石坝，且库容为876亿m3，小于0.1亿m3的技术指标，相应度汛标准按20年一遇洪水流量进行设计，对应洪峰流量为168m3/s。
1.3 导流方式
从坝型、枢纽布置特点、地形地质条件、水文条件及施工条件等方面考虑，采用围堰一次拦断河床、隧洞过流的导流方式。根据大坝枢纽工程总体布置，导流隧洞后期改造成取水兼放空隧洞。结合其它工程相关经验，工程枯水期施工导流宜采用围堰一次拦断河床、右岸导流隧洞过流的导流方式；汛期施工导流宜采用坝体临时断面挡水，右岸导流洞过流方式。
1.4 导流时段
工程流域属山区雨源性河流，洪水由流域内暴雨产生。洪水具有涨峰历时短，陡涨陡落等特点[2]。因此，可选择10月～次年3月作为工程枯水期施工导流时段，相应时段5年一遇洪水流量为25.2m3/s。
2 导流建筑物设计
2.1 导流隧洞设计（后期改造为取水兼放空隧洞）
导流隧洞布置在河床右岸，洞长484.26m，进口底板高程846.20m，出口高程838.60m，进口采用叠梁门，用于导流隧洞封堵。为满足隧洞枯期过流、汛期度汛等要求，采用城门洞型。经计算，隧洞衬砌后断面尺寸为2.8×4.0m（宽×高），过流断面面积10.49m2，顶拱中心角131.00°，顶拱半径1.54m。
2.2 上游围堰、左岸支沟围堰及左岸支沟导流明渠设计
因坝址位于河流和左岸支沟汇合口附近，分别在河流和左岸支沟上设上游围堰、左岸支沟围堰。采用明渠将左岸支沟来水导入河流内，再通过导流洞导流，实现大坝基础干地施工。根据水文资料，左岸支沟在枯期10月～次年3月，相应的5年一遇设计流量Q20%=1.57m3/s，采用渠道将左岸支沟来水导入河流中。渠道为梯形断面，底宽1.00m，边墙高1.00m，边墙坡比1：0.5（山体外侧为直墙），底坡1.68%（渠道陡坡段为13.36%）；渠道采用先开挖基础，再采用M7.5浆砌石砌筑，边墙及底板浆砌石厚40cm，渠道内侧采用水泥砂浆抹面，厚度2cm。
左岸支沟围堰顶部高程为859.80m，设计为不过水土石围堰，顶宽3m，堰顶长度20.55m。采用粘土心墙防渗，基础采用帷幕灌浆处理。
经计算枯期5年一遇Q20%=23.1m3/s通过导流洞下泄时，对应上游雍高水位858.00m，因此考虑安全超高和水位雍高后，上游围堰顶部高程为858.50m，采用不过水土石围堰，顶宽3m，堰顶长度64.95m，最大堰高5.5m，迎水面坡度1：1.75，背水面边坡1.5，围堰采用粘土心墙防渗，基础采用帷幕灌浆处理。汛期采用坝体挡水。
2.3 下游围堰设计
根据坝址水位～流量关系曲线，枯期5年一遇Q20%=23.1m3/s通过导流洞下泄时，对应下游围堰河床水位为839.50m。因此考虑安全超高和水位雍高后，下游围堰顶部高程为840.00m，采用不过水土石围堰，顶宽5m，堰顶长度18.25m。围堰采用粘土心墙防渗，基础采用帷幕灌浆处理。
3 施工期基坑排水
根据工程整体施工进度要求及水库坝址区的水文气象条件，大坝截流推荐在10月中旬进行，按照5年一遇的10月月平均流量进行计算，截流设计流量为Q=0.59m3/s。在大坝上游围堰处进行截流，采用单戗立堵法进行截流，围堰填筑渣料主要采用大坝岸坡坝肩处的开挖渣料，围堰截流从右岸向左岸推进，最后在河床左岸闭气。
工程截流时间为枯期10月中旬，由于河床较窄，基坑水量较小，截流后及经常性排水采用4台WQK40-15QG，功率4kW，排水量40m3/h水泵抽排。
4 施工度汛与下闸蓄水
根据施工进度计划安排，工程在主河床截流后第一个汛期来临之前，大坝临时度汛断面可填筑到872.00m高程。因此，坝体施工需通过一个汛期，按照《水利水电工程施工组织设计规范》（SL 303-2004），当坝体填筑高程超过围堰堰顶高程后，工程选择度汛标准为20年一遇洪水Q5%=168m3/s。经水文调洪计算，汛期由大坝临时度汛断面挡水，导流洞泄流，上游水位将达到870.66m，低于汛前大坝临时度汛断面填筑高程872.00m，因此，工程可实现安全度汛。
为防止渗漏和水流对坝体上游面的冲刷，需对上游坝面进行临时保护，采用C5混凝土挤压边墙进行保护，墙身高度为40cm，上游坡比为1：1.4，与面板坡比一致，顶部宽度为12cm，底部宽度为73cm，
内侧坡比为8：1。
根据施工进度计划安排，下闸封堵蓄水时段选定第4年2月，下闸封堵标准为5年一遇月平均流量，相应的下闸流量为0.25m3/s。
5 结束语
水库大坝工程区河流属于典型的山区性河流，洪峰陡涨陡落，洪枯流量差大。通过对施工导流和度汛方案的优化分析，提出合理的导流方案为大坝施工安全度汛提供了重要保证。水库工程10月中旬河床截流，采用围堰一次拦断河床、隧洞过流的导流方式技术上可行，经济上合理。
参考文献
