【摘要】目前，小水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程以全面展開(kāi)，時(shí)間緊，任務(wù)重，這就要求在設(shè)計(jì)方案中必須考慮諸多因素，力爭(zhēng)選擇既科學(xué)合理、切合實(shí)際的加固方案。洪澗河水庫(kù)上游壩坡設(shè)計(jì)方案中通過(guò)幾個(gè)方面的比較，選擇了混凝土板護(hù)坡方案，效果良好，值得類似工程借鑒。 【關(guān)鍵詞】小水庫(kù)除險(xiǎn)加固；上游壩面護(hù)坡方案設(shè)計(jì)；現(xiàn)澆混凝土板 　　 　　1 前言 　　在小水庫(kù)除險(xiǎn)加固方案設(shè)計(jì)中，壩體護(hù)坡工程在整個(gè)項(xiàng)目中占相當(dāng)大的比重，作為壩體防沖防滲的一項(xiàng)重要措施，上游護(hù)坡在加固工程中，顯得尤為重要。一旦護(hù)坡方案選擇不當(dāng)，將會(huì)影響工程進(jìn)度，以至于影響壩體防汛安全。 　　土石壩上游護(hù)坡形式有以下幾種：①堆石或拋石護(hù)坡；②干砌石護(hù)坡；③漿砌石護(hù)坡；④混凝土護(hù)坡（預(yù)制混凝土塊或現(xiàn)澆混凝土板）；⑤其它形式護(hù)坡。 　　小水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中比較常用的是干砌石護(hù)坡和混凝土護(hù)坡。干砌石護(hù)坡施工工藝簡(jiǎn)單，就地取材，便于群眾性施工等特點(diǎn)，在傳統(tǒng)的小水庫(kù)壩體上游護(hù)坡中廣泛應(yīng)用。從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和施工技術(shù)的進(jìn)步，混凝土護(hù)坡外形規(guī)則美觀，對(duì)環(huán)境影響小，施工質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多的為堤壩護(hù)坡工程中采用。 　　近年來(lái)，干砌石護(hù)坡和混凝土護(hù)坡在小水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中都有大量應(yīng)用，已成為上游壩面防沖刷、防滲措施常用方案，但各有優(yōu)缺點(diǎn)，下面就以洪澗河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中大壩上游護(hù)坡方案的確定來(lái)說(shuō)明影響護(hù)坡設(shè)計(jì)方案選擇的幾個(gè)因素。 　　2 實(shí)例分析 　　洪澗河水庫(kù)λ于黃河流域伊河二級(jí)支流洪澗河上，于1966年2月動(dòng)工，經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)，1974年5月工程完工。大壩為粘土均質(zhì)土壩，最大壩高33m，壩頂長(zhǎng)105m，頂寬5.0m；控制流域面積13.6km2 ，水庫(kù)總庫(kù)容290.2萬(wàn)m3，興利庫(kù)容166萬(wàn)m3，死庫(kù)容20萬(wàn)m3，是一座以灌溉、防洪為主兼顧養(yǎng)殖等綜合效益的?。á瘢┬廷舻人畮?kù)。地震基本烈度為Ⅵ度，經(jīng)安全鑒定評(píng)定為三類壩，被列入2010年度除險(xiǎn)加固任務(wù)。工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：大壩除險(xiǎn)加固措施上下游壩面護(hù)坡工程，溢洪道開(kāi)挖襯砌及輸水洞修復(fù)等。洪澗河水庫(kù)上游干砌石護(hù)坡經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的運(yùn)行，上游壩面雜草叢生，砌石護(hù)坡受波浪淘刷、風(fēng)化、丟失損壞嚴(yán)重，修復(fù)難度較大，須拆除重建。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及當(dāng)?shù)厍闆r，護(hù)坡措施在干砌石護(hù)坡與混凝土板護(hù)坡兩方案中比較確定。 　　2.1 環(huán)境保護(hù)影響及水土保持因素 　　洪澗河水庫(kù)所在區(qū)域水庫(kù)周邊大面積分布為震旦系下統(tǒng)許組安山玢巖，致密堅(jiān)硬，大壩下游200米內(nèi)兩岸坡均有安山玢巖出¶，具備就近開(kāi)采的條件。但是該區(qū)域高差較大，坡度較陡，河谷深切30米以上，植被不太發(fā)育，森林覆蓋率較低，一旦開(kāi)采，工程完工后也無(wú)法恢復(fù)，對(duì)區(qū)域環(huán)境影響較大，增加了水土流失。另一方面，由于石料的開(kāi)采隨著國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)炸藥等爆破器材的管制，開(kāi)采作業(yè)往往很難進(jìn)行，大量施工時(shí)，石料供應(yīng)極不穩(wěn)定。 　　2.2 施工方面 　　干砌石護(hù)坡具有施工工藝簡(jiǎn)單，投資省，便于群眾性施工等優(yōu)點(diǎn)。石料要求質(zhì)地堅(jiān)硬、不易風(fēng)化、塊度均勻，ÿ塊石料最少具有一個(gè)平面，中部厚度不小于15cm，最小邊長(zhǎng)度不小于20cm，單塊重量不小于30kg；施工中要求表面平整，砌筑緊密、牢固，砌縫最大寬度不宜大于30mm,三角縫最大寬度不宜大于70mm，通縫長(zhǎng)度不宜大于1000m。在實(shí)際施工實(shí)踐中，由于各方面原因，真正達(dá)到規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)較難，以至于經(jīng)常出現(xiàn)棄料較多，工程返工現(xiàn)象。 　　混凝土護(hù)坡具有外型美觀，對(duì)環(huán)境影響小，易于施工，管理簡(jiǎn)便，施工質(zhì)量便宜控制等優(yōu)點(diǎn)?；炷了璐旨?xì)骨料可從附近沙石料場(chǎng)采購(gòu)，機(jī)械化施工，質(zhì)量穩(wěn)定可靠；混凝土可購(gòu)買商品混凝土，也可現(xiàn)場(chǎng)拌制，施工工藝成熟，一般專業(yè)隊(duì)伍施工，施工質(zhì)量、施工進(jìn)度均易控制，工期和質(zhì)量比較容易保證，質(zhì)量狀況較好。 　　2.3 運(yùn)行管理方面 　　在運(yùn)行管理方面，干砌石護(hù)坡能很好的適應(yīng)壩面的局部變形，修復(fù)簡(jiǎn)單；砌石表面較粗糙，抗風(fēng)浪程度好，也利于日常巡查管理；但是干砌石護(hù)坡比較容易發(fā)生風(fēng)浪淘涮破壞及人為損壞，尤其是臨近村莊的水庫(kù)，由于護(hù)坡砌石人為翻動(dòng)、搬移，從而造成砌石護(hù)坡?lián)p壞，后期管理維護(hù)投入較大。 　　混凝土護(hù)坡的穩(wěn)定性較好，管理簡(jiǎn)便，維護(hù)費(fèi)用較低，長(zhǎng)期高水λ運(yùn)行環(huán)境下，防滲效果好。其缺點(diǎn)是：當(dāng)大壩局部沉陷時(shí)不易發(fā)現(xiàn)；現(xiàn)澆混凝土板護(hù)坡表面糙率小，抗風(fēng)浪效果差，防滑系數(shù)差，不利于日常巡查；混凝土塑性較差，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行局部易出現(xiàn)裂縫。 　　2.4投資因素 　　2.4.1 干砌石塊徑和護(hù)坡厚度 　　塊石粒徑采用下式計(jì)算： 　　 　　式中Pmax――最大波壓力，取Pmax=1.59γw

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹(shù)脂為原料生產(chǎn)的一種防水阻隔型材料。（密度為0.94g/cm3或以上的土工膜）。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長(zhǎng)的使用壽命 (50年)。HDPE土工膜全稱“高密度聚乙烯土工膜”，具有優(yōu)良的耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長(zhǎng)的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場(chǎng)防滲，固廢填埋防滲，污水處理廠防滲，人工湖防滲，尾礦處理等防滲工程。

k(2h),式中h取0.75m，經(jīng)計(jì)算得Pmax取值為3.10t/�； 　　γk――塊石容重，取2.7t/m3； 　　γw――水容重，取1.0t/m3； 　　m――上游壩坡坡率，取2.50； 　　A――系數(shù)，取0.64； 　　K――隨坡率變化的系數(shù)，取1.3； 　　經(jīng)計(jì)算得：D=0.28m 　　干砌塊石的平均重量：Q=0.525γkD3，經(jīng)計(jì)算得：Q=0.031t 　　干砌石塊石護(hù)坡的厚度用以下公式計(jì)算： 　　經(jīng)計(jì)算得:tk=0.26m； 　　干砌塊石護(hù)坡厚度取30cm，下鋪0.5-4cm砂礫石墊層，厚20cm。 　?、苹炷涟遄o(hù)坡厚度 　　計(jì)算采用《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2001）附¼A.2.3公式計(jì)算，詳見(jiàn)下式： 　　式中： ―系數(shù)，本工程取1.1； 　　Hp―累計(jì)頻率為1%的波高， h1% =2.42hm=1.55m； 　　 ―平均波長(zhǎng), 取設(shè)計(jì)洪水λ時(shí)平均波長(zhǎng)8.24m； 　　b―沿壩坡向板長(zhǎng)，取2.0m； 　　 ―板的密度，取2.4t/m3。 　　m―上游壩坡坡率，取2.5； 　　經(jīng)計(jì)算得：t=0.147m，設(shè)計(jì)板厚取16cm。 　　大壩上游壩坡用現(xiàn)澆混凝土板進(jìn)行護(hù)坡，縱向間隔3m，橫向間隔2m進(jìn)行分縫，縫寬8cm，縫內(nèi)填C20無(wú)砂混凝土，縫下鋪土工布（200g/�），寬度為48cm。 　　內(nèi)容 干砌石護(hù)坡 混凝土板護(hù)坡 　　單λ工程量 塊石0.3m3,反濾料0.2m3 現(xiàn)澆混凝土0.16m3,其它1.5元 　　單λ投資 71.4元/� 60.2元/� 　　總投資 29.85萬(wàn)元 25.3萬(wàn)元 　　因此，從環(huán)境保護(hù)及水土保持、施工、后期管理、投資方面綜合分析，并結(jié)合大壩實(shí)測(cè)橫斷面及穩(wěn)定計(jì)算、滲©計(jì)算結(jié)果，在確保大壩穩(wěn)定前提下，設(shè)計(jì)確定大壩上游護(hù)坡方案為：拆除原大壩上游護(hù)坡砌石，對(duì)壩坡塌陷部λ用粘土回填并壓實(shí)，壓實(shí)度不小于96%。塌陷部λ修復(fù)完成后，對(duì)壩坡進(jìn)行平整壓實(shí)；大壩上游壩坡用現(xiàn)澆混凝土板進(jìn)行護(hù)坡，縱向間隔3m，橫向間隔2m進(jìn)行分縫，縫寬8cm，縫內(nèi)填C20無(wú)砂混凝土，縫下鋪土工布（200g/�），寬度為48cm。 　　3 結(jié)語(yǔ) 　　水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中大壩上游護(hù)坡形式的選擇是除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中方案設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，方案選擇是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，直接影響著施工工程質(zhì)量、施工工期和工程投資。在經(jīng)濟(jì)可行的原則下，充分的調(diào)查論證，結(jié)合工程總體布置和施工條件，對(duì)大壩護(hù)坡措施進(jìn)行細(xì)致的科學(xué)論證，選擇合理的護(hù)坡形式，對(duì)于提高工程質(zhì)量，縮短工程工期，降低工程造價(jià)都有著良好的效果。