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【摘要】宁夏南部山区水库除险加固工程，由于受投资所限，坝体加高多采用坝前加坝方式，即在坝体迎水坡淤泥面上培厚加高；由于一部分水库功能所致，需要常年蓄水，加之原坝体基础未处理，施工质量较差，造成渗漏严重，已影响到工程的安全运行；有些水库直接在淤泥面上培厚加高，经常坝体出现裂缝和滑坡现象。本文介绍结合坝体防渗，用格网带法设置排水沟，在新加坝体坡脚处设置块石压重区的方法并适当控制加坝速率，可预防裂缝及滑坡，收到了较好效果，为类似工程提供借鉴作用。
【关键词】软基加坝；排水沟；坡脚块石压重；宁夏隆德
2005年12月由宁夏固原市水利勘测设计院完成的《宁夏隆德县清凉水库大坝安全评价报告》，经中国水利水电科学研究院专家组鉴定并核查，同意水库大坝确定为Ⅲ类坝的鉴定结果。2006年1月11日宁夏回族自治区水利厅以（宁水计发[2006]5号文件，下发了《关于隆德县清凉水库除险加固工程初步设计的批复》，工程总投资为1387万元。
1. 工程概况
1.1工程概况。
2. 工程设计
2.1坝体放渗设计。
（1）清凉水库土坝为山地砾质土均质坝，两坝肩及坝体渗漏严重，不能正常蓄水。本次设计加坝高度为2.8米，坝顶宽增加到6.0m，为结合坝体迎水坡防渗处理，采用坝前加坝（坝内培厚加高）方式。筑坝土料场位于清凉水库坝址下游右岸4.5Km的新华村。岩性为Q3m黄土，土黄色，硬塑一坚硬，厚5～7m。勘探范围500×600m，储量150万m3，其渗透系数为1.3×10-5cm/s，满足规范规定的防渗要求标准，以上各项指标均达到了《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）中对土料质量的技术要求。
（2）根据《水利水电工程施工规范》，施工过程中，坝体填筑土料含水量设计要求控制在14.2%左右，采用分层铺土、分层碾压，设计要求压实度达到0.98以上；机械碾压铺土厚度不超过30cm，人工夯实不超过20cm，每铺一层土料，应及时碾压，不得隔日再压；每压完一层，其表面须剖毛，过干时需洒水后方可继续铺土碾压，前后两次碾压结合部位须彼此覆盖，每层检测一次干容重，达到设计要求时，才能进行下一道工序施工。加坝时，坝体与淤泥面用结合槽连接，在岸坡、建筑物等刚性建筑物结合处，应将混凝土表面或岩石面节理、裂隙缝口冲洗干净，灌入水泥浆或水泥砂浆；对节理、裂隙发育、渗水严重的岩石，可灌入混凝土或水泥砂浆。
2.2软基加坝设计。
清凉水库现泥面高程为2542.40 m，淤泥面厚度14.70m，本次设计在泥面上直接加坝。为加快淤泥坝基固结，在新加坝基范围内设纵横排水沟，形成格网状排水带，为预防加坝出现和滑坡现象，在新坝坡脚前缘设置一道堆石体，即块石压重区。
2.2.1软基排水沟及坡脚块石压重区布置。
清凉水库设计加坝高度为2.8m，即在坝体淤泥面水平铺设宽度为14.8m。软基排水沟布置为纵向和横向，纵向排水沟平行于坝轴线布设，共三道，平均间距7.4m m，第三道为块石重压区。一、二道排水沟断面尺寸：宽度1.5m，深度1.5m，排水沟填料由砂、卵砾石和块石组成，并且满足反滤要求：砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.5m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度0.7m，粒径大于300mm；第三道排水沟即坡脚块石压重区，断面尺寸：平均宽度2.0m，高度2.0m，砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.5m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度1.2m，粒径大于300mm；横向排水沟垂直于坝轴线，共设八道，平均间距50米，其坡度不宜超过1%，排水沟断面尺寸：宽度1.0m，深度1.0m，砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.3m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度0.4m，粒径大于300mm。格网带形成后，内填0.3m厚的碎石。
2.2.2加坝速率控制。
清凉水库现泥面高程2542.40 m，加坝后的坝顶高程为2560.5m，高差17.9m，考虑由于施工速度过快，在淤泥质土中产生了过大的孔隙压力，导致下垫砂层排水来不畅、固结慢，易出现裂缝和滑坡现象，设计要求控制加坝速率，即将坝体加高填筑分为几个阶段，以便使坝基上产生的孔隙压力随时间的推移有一个消散过程。根据已建成类似工程的实践经验，该水库土坝加高填筑共分为六期施工，每期填筑高度大约为总高差的1/6即3.0m为宜。第一期第一层填筑土料含水量控制在10%左右，铺土厚度40～50cm，以便吸湿淤泥面水分，并避免重型机械碾压；每期填筑完成后，埋设固定沉降观测桩，每天观测1次，10～15天后，当每天沉降量小于1cm时，可以进行下一期的坝体填筑。
3. 施工中注意的问题
按照规范要求，严格控制坝体填筑土料的含水量、渗透系数、压实度和加坝速率，以保证加坝质量；排水沟填料经加工、分筛、检验合格后，分别堆放在干净的场地上，并采取适当措施，防止泥水或土块等杂物混入；堆料不宜过高，以免颗粒分离；转运时，注意砂石料、卵砾石料分开运输；铺筑时，填料应自底向上铺筑，不宜从坡面上向下倾倒，相邻层面应拍打平整；块石压重区使用的石料必须质的坚硬，要求分层进行，靠近反滤层处用较小石料，外坡表面用较大石料，堆放应稳定密实。
4. 结束语
清凉水库除险加固工程，坝体填筑分为六期，每期填筑高度为3.0m左右，由于在土坝填筑过程中注重上述施工要求及质量控制要点，坝体没有出现裂缝和滑坡现象，该工程2007年4月动工，2008年至9月完工，2009年通过竣工验收。目前水库蓄水已达正常蓄水位，通过对坝体渗漏、沉降观测，未出现异常迹象，工程效益初步显现。
参考文献
[1]《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001，中国电力出版社，2002年.
[2]《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-20，中国电力出版社，2001年.
[3]《土坝设计》（下）， 水利电力出版社，1978年.
[4]《土石坝加固技术》张启岳，中国水利电力出版社，1999年.
[5]《隆德清凉水库工程地质勘察报告》，宁夏水利水电勘测设计院地质队，2008年.
[文章编号]1619-2737（2013）04-11-624
[作者简介] 康凯剑（1977.12-），男，学历：工学学士，职称：工程师，2002年6月毕业宁夏大学。
【关键词】软基加坝；排水沟；坡脚块石压重；宁夏隆德
2005年12月由宁夏固原市水利勘测设计院完成的《宁夏隆德县清凉水库大坝安全评价报告》，经中国水利水电科学研究院专家组鉴定并核查，同意水库大坝确定为Ⅲ类坝的鉴定结果。2006年1月11日宁夏回族自治区水利厅以（宁水计发[2006]5号文件，下发了《关于隆德县清凉水库除险加固工程初步设计的批复》，工程总投资为1387万元。
1. 工程概况
1.1工程概况。
2. 工程设计
2.1坝体放渗设计。
（1）清凉水库土坝为山地砾质土均质坝，两坝肩及坝体渗漏严重，不能正常蓄水。本次设计加坝高度为2.8米，坝顶宽增加到6.0m，为结合坝体迎水坡防渗处理，采用坝前加坝（坝内培厚加高）方式。筑坝土料场位于清凉水库坝址下游右岸4.5Km的新华村。岩性为Q3m黄土，土黄色，硬塑一坚硬，厚5～7m。勘探范围500×600m，储量150万m3，其渗透系数为1.3×10-5cm/s，满足规范规定的防渗要求标准，以上各项指标均达到了《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）中对土料质量的技术要求。
（2）根据《水利水电工程施工规范》，施工过程中，坝体填筑土料含水量设计要求控制在14.2%左右，采用分层铺土、分层碾压，设计要求压实度达到0.98以上；机械碾压铺土厚度不超过30cm，人工夯实不超过20cm，每铺一层土料，应及时碾压，不得隔日再压；每压完一层，其表面须剖毛，过干时需洒水后方可继续铺土碾压，前后两次碾压结合部位须彼此覆盖，每层检测一次干容重，达到设计要求时，才能进行下一道工序施工。加坝时，坝体与淤泥面用结合槽连接，在岸坡、建筑物等刚性建筑物结合处，应将混凝土表面或岩石面节理、裂隙缝口冲洗干净，灌入水泥浆或水泥砂浆；对节理、裂隙发育、渗水严重的岩石，可灌入混凝土或水泥砂浆。
2.2软基加坝设计。
清凉水库现泥面高程为2542.40 m，淤泥面厚度14.70m，本次设计在泥面上直接加坝。为加快淤泥坝基固结，在新加坝基范围内设纵横排水沟，形成格网状排水带，为预防加坝出现和滑坡现象，在新坝坡脚前缘设置一道堆石体，即块石压重区。
2.2.1软基排水沟及坡脚块石压重区布置。
清凉水库设计加坝高度为2.8m，即在坝体淤泥面水平铺设宽度为14.8m。软基排水沟布置为纵向和横向，纵向排水沟平行于坝轴线布设，共三道，平均间距7.4m m，第三道为块石重压区。一、二道排水沟断面尺寸：宽度1.5m，深度1.5m，排水沟填料由砂、卵砾石和块石组成，并且满足反滤要求：砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.5m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度0.7m，粒径大于300mm；第三道排水沟即坡脚块石压重区，断面尺寸：平均宽度2.0m，高度2.0m，砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.5m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度1.2m，粒径大于300mm；横向排水沟垂直于坝轴线，共设八道，平均间距50米，其坡度不宜超过1%，排水沟断面尺寸：宽度1.0m，深度1.0m，砂层平均厚度0.3m，粒径1～5mm，卵砾石平均厚度0.3m， 粒径5～20mm；块石层平均厚度0.4m，粒径大于300mm。格网带形成后，内填0.3m厚的碎石。
2.2.2加坝速率控制。
清凉水库现泥面高程2542.40 m，加坝后的坝顶高程为2560.5m，高差17.9m，考虑由于施工速度过快，在淤泥质土中产生了过大的孔隙压力，导致下垫砂层排水来不畅、固结慢，易出现裂缝和滑坡现象，设计要求控制加坝速率，即将坝体加高填筑分为几个阶段，以便使坝基上产生的孔隙压力随时间的推移有一个消散过程。根据已建成类似工程的实践经验，该水库土坝加高填筑共分为六期施工，每期填筑高度大约为总高差的1/6即3.0m为宜。第一期第一层填筑土料含水量控制在10%左右，铺土厚度40～50cm，以便吸湿淤泥面水分，并避免重型机械碾压；每期填筑完成后，埋设固定沉降观测桩，每天观测1次，10～15天后，当每天沉降量小于1cm时，可以进行下一期的坝体填筑。
3. 施工中注意的问题
按照规范要求，严格控制坝体填筑土料的含水量、渗透系数、压实度和加坝速率，以保证加坝质量；排水沟填料经加工、分筛、检验合格后，分别堆放在干净的场地上，并采取适当措施，防止泥水或土块等杂物混入；堆料不宜过高，以免颗粒分离；转运时，注意砂石料、卵砾石料分开运输；铺筑时，填料应自底向上铺筑，不宜从坡面上向下倾倒，相邻层面应拍打平整；块石压重区使用的石料必须质的坚硬，要求分层进行，靠近反滤层处用较小石料，外坡表面用较大石料，堆放应稳定密实。
4. 结束语
清凉水库除险加固工程，坝体填筑分为六期，每期填筑高度为3.0m左右，由于在土坝填筑过程中注重上述施工要求及质量控制要点，坝体没有出现裂缝和滑坡现象，该工程2007年4月动工，2008年至9月完工，2009年通过竣工验收。目前水库蓄水已达正常蓄水位，通过对坝体渗漏、沉降观测，未出现异常迹象，工程效益初步显现。
参考文献
[1]《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001，中国电力出版社，2002年.
[2]《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-20，中国电力出版社，2001年.
[3]《土坝设计》（下）， 水利电力出版社，1978年.
[4]《土石坝加固技术》张启岳，中国水利电力出版社，1999年.
[5]《隆德清凉水库工程地质勘察报告》，宁夏水利水电勘测设计院地质队，2008年.
[文章编号]1619-2737（2013）04-11-624
[作者简介] 康凯剑（1977.12-），男，学历：工学学士，职称：工程师，2002年6月毕业宁夏大学。