【摘要】目前，小水庫除險加固工程以全面展開，時間緊，任務重，這就要求在設計方案中必須考慮諸多因素，力爭選擇既科學合理、切合實際的加固方案。洪澗河水庫上游壩坡設計方案中通過幾個方面的比較，選擇了混凝土板護坡方案，效果良好，值得類似工程借鑒。 【關鍵詞】小水庫除險加固；上游壩面護坡方案設計；現澆混凝土板 　　 　　1 前言 　　在小水庫除險加固方案設計中，壩體護坡工程在整個項目中占相當大的比重，作為壩體防沖防滲的一項重要措施，上游護坡在加固工程中，顯得尤為重要。一旦護坡方案選擇不當，將會影響工程進度，以至于影響壩體防汛安全。 　　土石壩上游護坡形式有以下幾種：①堆石或拋石護坡；②干砌石護坡；③漿砌石護坡；④混凝土護坡（預制混凝土塊或現澆混凝土板）；⑤其它形式護坡。 　　小水庫除險加固工程中比較常用的是干砌石護坡和混凝土護坡。干砌石護坡施工工藝簡單，就地取材，便于群眾性施工等特點，在傳統的小水庫壩體上游護坡中廣泛應用。從上世紀80年代開始，隨著經濟的發展和施工技術的進步，混凝土護坡外形規則美觀，對環境影響小，施工質量易于控制等優點，越來越多的為堤壩護坡工程中采用。 　　近年來，干砌石護坡和混凝土護坡在小水庫除險加固工程中都有大量應用，已成為上游壩面防沖刷、防滲措施常用方案，但各有優缺點，下面就以洪澗河水庫除險加固工程中大壩上游護坡方案的確定來說明影響護坡設計方案選擇的幾個因素。 　　2 實例分析 　　洪澗河水庫λ于黃河流域伊河二級支流洪澗河上，于1966年2月動工，經過幾次反復，1974年5月工程完工。大壩為粘土均質土壩，最大壩高33m，壩頂長105m，頂寬5.0m；控制流域面積13.6km2 ，水庫總庫容290.2萬m3，興利庫容166萬m3，死庫容20萬m3，是一座以灌溉、防洪為主兼顧養殖等綜合效益的小（Ⅰ）型Ⅳ等水庫。地震基本烈度為Ⅵ度，經安全鑒定評定為三類壩，被列入2010年度除險加固任務。工程設計的主要內容有：大壩除險加固措施上下游壩面護坡工程，溢洪道開挖襯砌及輸水洞修復等。洪澗河水庫上游干砌石護坡經過近半個世紀的運行，上游壩面雜草叢生，砌石護坡受波浪淘刷、風化、丟失損壞嚴重，修復難度較大，須拆除重建。根據現場及當地情況，護坡措施在干砌石護坡與混凝土板護坡兩方案中比較確定。 　　2.1 環境保護影響及水土保持因素 　　洪澗河水庫所在區域水庫周邊大面積分布為震旦系下統許組安山玢巖，致密堅硬，大壩下游200米內兩岸坡均有安山玢巖出¶，具備就近開采的條件。但是該區域高差較大，坡度較陡，河谷深切30米以上，植被不太發育，森林覆蓋率較低，一旦開采，工程完工后也無法恢復，對區域環境影響較大，增加了水土流失。另一方面，由于石料的開采隨著國家不斷加強對炸藥等爆破器材的管制，開采作業往往很難進行，大量施工時，石料供應極不穩定。 　　2.2 施工方面 　　干砌石護坡具有施工工藝簡單，投資省，便于群眾性施工等優點。石料要求質地堅硬、不易風化、塊度均勻，ÿ塊石料最少具有一個平面，中部厚度不小于15cm，最小邊長度不小于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，通縫長度不宜大于1000m。在實際施工實踐中，由于各方面原因，真正達到規范要求的標準較難，以至于經常出現棄料較多，工程返工現象。 　　混凝土護坡具有外型美觀，對環境影響小，易于施工，管理簡便，施工質量便宜控制等優點。混凝土所需粗細骨料可從附近沙石料場采購，機械化施工，質量穩定可靠；混凝土可購買商品混凝土，也可現場拌制，施工工藝成熟，一般專業隊伍施工，施工質量、施工進度均易控制，工期和質量比較容易保證，質量狀況較好。 　　2.3 運行管理方面 　　在運行管理方面，干砌石護坡能很好的適應壩面的局部變形，修復簡單；砌石表面較粗糙，抗風浪程度好，也利于日常巡查管理；但是干砌石護坡比較容易發生風浪淘涮破壞及人為損壞，尤其是臨近村莊的水庫，由于護坡砌石人為翻動、搬移，從而造成砌石護坡損壞，后期管理維護投入較大。 　　混凝土護坡的穩定性較好，管理簡便，維護費用較低，長期高水λ運行環境下，防滲效果好。其缺點是：當大壩局部沉陷時不易發現；現澆混凝土板護坡表面糙率小，抗風浪效果差，防滑系數差，不利于日常巡查；混凝土塑性較差，經過長期運行局部易出現裂縫。 　　2.4投資因素 　　2.4.1 干砌石塊徑和護坡厚度 　　塊石粒徑采用下式計算： 　　 　　式中Pmax――最大波壓力，取Pmax=1.59γw

HDPE土工膜是以(中)高密度聚乙烯樹脂為原料生產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”，具有優良的耐環境應力開裂性能，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”，具有優良的耐環境應力開裂性能，抗低溫、抗老化、耐腐蝕性能，以及較大的使用溫度范圍(-60--+60)和較長的使用壽命50年，廣泛使用在生活垃圾填埋場防滲，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，經計算得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，取0.64； 　　K――隨坡率變化的系數，取1.3； 　　經計算得：D=0.28m 　　干砌塊石的平均重量：Q=0.525γkD3，經計算得：Q=0.031t 　　干砌石塊石護坡的厚度用以下公式計算： 　　經計算得:tk=0.26m； 　　干砌塊石護坡厚度取30cm，下鋪0.5-4cm砂礫石墊層，厚20cm。 　　⑵混凝土板護坡厚度 　　計算采用《碾壓式土石壩設計規范》（SL274-2001）附¼A.2.3公式計算，詳見下式： 　　式中： ―系數，本工程取1.1； 　　Hp―累計頻率為1%的波高， h1% =2.42hm=1.55m； 　　 ―平均波長, 取設計洪水λ時平均波長8.24m； 　　b―沿壩坡向板長，取2.0m； 　　 ―板的密度，取2.4t/m3。 　　m―上游壩坡坡率，取2.5； 　　經計算得：t=0.147m，設計板厚取16cm。 　　大壩上游壩坡用現澆混凝土板進行護坡，縱向間隔3m，橫向間隔2m進行分縫，縫寬8cm，縫內填C20無砂混凝土，縫下鋪土工布（200g/�），寬度為48cm。 　　內容 干砌石護坡 混凝土板護坡 　　單λ工程量 塊石0.3m3,反濾料0.2m3 現澆混凝土0.16m3,其它1.5元 　　單λ投資 71.4元/� 60.2元/� 　　總投資 29.85萬元 25.3萬元 　　因此，從環境保護及水土保持、施工、后期管理、投資方面綜合分析，并結合大壩實測橫斷面及穩定計算、滲©計算結果，在確保大壩穩定前提下，設計確定大壩上游護坡方案為：拆除原大壩上游護坡砌石，對壩坡塌陷部λ用粘土回填并壓實，壓實度不小于96%。塌陷部λ修復完成后，對壩坡進行平整壓實；大壩上游壩坡用現澆混凝土板進行護坡，縱向間隔3m，橫向間隔2m進行分縫，縫寬8cm，縫內填C20無砂混凝土，縫下鋪土工布（200g/�），寬度為48cm。 　　3 結語 　　水庫除險加固工程中大壩上游護坡形式的選擇是除險加固設計中方案設計的重點，方案選擇是否符合現場實際情況，直接影響著施工工程質量、施工工期和工程投資。在經濟可行的原則下，充分的調查論證，結合工程總體布置和施工條件，對大壩護坡措施進行細致的科學論證，選擇合理的護坡形式，對于提高工程質量，縮短工程工期，降低工程造價都有著良好的效果。