大坝除险护坡防渗及黏土固化浆液防渗心墙设计

车传迎，姜晓勇

(临沂市水利工程处，山东 临沂 276000)

1 工程概况

土山头水库位于临沂市兰山区汪沟镇土山头村西，水库控制流域面积0.44km2，流域形状为扇形，干流长1.05km，河道平均坡降0.035，水库设计灌溉面积53.33hm2。土山头水库于1977年6月建成蓄水，是一座以防洪为主，兼顾灌溉、生态功能等综合效益于一体的小(2)型水库。经过40多年运行，目前水库大坝存在护坡腐蚀破坏严重，黏土斜心墙(防渗性、高度等)不满足使用要求等问题，需要进行针对性的除险加固工作。

2 大坝护坡防渗加固设计

土山头水库大坝为一座土石坝，原护坡结构完整性已被破坏，本次设计除了将上下游护坡进行重新翻修外，还要在上游护坡之下添加一层反滤层，以增加护坡防渗性。

2.1 上下游护坡加固设计

2.1.1 上游护坡加固设计

根据“就地取材、节约投资”的原则，本项目结合其他工程经验，共设计出两个上游护坡加固方案：干砌块石护坡和预制混凝土块护坡，这两种方案的具体设计如下[1]：

1)干砌块石护坡厚度计算

干砌块石护坡厚度t的计算公式见(1)(2)，经过统计水流变化情况，确定土山头水库适合(2)，因此计算得本项目中t=0.325，最终取值0.3m。

当

(1)

当

(2)

式中：Lm为河流的平均波长，m；hp为累计频率为5%的波高，m；K为随坡率变化系数，取值1.4；D为石块换算球形直径，取值0.25m。

2)预制混凝土块护坡厚度计算

预制混凝土块尺寸为0.5×0.4m(长×宽)，护坡厚度t计算公式见(2-3)，经计算t=0.12m。考虑到土山头水库在兴利水位下其变化剧烈，水流容易对护坡产生淘刷，时间久了容易使护坡产生不均匀沉降问题，而且干砌石相对于预制混凝土块更为经济，因此本项目上游最终选择干砌块石护坡方案[1-3]。……