1、蒸塑：璺凰土石坝上游护坡设计浅薄见解马志联(钦州市水利电力工程管理站，广西钦州535000)脯翱通过多次参加病险水库除险加固初步设计评审会上的交流，结合之前参与荷木水库除险加固工程事故调查处理活动的认识，笔者对广西钦州市钦南区荷术水库除险加固工程大坝上游护坡大面积沉陷事故进行了细致的分析和研究，提出了对主_石坝上游护坡的细节优化设计的建i池瞎j萄初大坝；护坡；设计1荷木水库除险加固工程上游护坡大面积沉陷事故分析1I事故简介位于广西钦州市钦南区久隆镇的荷木水库，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。经水利部、自治区水利厅等部门批复，于2004年底确定以总投资80304万元对
2、其进行除险加固建设。工程于2005年6月正式开工，2006年7月全部完工。并在水利部加快工程竣工验收工作的要求下进行了竣工验收。2009年国家审计署重庆特派办对该水库除险加固工程进行抽查调查审计，发现存在较多问题，其中较为严重的问题是大坝上游护坡出现约1 200m2的砼护坡块沉陷事故。12事故分析现场调查大坝上游砼护坡块完好无缺，无裂缝无损缺，事故原因是砼护坡块下的砂砾反滤垫层缺失淘空导致砼护坡块沉陷。荷木水库加固工程上游护坡设计采用现浇砼形式，即在原有干砌石护坡基础上铺一层30cm厚的砂砾石反滤垫层，面层采用现浇C1 5护坡砼，护坡砼按55m进行分缝，分缝设计为沥青砂浆分缝，坝体两边未设排水
3、沟，死水位处设坝趾齿墙，护坡至坝顶与防浪墙相接，在坝坡各现浇砼块均设置导渗管，插反滤垫层的一端用土工膜包封。施工单位在施工过程中除分缝外，其余严格按设计要求执行铺浇施工。在分缝施工中先用2cm厚的泡沫塑料片设为分缝前置物，待整个砼护坡面层全部浇筑完工后，再将泡沫塑料片掏挖出，用沥青砂浆进行分缝充填。常规而论，此设计及施工方法基本正确。但现场检查时，却发现部分分缝上半部是沥青砂浆，下半部是泡沫塑料片。沥青砂浆经过几年的波习移中刷、日晒雨淋等自然损害，大都开裂结块甚至脱落缺失，泡沫塑料片也被波浪冲刷淘空。加之管理单位管理能力低，工程维修养护经费缺乏，最终致使砼护坡块下的砂砾反滤垫层被淘空流失，就算
4、是砼护坡质量良好他难免因中间出现空洞无支撑物而出现大面积沉陷。纵观大坝护坡沉陷事故的发生原因，虽然与工程设计、施工及建后管理等各个环节的实施和落实程度有着直接的关系，但在原有的通常护坡谢斗基础上进行细节优化试十才能从根本上杜绝此类事故隐患。2土石坝上游护坡的优化设计大多数水库的破损是因新建坝体填土蠕动变形沉陷、护坡石块小抗冲刷能力差、砌筑质量差等导致的护坡缺失，同时还存在着通道反滤层及坝体填土被淘空引发沉陷的危险。有的原本垫层t,f,rE#t低，加之土石坝自然的膨胀和收缩，长期经受波浪中淘、雨水冲刷、漂浮物损害以及人畜等损害，还有北方地区的冰块冲撞、坝体土料发生冰结等不利因素的破坏，致使护坡变
5、形甚至脱落，甚至发生坝体塌陷、滑坡等安全事故。对土坝结构进行相应的维护和加固维修，设置土石坝上游护坡结构是保护土坝安全稳定的重要措施。21土石坝上游护坡的通常设计按建筑材料及砌筑方式分类，通常土石坝上游护坡设计有：堆石、干砌石、浆砌石、现浇砼块、混合筑造等形式。通常护坡结构设计有面层、反滤垫层组成。面层一定要耐用、坚硬、具有一定重量，并要求面层与坝体两侧边界(排水沟)、坝趾齿墙一起形成闭合结构。般用相关经验公式计算护坡面层的厚度和重量，砌浆砌预制块护坡时还要从风浪冲击力、施工搬运砌叠等因素相应选取适宜的尺寸确定其单块重量。如果面层为浆砌、现浇形式，必需考虑热胀冷缩作用设置伸缩分缝。坝体较高时适
6、当增设坝体中部齿墙以减少坝趾齿墙抗滑稳定压力。稳定坚固的面层能防止坝土免受直接冲刷或冲击踩踏等破坏，并起稳固面层以下的反滤垫层及坝土作用。由于形成闭合结构后，还需要设置贯穿面层、反滤垫层的导渗水管。反滤垫层选择要求有较好级配，采用单层的砂砾石层或双层的砂、石层，其适宜的厚度要求是，既要保证有一定坝土穿过渗出路圣，防止坝土穿过渗出，还要在垫层中留有一定蠕动滑动空间，不能设置过厚的垫层，增加施工难度以及致使面层产生不理想的滑动移动。两层反滤垫层作用是利用其砂石固有的粒配保护坝土不至从砂层穿过、砂粒不至从级配碎卵石层穿过、石粒不至从坚固面层穿过，使坝土保持相对稳定；反滤垫层还能起到反滤导渗作用，使坝
7、土能在上游水位降落或雨水下沉时能及时从坝体渗出，避免由于坝体排水不畅造成坝体水位与外界水位形成较大高差致使坝土膨胀或收缩而导致坝体崩塌。22土石坝上游护坡的优化设计目前我区水库加固工程中多采用干砌预制砼块、浆砌预制砼块以及现浇砼护坡形式。综合几种方式的利弊，有必要采取相应措施，扬长避短的对其常规_i殳i储行细节优化设计，并尽可能就地取材，以方便施工和维护。221干砌(预制砼块)护坡对于新建坝体、上游坝坡新填粘土夯填的坝体宜采用干砌预制砼块护坡。即：坝土按设计坡比夯填修整后，现浇齿墙、两侧排水沟，用单层或双层级配忘好的砂石层铺反滤垫层：反滤垫层上增设一层土工膜布，土工膜布与齿墙、排水沟连接搭接，
8、而后按设计安置导渗管(插入端用土工膜包封，与导渗管与土工膜层也应用铜丝绑扎：土工膜布层上铺砌带有翼缘的预制块，即沿预制块周边做厚度I2的宽510cm的翼缘，制成有翼缘的预制六角块(见图1)，形成预制块咬齿铺接，增长反滤望层、坝土的受冲刷淘刷的渗失路径，避免反滤垫层及坝体受冲刷淘刷、渗失破坏。其优化设计着重于：增设土工膜布层、把预制块做成能够咬齿铺接的带翼缘预制块，这样足以保证形成闭合结构，防ti e)石反滤垫层、坝土渗失，o咬N-N接的面层稳定性也更为良好。图1域黼形222浆砌(预制砼块)护坡对于经多年运行的坝体、不存在新夯填坝土的坝坡，可采用浆砌预制块护坡，预制块做成六角块、矩形预制块等。浆
9、砌预制块护坡设计基本与千砌预制块类似，考虑到面层存在热胀冷缩现象，应按3 x3m、或5x5m进行设置分缝，分缝处适当利用咬齿铺接，用沥青砂浆或沥青木板填置分缝，这样设置的z分缝下部垂直段和水平段分缝不易因受冲击淘刷、结块硎七脱落。分缝设置图示基本与现浇砼块护坡的分缝一万方数据致。对于浆砌预制块设计，可再行Z分缝的优化设讹223现浇砼(钢筋砼块、沥青砼块)护坡经多年运行的坝体不存在新夯填坝土的坝坡，可采用现浇砼护坡。即：现浇做好齿墙、排水沟。若原坝坡已有不平整护坡，无需设反滤垫层，可直接设置找平层，先用相砂砾石灌填原护坡下空隙，再用碎卵石找平，以原有的大部分护坡与找平的碎卵石层作为面层的直接支撑
10、层：若原坝坡无护坡或护坡已成零散堆石，则需设反滤垫层。由于现浇施工时会有水泥砂浆、砼的水泥浆下渗，为防止找平层或反滤垫层的碎卵石层被水泥浆充填塞实，影响护坡睑质量，需在面层与找平层或反滤垫层E再设置工膜布层，并增加导渗管数量，以防土工膜布因水泥浆下渗形成闭合。图2现浇砼块分缝细部设计为避免面层热胀冷缩损坏，应设置伸缩分缝(见图2)。可采用铜片、锌片、沥青砂浆、沥青木板等处置分缝。可以此法在现浇块分缝处工程技术设置翼缘，使现浇块间咬齿搭接(形成Z分缝，分缝翼缘强度不足时可布置巾6、由8钢筋)，搭接问设2cm的分缝，如此，不仅能使分缝的下部垂直段、水平段分缝不致受冲击淘刷、结块硬化脱落，还会避免反
11、滤垫层及坝体被冲刷淘刷、渗失破坏。也可借鉴美国纽约州拨弗河的框格砼板护坡形式，利用齿墙以及增设纵横硷条形成3x3m、5x5m、10x10m等底层框格砼结构，坝趾齿墙、中部齿墙、两侧排水沟墙边尺寸宜大一点，其余次梁结构尺寸可小一点。设置底层框格结构墙加的工程量不宜太多，如框格条总长1600m，框格条尺寸为025x025m，仅增加100m3砼。此法能增加护坡稳固性。3结语笔者认为经过找平层、Z分缝、底层框格结构等优化设计，现浇砼护坡会相对比常规设计更稳固、耐久、实用有效，能从根本上避免类似荷木水库护坡面层大面积沉陷事故发生。(上接第167页)根据“桂西地区斜坡相找金和盆口找硫铁矿(褐铁矿)、铝土矿
12、”成矿模式，凌云地台可划分更新一杭东找矿靶区、逻楼一大石板找矿靶区、金牙一明山找矿靶区和磨里一那爱坪一加尤找矿靶区。421更新一杭东找矿靶区该区内广泛口露百蓬组(T2bf)和合山组(P3h)，百蓬组(T2bf)二段为微细粒卡林型金矿主要赋矿层位、合山组(P3h)底部硅铝岩层是硫铁矿主要赋矿层位。区口已发现金矿(化)点两处、硫铁矿矿(化)点三处，为一级金矿找矿靶区和一级硫铁矿找矿靶区。422逻楼一大石板找矿该区内广泛口露合山组(P3h)，合山组(P3h)底部硅铝岩层广泛口现，并见硫铁矿。区口硫铁矿矿(化)点三处，其中交摩矿区已提交大超大型勘探基地。矿区具备盆口找硫铁矿(褐铁矿)、铝土矿成矿环境，
13、为一级硫铁矿找矿靶区。4二掐金牙一明山找矿靶区该区内广泛口露百蓬组(T2bf)和合山组(P3h)、百蓬组(T2bf)和合山组(P3h)为平行不整合接触关系，百蓬组(T2bf)二段为微细粒卡林型金矿主要赋矿层位、合山组(P3h)底部硅铝岩层是硫铁矿主要赋矿层位。区口环凌云地台断层发育，区口已发现金矿(化)点三处。矿区具备斜坡相找金和盆口找硫铁矿(褐铁矿)、铝土矿成矿环境，为一级金矿找矿靶区和二级硫铁矿找矿靶区。42_4金牙一明山找矿靶区该区内广泛口露百蓬组mbf)，在加尤北东口露有合山组(P3h)、百蓬组(T2bf)和合山组(P3h)为平行不整合接触关系，百蓬组fr2bf)二段为微细粒卡林型金矿主要赋矿层位、合山组(P3h)底部硅铝岩层是硫铁矿主要赋矿层位。区口环凌云地台断层发育，区口已发现金矿(化)点五处、硫铁矿矿(化)点一处。矿区具备斜坡相找金和盆口找硫铁矿(褐铁矿)、铝土矿成矿环境，为一级金矿找矿靶区和二级硫铁矿找矿靶区。173万方数据土石坝上游护坡设计浅薄见解作者： 马志联作者单位： 钦州市水利电力工程管理站,广西钦州,535000刊名： 科技风英文刊名： TECHNOLOGY TREND年，卷(期)： 2010(14)本文链接：http:/
