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水库土坝结构的修筑质量差是当前水库施工工程中常见的问题之一，这主要是因为施工人员在对水库土坝结构进行施工的过程中，没有对周围的地质情况进行全面的了解，而且所采用的施工技术和施工材料也存在着一定的质量缺陷，这就导致水库的土坝结构在使用过程中出现严重的质量问题，使大坝出现渗流的现象。
1.2水库的使用过程
水库在使用过程中，大坝坝体出现局部坍塌的情况，这就对土坝结构的稳定性，带来了严重的影响，使其水库大坝的抗滑功能和稳定性能无法满足水库工程设计的要求，从而出现了许多安全隐患，对水库的正常运行和人们的日常生活造成了严重的影响。
从我国当前水库工程发展情况来看，水库土坝结构的除险加固问题，不仅对水库的正常使用造成了严重的影响，还存在着一定安全隐患，时刻威胁着人们的生命财产安全。为此，对水库土坝加固方案进行设计。目前，人们在水库土坝加固设计中所包含的内容主要有：土坝坝体加厚、坝体防渗和坝体的截渗设计等。
2.1大坝坝体培厚、坝坡放缓设计
在对大坝坝体结构进行抗滑稳定加固施工工程中，坝体边坡的抗滑稳定性不足的问题直接影响了水库的使用功能，因此，为了保障水库的正常使用，技术人员就要采用大坝坝体培厚以及边坡放缓设计，来提高大坝坝体的稳定性。不过由于在不同的水库工程施工中，其大坝结构也存在着一定的差异，而且在对其进行施工的过程中还要考虑到水库周围的地质环境等综合因素，因此采用经济、安全的设计方案对其进行施工处理是十分必要的。
2.1.1上游培厚、坝坡放缓,下游坝坡不变将原上游坝坡1:2.5、1:2.75、1:3.3三级变坡通过坝体底部培厚为1:2.75、1:3.0、1:3.50,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶宽度保持6.0m。大坝下游坝坡原设计为1:2.5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,保持不变。
2.1.2上游坝坡削坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡从高程89.00m起向上通过削坡改成1:2.75,变坡处高程为77.00m,上游坝坡为1:2.75、1:3.3二级变坡。坝顶总宽不变,大坝轴线向下游平移2.75m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。
2.1.3上游坝坡底部培厚、上部消坡放缓,下游坝坡相应培厚将原上游坝坡三级变坡通过底部培厚、上部消坡放缓改成1:2.75、1:3.0、1:3.5,变坡处高程分别为89.00m和77.00m,坝顶总宽保持6.0m不变,大坝轴线向下游移2.00m。下游坝坡在原坝坡基础上相应培厚,保持原坡比不变。变坡处高程分别为92.00m、83.00m、74.50m,变坡处设宽2.0m马道,马道内侧设排水沟。
2.2大坝坝体防渗设计
2.2.1冲抓套井回填粘土防渗墙作为水库大坝加固设计中最常见的一种加固方式，防渗墙的使用范围较广，施工设计方法也有很多，其中回填粘土防渗墙和沥青混凝土防渗墙是较为常见的两种施工设计方案。利用冲抓式打井机具,在土坝渗漏范围造井,用粘性土料分层回填夯实,形成一连续的套接粘土防渗墙,截断渗流通道,以起到防渗目的。此外,在回填粘土夯击时,夯锤对井壁的土层挤压,使其周围土体密实,提高堤坝质量,从而达到坝体防渗、加固的目的。采用排套井平行坝轴线布置,套井直径为1.1m,排距为0.8m,套井深入坝基强风化层内1m。
2.2.2机械造槽法修建沥青混凝土防渗墙与粘土相比，沥青混凝土的塑性更佳，防渗能力和变形能力也更强，当防渗墙出现裂缝时，沥青混凝土还可以通过自行愈合的能力来治理裂缝，因而防渗效果更佳。一般坝体在采取沥青混凝土防渗墙时，多采用机械造槽法进行施工，必要时还会与帷幕灌浆技术相结合，以确保坝体防渗体系的可靠性，提高土坝加固设计效果。
2.3劈裂灌浆
劈裂灌浆防渗机理,是沿土坝轴线的小主应力面,用一定的泥浆压力人为地劈开坝体,灌注泥浆,利用浆坝互压、泥浆析水固结和坝体湿陷密实等作用,使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴等隐患得到充填、挤压密实,形成竖直边浆体防渗墙。同时,由于灌浆压力在坝体内部所产生的应力再分配,也能改善坝体的应力状态,促进变形稳定。劈裂灌浆按双排孔布置,孔距为4.0m,孔径为1.0mm,排距为0.5m,孔深入基岩强风化层1.0m。钻孔灌浆采用分序钻灌,这样可以使灌入的浆液平衡均匀分布于坝体,有利于泥浆排水固结,避免坝体产生不均匀沉陷和位移。施工时,先钻灌一序孔,后在序孔中间等分插灌二序孔。
2.4大坝坝基和坝肩防渗加固设计
对于水库大坝来讲，坝基的加固和坝肩的加固也十分重要。如果坝基所处位置的地质层为强风化砂岩，并且还附有一定透水能力强的残积土层，那么该大坝的坝基就非常容易出现渗漏现象，必须要对其采取有效的加固防渗措施。一般在实际的工程实践中，对于这种坝基和坝肩的防渗加固设计多采用帷幕灌浆的方法或者高压喷射灌浆的方法。灌浆的质量和相关技术参数需要结合工程的实际情况，通过一定的灌浆试验来最终确定，以保证加固设计方案的可行性与可靠性。
2小河口水库主要存在问题
大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重；大坝下游坝坡纵横向排水沟破损；坝右岸下游岸坡坍塌；溢洪道进口段左右侧翼墙空箱漏水严重，左侧翼墙后土体在校核洪水位会发生渗透破坏；泄洪洞泄洪能力不足等。改建方案选取：通过查阅文献对坝坡的加固处理常用的方法有：坝坡拆除重建、对局部破坏区域进行改造、对老化部位进行局部翻新，其中已拆除重建为主。溢洪道加固主要的方法有：局部拆除重建、完全废弃重建，其中已局部重建为主。输水洞加固的方式常用的有：拆除重建水塔或对水塔进行加固、对输水洞洞身进行整体加固、对输水洞出口消能设施进行加固以及对金属结构、启闭系统改建，其中已对水塔、金属结构、启闭系统的改造为主。
3改建工程加固设计
3.1坝坡改建
坝坡采取破损段局部维修加固：对大坝上游坝坡水位变动区塌陷、破损严重的干砌石护坡进行维修；对大坝下游坝坡纵横向排水沟破损段进行维修；对大坝右岸下游岸坡坍塌部位采用浆砌石护坡处理。
3.2溢洪道改造
溢洪道部分整体拆除，部分加固改造：本次设计在空箱内设土工布反滤，上铺植草砖植草固土；本次闸室改建段桩号0+189.6～0+201.6，总长12m，闸室为闸门控制宽顶堰钢筋砼结构，为了不影响上游交通桥的稳定性，本次设计将现状闸室拆除至670.4m，以上部分全部拆除重建，新建底板与闸墩为整体结构，进口底高程671.4m，墩顶高程682.5m，底板厚2.5m，边墩厚1.5～1.2m，中墩厚1.2m，检修闸门为叠梁门，工作门为平面定轮钢闸门，闸门尺寸10×6.8m，启闭平台高程为690.8m，新建闸室段与上游交通桥及下游泄槽段侧墙顺接，缝间设BW型膨胀止水条止水；闸室与大坝间采用土料回填交通道路，路面高程682.5m，路面宽8m，断面为梯形断面，上下游边坡均为1：2，要求土料压实度≥0.95，路面采用200厚C20砼现浇；泄槽底板加固范围为0+310～0+645，即在原底板上现浇砼结构进行加固处理；侧墙0+201.6～0+210段因泄洪时拱桥严重阻水，本次设计拆除重建，侧墙采用钢筋砼扶臂挡土墙结构；侧墙加高段范围为0+210～0+295、0+427～0+645，即在原墙顶现浇砼加高；侧墙改建段范围为右0+310～0+467，即将原侧墙拆除重建，侧墙结构仍采用钢筋砼悬臂挡土墙结构；侧墙加固改建段范围为左0+320～0+427、左0+450～0+480，即在原侧墙后加30cm厚钢筋砼衬砌；泄洪洞出口侧墙延长段范围为0+340.3～0+359.3，采用钢筋砼结构，尾部为流线型。
3.3泄洪洞改造
泄洪洞拆除重建：本次设计拆除原检修平台及上部启闭机房，将检修平台由670.9m加高至678.65m，启闭平台由680.4m加高至686.35m，加高部分均为钢筋砼结构，启闭机房为砖混结构，进水塔与坝顶间新建工作桥及支撑排架，桥面高程682.5m，分为5跨，总长78m；更换闸门及启闭设备；对泄洪洞洞身漏水段0+034～0+104进行洞身反压灌浆，并对伸缩缝进行维修处理。
3.4输水洞改造
输水洞增设水塔，出口增设反滤排水设施等：进口增设进水塔，塔高36.1m，启闭机平台高程682.5m，进水塔为C25钢筋砼结构，进口底高程665.5m，孔口尺寸为1.5×1.5m，塔内设事故检修闸门，上游止水，施工采用钢筋砼沉井围堰，沉井内径8m，沉井高21.5m，壁厚1.2m；进水塔与坝顶间采用钢筋砼梁板式工作桥连接，桥长54.0m，桥面宽2.5m，共分四跨，支撑为钢筋砼排架结构；对输水洞洞身进行砼回填，并在输水洞出口增设反滤排水设施。对输水干渠节制闸及泄水闸的启闭机进行更换。
3.5机电及金属结构
溢洪道增设事故检修门和启闭设备，工作闸门、埋件、启闭设备重新设计；泄洪洞事故检修门、工作闸门、埋件和启闭机拆除更新，重新设计；输水洞进口增设事故检修闸门；输水干渠节制闸及泄水闸增设启闭设备。
3.6水情自动化测报系统
为了及时了解工程运行状态以及运行管理对于洪水预报的要求，本设计增设大坝变形观测、大坝坝体渗流、坝肩绕坝渗流等观测设施，并创建水情自动化测报系统。
2加固桥梁桩方法
桥梁桩对整个桥梁乃至整个公路的运行的重要作用不言而喻。因此在防范桥梁桩的损害问题上，必须迅速采取积极的应对处理方法，而这些方法必须是科学地针对桥梁桩的特点和问题，能够切实地保障桥梁桩的稳固，主要从以下三个方面坚持：1）做好防范工作。为了保障桥梁的稳固性，除了针对进行桥梁设计之外，桥梁桩的本身质量要进行较为严格的鉴定并且明确后期追加的加固的方案。加固设计方案无外乎三个方面：硬度方面，强度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是桥梁桩建造的稳固性；强度方面就是确定保证桥梁桩的整体性的稳固；持久度方面就是在建造的时候采用耐性良好的同时还要方便之后进行损伤部分的修复。从这三个方面着手，可以比较全面的做好桥梁桩的稳固性的防范工作。2）坚持效益最大化。在工程设计和建造中最基本的原则除了安全稳固之外就是经济，以最小的原料和人工投入获得最优的经济效益，这就要求工程建造人员在桥梁和建设的时候做到效益最大化。3）务求实事求是。在公路建设前桥梁桩做好各项加固工作之外还必须实事求是，不能盲目加固浪费工程建设。合理的加固技术必须在原有的公路建设基础上不仅起到实际加固的效果还可以有效控制工程再建的风险，降低工程建设的成本。
3桥梁桩加固设计的基本方案
3.1增加桩基进行加固
为了保证公路桥梁的整体的安全性，增加桥梁桩和扩大整个承台的承载范围和作用力，可以在桥梁桩基的载重能力不足采用。准确来讲就是将原来的桥梁桩的承重进行扩大并且可以增加新的桥梁桩，这样就可以提高桥梁桩的承载能力并且增加整个桥梁工程的稳定性。这项方法不仅能够节省工程工作量，并且有着较为明显的加固效果，但是它的局限性就在于为了达到加固效果会对原有的交通运行情况有所影响，因此也要考虑到它的实际操作性。
3.2桥梁桩基自体加固法
这个方法是在原有的混凝土桩基础上进行加固，尤其是直径偏小的钢筋混凝土桥梁桩。因此这种方法不仅施工工程相对较小还提升了桥体的承载力。很多县城上的小桥都是采用这种结构，工程实例上来说，某县的公路桥桥宽近六米，桥梁桩为钢筋混凝土结构，随着经济的发展还有桥梁的自然消耗，桥梁本身需要进行拓宽处理，而相应的桥梁的稳固性要求增加。
3.3桥梁桩的本身修补加固法
顾名思义，这个方法主要是针对已经出现受损状况的桩基进行修补处理，从而增加桥梁桩的本身的强度，硬度和持久性。从工程实例上面来说，有一驾桥梁在建设初期河流比较充沛，受侵蚀情况相对比较严重。而最近几年河流河床下降，桩基状况比较明显，尤其是桥梁桩的本身混凝土的表面受到较为严重的侵蚀，甚至钢筋也因为桥梁转的而发生锈蚀，桥梁桩的承载力受到非常严重的损害，整个桥身的安全性也得不到有效地保证。经过多重的分析和方案选择，还有实地的调研考察，最终决定采用桥梁桩修补加固法对整个桥身进行修补加固。首先要调查和考评所有桥梁桩的受损情况和修补范围，然后再通过钢筋水凝土的修补和浇筑封装桥梁桩和桩基。这个办法不仅可以修补损害严重的桥梁桩，而且对桥梁桩的本身强度的增加有着较为明显的作用。这个方法对于承载能力要求不高的桥梁有着较为明显的作用，在大范围的同类工程问题中值得借鉴和推广，有助于为我国桥梁工程建设节约资源。
3.4扩大桥梁基加固法
这个方法是从整体的结构方面来进行加固的，桥梁桩的加固和桥梁基紧密联系在一起。这样一来整体上的稳固性能够更加全面的增加桥体的稳固和安全。举例来说，某个交通桥梁在进行年度检测的时候发现桥梁桩桩体破坏比较严重，有比较严重的被侵蚀的损害现象，并且钢筋也因此暴露出来，混凝土的上还出现了空洞现象，这样一来明显降低了桥梁桩的整体承载能力，并且整个桥梁的桩基承受力也随着降低，因此进行加固处理是十分必要的。
2小型水库进行除险加固设计前的测量工作
小型水库进行除险加固设计，要在设计工作进行之前先开展测量工作。我国的小型水库由于修建的时间长，关于水库的设计方案和设计图纸等相关资料已经不齐全，在这样的情况下进行水库的除险加固设计，就必须对水库的整体进行测量，从而了解水库的结构以及一些相关的设计施工参数。对小型水库进行测量工作，主要的工作内容有对水库以及水库附近的地质条件、水库的泄洪截面参数、水库大坝的横断面、纵断面的面积以及截面、水库灌溉渠道截面参数等进行深入的测量，通过对这些方面的测量，了解小型水库的构造等相关的内容，在此基础上进行除险加固设计工作。对小型水库的数据进行测量，需要由专业的测量人员进行测量，并且要多次进行测量，在多次测量之后将所有的测量数值结合，取平均值，这样才能确保测量工作的准确性，从而为小型水库的除险加固设计工作提供准确的数据。
3小型水库除险加固的设计要点
开展小型水库除险加固设计工作的前提是进行水库测量工作，获取准确的水库相关信息，在满足这样的前提条件之下，对水库的相关参数进行准确的分析，根据分析的结果选择合适的除险加固方式，是小型水库除险加固工作能否顺利开展的重要影响因素。小型水库在进行除险加固设计的过程中，要结合水库的实际情况进行方案的设计，设计方案和实际情况保持一致，才能够促进除险加固工作的快速发展，并且提高除险加固工作的质量。反之，若是设计的方案不符合实际情况，那么，在进行施工的过程中，就会出现严重的施工质量问题，或者是导致施工不能继续进行。小型水库中出现的问题主要是大坝或者是坝基出现渗漏现象，水库的材料质量不高也是影响水库质量的一个因素，因此，在进行水库除险加固的方案设计中，要从全方面去考虑，对水库使用的材料、结构、出现的问题以及水库所处的地形都考虑清楚，在进行方案的设计。
4加强小型水库除险加固设计的措施
4.1提高计算泄洪道的泄洪能力水平
小型水库的除险加固施工具有非常重要的意义，并且这是一个很严谨的施工，因此，在进行施工之前，必须对施工的具体方案以及施工中可能会出现的问题做好全面的预测。在除险加固工程中，对小型水库的泄洪道进行施工是不可避免的。水库中的泄洪道截面面积不大，在遇到水流充沛的时候，由于泄洪道截面的面积小，而且经过多年的使用之后，泄洪道已经不是标准的圆滑几何形状，这样更是加剧了水库的泄洪道坍塌速度。面对这样严峻的情况，设计人员必须提高计算泄洪道的泄洪能力水平。在进行泄洪道泄洪能力计算的过程中，必须反复的进行计算，并将有可能影响计算结果的因素进行排除，必须使计算的结果没有任何的误差，这样才能保证水库除险加固设计方案的准确性。
4.2对除险加固设计方案进行合理的复查
很多地方在进行小型水库除险加固设计的时候，根据自己以往的经验进行设计，没有结合水库的实际情况，这样设计出的方案和水库的实际情况存在误差，在进行施工的时候，就会出现严重的问题，面对这样的情况，在按照设计方案进行施工之前，水库除险加固的主要管理人员必须加强对除险加固设计方案的合理复查，对方案中的相关参数进行二次审核，确认设计方案符合实际情况之后，才能进行施工。对除险加固设计方案进行合理的复查，可以保证施工的质量，节约施工的成本。
4.3提高方案设计中的防渗漏设计准确度
很多水库出现的问题都是坝体出现渗漏，由此可见，对坝体进行防渗漏设施的建设是非常重要的。方案设计人员在进行设计的时候，重视了坝体的防渗漏设施设计，但是忽视了坝体和两端山体之间的防渗漏措施，这样就导致很多水库的坝体没有渗漏的现象发生，但是大坝和两山之间的部位会出现渗漏现象，面对这种情况，在进行防渗漏方案设计的时候，要注重水库整体的防渗漏设计，不能忽视任何一个地方。这样才能实现小型水库除险加固的施工目的。
2大坝现状质量评价
2.1坝基质量评价
根据对坝区地质调查，坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩，夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°，倾下游偏右岸，为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩，溢洪道下游及坝脚见基岩，为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层，间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早，当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底，未能将有渗漏可能的夹层、风化带、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填，可能导致接触不良，形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理，以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民，在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道，漏水量在5～10L/s左右。
2.2坝体工程质量评价
大坝为土坝，最大坝高12m，坝顶长度132m，坝顶宽7.5m，坝底宽66.22m，坝顶高程1293.8m，坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38，下游坝面边坡1∶2.5。上游坝面为干砌块石护坡，下游坝面为草皮护坡。根据资料显示，白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访，工程运行以来，存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材，为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石，填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察，坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%，粗径0.2～10cm不等，粒径变化大，土料质量较差。建坝时施工机械匮乏，工程技术力量不足，碾压质量差，大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料质量，推测坝体渗透系数在7.5×10－4～8.5×10－4cm/s之间，大于1×10－4cm/s。
3大坝除险加固设计
3.1坝体渗漏处理
长顺县白水河水库工程运行以来，存在坝基、坝肩渗漏问题，推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理，施工质量较差。针对以上情况，本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道，拆除原有浆砌石挡水墙，先用埋石砼填塞漏水通道，然后结合坝体和坝基的防渗处理，采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。
3.2防浪墙设计
3.2.1大坝坝顶高程复核
根据安全评价结论可知，大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后，溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m，高于水库最高静水位，计入相应的安全超高值后，水库设计洪水位为1294.50m，校核洪水位为1294.43m，均高于现状坝顶高程，坝顶不满足超高要求。
3.2.2防浪墙设计
原坝体坝顶高程为1293.80m，坝顶无防浪墙。根据复核结果，在正常运行工况下，防浪墙墙顶部高程应为1294.50m，校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计，在坝顶新建防浪墙，防浪墙高80cm，宽60cm，采用C15砼浇筑，兼作坝顶土工膜固墙。
3.3上游坝面护坡设计
3.3.1铺设
首先将上游坝坡整形，拆除现有干砌块石，挖除表面浮土，然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成，为确保反滤、排水系统始终保持正常工作，对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破，复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂，平整后再铺复合土工膜，在复合土工膜上再铺10cm厚的细砂，再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动，坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处，为了防止土工膜拉裂，将复合土工膜延长回折，做成压枕，埋入齿墙砼内，选定的复合土工膜为两布一膜。复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关，土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外，尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件，并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。复合土工膜的铺设，是该工程施工的关键，土工膜的质量性能关系到防渗的效果。进场的复合土工膜必须有厂家提供的合格证书，性能及特性指标和使用说明书。复合土工膜进场后，随机抽取复合土工膜对其性能指标委托相关单位进行复测，复测结果全部合格后方能施工。
3.3.2截流墙设计
截流墙设采用C15砼浇筑，设计为矩形结构形式。截流墙分为河床部分与岸坡部分。河床段截流墙宽度为2m，高度最小不低于2.5m，具体高度根据实际地形地质条件决定，截流墙底部须深入到基岩不低于0.5m，若遇基岩较深的不良地质地段，截流墙底部也必须坐落于沉积土之上。
3.4坝区右岸接触带渗漏通道处理
针对坝区右坝肩接触带存在一处漏水通道问题，拆除原有浆砌石挡水墙，先用埋石砼填塞漏水通道，然后结合坝体和坝基的防渗处理，采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗处理。埋石混凝土埋石率15%。施工时，应先铺一层混凝土放一层块石，再振捣密实至块石沉入混凝土中，不得先摆石再灌混凝土;埋石用块尺寸不得大于一次浇筑混凝土块体最小尺寸的1/3，要求质地坚硬新鲜，无风化或裂缝，饱和抗压强度大于200kg/cm2，清洗干净。
3.5下游坝面护坡设计
白水河水库下游坝坡坡比为1∶2.5，坝坡为草皮护坡，局部有塌陷，杂草丛生，坝面排水沟淤塞严重，对下游坝面的监测影响极大。本次加固设计，对下游坝坡坡面进行修整，培植草皮;对坡面排水沟进行清淤，并在下游坝脚处设置断面尺寸为1.0×1.5m(宽×高)的干砌石护脚。
真空预压主要是在外荷不变时，对需要加固处理的软土使用薄膜进行密封，使其与大气完全隔绝，然后在薄膜上层铺设砂垫层，并在其中安置管道以及竖向砂井。使用射流泵对密封土体进行真空处理，并通过管道及砂井及时排出内部的水、气，使之产生较大的负压。加固土体随着内部水气的排出，会缩小砂土间的空隙，使土体的应力增强。同时由于强烈的压差，会使周围及深度土体也会产生较强的负压，从而使整体的路基达到较好的加固效果。
1.2堆载预压机理
堆载预压主要是采用多种荷载材料对场地进行加固处理，这种方法在工程中应用较为普遍，取材也较为广泛，例如砂料、土石料或者建筑物等。其加固原理为:加固土体随着堆载的过程使超静孔隙水压力逐渐消散，从而使土体的有效应力逐渐增强，达到加固效果。若土体的软土层较厚，可在软土层中打设砂井，增加塑料排水板的安置数量，从而使渗透系数加大，有效降低固结进程，从而在更短的时间内达到加固的效果。一般而言，堆载的荷载值直接影响着加固土体的超静水压力消散程度以及预压的加固效果。同时加载的工期长短也对最终的加固效果有一定的影响。因此，要合理控制荷载大小以及加载速度，才能达到更好的加固效果。
1.3真空－堆载联合预压
真空预压与堆载预压均属于排水固结法，因此两者的加固机理属于相同的物理原理，加固结果均为孔隙水压力消散，并转变为有效应力，达到加固作用。但真空预压会在真空的作用下不断形成负的超静孔隙水压力，而堆载预压法是在加载的过程中不断形成正的超静孔隙水压力。因此在真空－堆载联合预压的情况下会使孔隙水压力的正负压差增大，提高孔隙水压力消散的速度，从而增强加固效果。这种新型的联合预压加固方法主要体现以下几个特点:①固结应力明显增大，固结速度明显加快。在双重预压效果之下孔隙水的抽出效率增强，地下水位逐渐下降，从而增加了土骨架的固结压力，在真空作用的负压力、堆载作用的正压力以及地下水位下降引起的固结压力三重作用下，达到较大的土体强度;②抵消部分向内收缩变形或侧向挤出变形。真空预压时导致土体内部各向固结应力等效，土体会产生收缩变形的效应，而堆载预压时土体内竖直方向的固结应力大于水平方向，土体会产生侧向变形的效应。真空－堆载联合预压时部分应力会产生叠加或抵消效果，从而有助于地基的稳定。
2真空－堆载联合预压加固软土路基的设计
2.1设计方案
首先根据加固所要达到的效果计算排水通道的间距(深度)、堆载填土重量、堆载高度等参数。该工程共需填土18kN/m3，堆载高度约1.3m，预计90d后路基的平均固结度可达到85%以上，沉降量约0.8m。1)密封系统的设计。对需要加固的土体使用3层聚氯乙烯薄膜进行密封，密封膜进入不透气图层需≧0.5m，然后在薄膜上层铺设黏土并压实。加固区之间使用水泥浆搅拌连续墙施工，以此降低沉降度不均等的状况。2)排水系统的设计。在薄膜上层铺设0.4m的砂垫层，并再其中以正方形的结构布置B型塑料排水板，保持1.0m的排水通道间距和12m的打设深度。3)加压系统的设计。真空－堆载联合预压方案设计80kPa的真空荷载、26kPa的堆载荷载以及7kPa的砂垫层荷载。4)检测系统的设计。在现场试验段埋设多个监测仪器，分别监测预压加载过程中的地表沉降、水平位移、孔隙水压力、地下水位等参数。
2.2施工控制
施工前要对场地进行清洁打扫，将加固区内的杂物、杂草以及积水等清理干净，再铺设土工布及砂垫层，保证砂垫层低于3%的含泥量。通过经纬仪等测量工具对排水板的打设位置进行确定，再用竹签进行标记，然后进行打设施工，保证排水板穿透淤泥层，并保证其在砂垫层表面漏出25cm左右。在砂垫层中埋设真空管路，之后进行真空泵的安装，真空泵布设原则为850m2/台，每台机器的7.5kW的功率。铺设真空膜并进行预压，当真空度达到标准值后，进行堆载预压。
3真空－堆载联合预压加固软土路基的应用效果
水平位移的观测可判断路基侧向变形的情况，分别取K1+350、K1+450、K1+550监测断面的路肩位置进行检测。在真空预压的初期先会产生挤出变形，但变形作用较小，主要是受砂垫层和密封沟的影响。待真空度达到标准后，会产生收缩变形，侧向位移不断向加固区中心收缩，最大水平位移可达235mm，最低85mm。收缩变形主要发生区域为地下15m左右，离地面越近，其位移值越小。孔隙水压力的观测主要是为了了解地基的固结状态，本次选取的3个观测断面分别达到22m、23m、24m的深度。在真空度逐渐升至标准值的过程中孔隙水压力逐渐下降，离地面越近的距离受真空压力的影响越大，因此其孔压变化也较大，在距离砂垫层2～4m的测点，孔压可维持在－40kPa左右。随着时间的延长，真空压力会逐渐向下扩散，因此可使深部孔压也逐渐降低。
1)工程过流能力不足，无法满足本河段防洪要求。
2)翻板闸闸门、底板、支墩、翼墙等构造物严重损坏，无法正常运行。
3)进水闸闸门全部丢失，无机电设备、无启闭机、无观测设施。
4)闸室渗透稳定未能满足相关要求，消能防冲设施完全损坏。
5)混凝土强度、冻融、炭化、剥蚀局部未能满足相关要求。
6)闸前淤积深度超过1.5m，大部分位置与闸门顶部齐平。总的来说，沉陷变形问题、稳定问题、渗漏问题、闸前淤积问题是西五官拦河闸的主要病险问题，不仅对其使用功能的发挥造成严重的影响，而且对下游地区人民群众的生命财产安全构成一定威胁，急需进行治理。
2工程布置及主要建筑物加固设计
2.1设计原则与依据
根据西五官拦河闸的实际情况，本次除险加固设计采用以下原则:
1)严格根据工程规划及相关文件的要求进行设计。
2)设计成果需满足国家和水利水电行业现行的规范与规程。
3)水闸防洪设计:水闸泄洪能力设计以河道防洪标准为依据;由于早年河道防洪规划已经考虑水闸的影响，因此除险加固设计中，水闸泄洪能力不低于原水闸标准;需进行河道清滩(淤)。
4)引水闸设计:引水闸规模沿用原有设计，在满足引水灌溉流量要求的同时，确保泄流、过流能力不小于原闸;引水闸闸室、闸门、上部结构、启闭设备重新设计，闸底板上部混凝土需凿除置换，效能防冲设施整体拆除重建。
5)引水闸启闭设备选择手电两用螺杆启闭机。
6)水利自动翻板闸设计:结合翻板闸实际情况，处理原则为拆除新建，并于下游增设消能防冲设施;考虑原水力自动翻板闸依靠水力开闭闸门，无需人为开闭，因此新建翻板闸选用液压自动翻板闸。
7)溢流坝设计:结合溢流坝实际情况，处理原则为拆除原有土石结构，增设消能防冲设施，与右岸翻板闸统一新建液压自动翻板闸。
2.2闸型与轴线的选择
2.2.1拦河闸轴线本次设计是将原闸拆除后新建拦河闸，因此拦河闸轴线沿用原有轴线。
2.2.2拦河建筑物形式本拦河闸原有坝型为水力自动翻板闸，因此备选坝型包括水力自动翻板闸、液压翻板闸和橡胶坝。水力自动翻板闸具有成本低、操作简单、便于维护等优点，但本河道泥沙含量较大，随着使用时间的延长，淤积问题将会使部分闸门无法正常开启，因此予以排除。橡胶坝具有成本低、安装简易、塌坝后阻水建筑物少等优点，但同时也存在使用年限较短、运行维护费用较高、泵房投资较大等缺陷，为确保运行可靠性予以排除。液压翻板闸具有使用年限长、可靠性高、便于管理维护、调节灵活等优势，但初期投资较高，金属结构安装工作量较大。经过综合考虑并参考业主意见，本拦河闸最终选用液压翻版闸型式。
2.3引水闸
引水闸设计原则为加固后过流能力不低于原有水平，孔口底高程为原设计高程376.20m，仍采用单孔，孔口净高1.00m、净宽1.20m。引水闸闸址位于左右岸，基础为砂砾石，闸室结构需同时满足自身稳定性与应力要求。为方便工程管理与操作，引水闸型式为穿堤涵型式、钢筋混凝土结构，采用手电两用的螺杆启闭方式，闸门选用平板钢闸门。
2.4工程总体布置
西五官拦河闸闸室段总长156.80m，共有17孔，闸门净宽8m，每2孔闸墩设置一沉降缝，分缝处闸墩宽1.5m，不分缝处闸墩宽0.8m;左右边墩宽1.2m，分别于两岸堤防、挡土墙形成平台，控制泵房设置于右岸下游侧挡土墙回填平台处。
2.5闸室结构布置
2.5.1闸室形式为满足汛期泄洪要求，采用开敞式闸室，堰型采用宽顶堰。
2.5.2闸底板顶高程为兼顾基础抗冻以及减少淤积的要求，确定闸底板顶高程为375.50m。
2.5.3闸门尺寸根据引用灌溉流量时对上游水头的实际要求，拦河闸设计挡水高度确定为1.60m，闸门向上游倾斜挡水(倾斜角45°)，垂直挡水高度1.60m，闸门净宽8m。
2.5.4闸墩布置闸墩包括三种尺寸，左、右边墩厚1.20m，底板每两孔一分缝，分缝位置在中墩上，分缝中墩厚1.5m共8个，不分缝中墩厚0.8m共8个。由于闸墩上部需设置人行桥，所有中墩与底板长8.00m，上游端头采用半圆形，半径随墩厚而变化;下游端头半圆形。分缝中墩上、下游连接处设置651型橡胶止水带，闸墩顶高程378.10m。
2.6人行桥设计
为满足液压启闭机操作和检修的实际要求以及方便两岸交通，于闸墩上设置人行桥一座。桥面高程381.22m，与两岸防护堤平顺连接。人行桥采用混凝土槽型板桥，桥面净宽3m，铺装层采用C30小石混凝土，最小厚度0.07m，桥面横向坡比1%，以利于桥面排水。梁板高0.70m，宽0.8m，单跨布设4道梁。人行桥单跨长度9.10m，共计17跨，全场155.60m(包括缝宽)，桥面栏杆采用金属栏杆。
2.7挡土墙设计
左右岸挡土墙分别位于左右岸边墩上、下游，采用悬臂式钢筋混凝土挡土墙，混凝土标号C20W4F200。左岸挡土墙上、下游段长度分别为17.89m、23.44m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。右岸挡土墙上、下游段长度分别为14.94m、24.54m，墙顶设计高程380.28m，最大墙高7.58m，墙后回填与墙顶等高。下设素混凝土垫层10cm，墙后设置竖向、横向排水盲沟。
2.8引水闸设计
为满足灌溉需求，在拦河闸左右岸设置流量为1m3/s的引水闸，由于设计流量相同，因此左右岸引水闸的闸门尺寸、涵洞尺寸以及进口底高程均采用相同设计。引水闸进、出口底板高程分别为376.20m、376.05m，涵洞底坡为1%，闸室段与涵洞总长15m，进出口均为钢筋混凝土铺砌，铺砌厚度为0.2m。
2.9河道清滩设计
河闸附近河床淤积问题较为严重，不仅减少了进水闸取水量，同时也会削弱行洪能力，因此需进行适当的疏浚清淤。根据本工程实际情况，同时结合除险加固工程布置，确定闸0－160m～0+160m桩范围内除建筑物外的河道需要清滩。其中，上游闸0－160m～闸0－010m桩号需清滩至375.50m高程;下游闸0+056m～闸0+160m桩号需清滩至375.20m高程，河床两侧清滩开挖边坡为1∶2。
2.10护岸设计
为确保两岸边坡在清滩后的稳定性，需对拦河闸0－160m～闸0+160m的河岸边坡采取防护措施(拦河闸范围内除外)。护坡采用厚度为0.3m的格宾石笼，下设厚度为0.2m的砂砾石垫层，下格宾石笼与河道内海漫相接。
在小型水库溢洪道设计的过程中，溢洪道流量的计算十分重要。由于在不同的水库中，溢流堰的结构形式存在着区别，导致在溢洪道流量计算过程中，所采用的流量系数不尽相同。因此，这就容易使设计人员在溢洪道流量计算的过程中出现差错，从而导致水库的泄洪能力和水库的设计标准不相符。
1.2布置不合理
在对小型水库溢洪道加固设计的过程中，由于其地质情况可能存在不同，有时会出现溢洪道布置不合理的情况，使溢洪道在使用过程中，容易受到周围地质情况的影响，从而出现质量问题。这不仅对水库的正常使用造成了严重的影响，还存在着一定的安全隐患。
1.3水力计算方法不合理
目前，在我国大多数小型水库除险加固设计的过程中，设计人员并没有采用科学的设计方法和专业的设计手段进行设计，这就容易导致设计成果不符合水利工程相关标准，严重影响水库工程设施的正常运行。而在溢洪道运行的过程中，由于影响溢洪道结构质量的因素很多，如果设计人员在对其进行设计的过程中，考虑得不够充分，那么就会使得溢洪道在水力冲击和周围环境的影响下出现问题。
1.4泄槽（陡坡）段存在问题
在对溢洪道泄槽段进行设计的过程中，主要存在两个方面的问题：一是泄槽段的坡度问题，二是泄槽段的转弯问题。这两个方面的问题，如果在溢洪道设计的过程中没有进行有效的处理，那么就会加大水流对溢洪道边界的冲击，使得溢洪道在水力冲击的影响下，其泄槽段存在问题，从而影响水库的正常运行。
1.5消力池问题
由于历史原因，受水库修建时的资金和技术条件限制，相当数量的小型水库都没有消能防冲设施，导致几乎每年汛期都会有溢洪道水毁事故发生。有溢洪道消力池的水库主要存在以下问题：
①消力池出口水流受阻或受陡坡段弯道影响，水流条件恶化，导致消力池破坏。有的消力池太短、太浅，水流在池内消能不充分，淘刷底板，致使消力池破坏；有的消力墩设置不当，水流紊乱，流速大时，在消力墩上会产生气蚀。
②消力池下游尾水位过低，泄洪时可能形成远驱水跃，严重冲刷下游海漫；③消能不充分，下游遭受冲刷，严重时会发展成冲刷坑，影响溢洪道安全。特别当消力池出口离坝脚较近时，水流冲刷坝脚，危及大坝安全。
2溢洪道优化设计策略
2.1在溢洪道泄流量设计计算中
要正确分清宽顶堰、实用堰、明渠三种水流形态和工作条件，这样才能正确计算溢洪道的实际过流能力，以避免造成与设计条件不相符的情况。2.2溢洪道的布置应根据地形、地质、工程特点、枢纽布置、施工及运用条件等综合因素进行全面考虑。如果大坝附近有天然山坳可以布设溢洪道则最为理想，如果地形狭窄无法布置正堰，则可考虑选择侧槽式溢洪道。溢洪道规划布置的主要原则是：基础坚硬均一，线路短，无弯道，出口远离大坝，工程严禁布置在滑坡或崩塌体上。
2.3针对众多小型水库现状，对不满足防洪要求的水库可进行溢洪道拓宽、拓深
对溢洪道拓宽、拓深均有困难的水库，也可考虑加高大坝与拓宽溢洪道相结合的方案进行比较，选取较优方案。此外，在洪水复核中，若为满足防洪要求的泄洪流量与现行泄洪流量相差不大时，也可改变溢洪道形式。
2.4为了使水力计算与工程特性相一致，选择正确的计算公式十分重要
具体如下：进口段的水力计算可采取自下游控制断面向上游反推求水面曲线的方法进行，进口段起始端须先计算水位雍高，才能求得泄洪时的库水位；控制段的泄流计算可根据《溢流堰水力计算设计规范》建议的方法计算，同时正确选用流量系数，使其与实际的堰型相一致；泄槽段水力计算方法较多，如对底宽渐变的陡槽段可用查氏方法分段详算，陡槽底宽固定不变时，可采用B-Ⅱ型降水曲线方法计算；消能设施的水力计算根据不同的消能方式，采用不同的计算方法，在选定消能设施的尺寸时，应该留有余地。对于一些重要的水库，其水力计算成果还应通过模型试验加以验证。侧槽段的水力计算过去常采用“扎马林法”，但由于该法计算时采用了均匀流假定，而实际水流状态是沿程变量流，故不符合适用于均匀流的泄流公式，因而与实际泄流情况有较大出入，根据水流动量或能量关系而采用的水面曲线推算的公式比较符合实际泄流情况。由于侧槽内实际的流态十分复杂，故在堰顶对面的岸坡水面要比平均水位抬高5%～20%，因此其设计的衬砌的高度、厚度要考虑上述影响。
2.5溢洪道末端的消能设施主要有底流消能、面流消能和挑流消能
对消能存在的问题，土石坝大部分采用修建消力池泄能的方式处理。消力池底板厚度应满足抗浮稳定要求，由于底板四周边界的约束作用，一般没有滑动问题，因此仅需对其抗浮要求进行稳定计算。
中图分类号：U448文献标识码： A
首先，我们应该知道并了解什么是高边坡。我们通常把岩质边坡的高度超过30m定性为高边坡,还有一种情况就是土质边坡大于20m也可以看做高边坡。在高边坡设计施工中必须遵循一套合适的的设计思想和方法，高边坡的加固工程，也需要合理利用现场条件实际，进行合理的设计和加固。这样不仅可以为工程设计提供依据,也可以为以后的实际工程设计提供参考价值。
一．高边坡设计的复杂性和稳定性评价
（一）高边坡设计的复杂性分析
高边坡设计贯穿于调查、勘探、设计到最后施工的整个过程，各个环节都是紧密联系的。这其中的复杂性主要体现在以下几个方面：
首先，全面的地质资料是设计能否成功的前提条件。例如边坡稳定性受地质条件影响的程度，人为的因素影响，边坡的设计必须符合边坡土体的地层岩性和一系列的强度特征，这样才可以避免发生整体或局部的变形。
其次，高边坡设计是预测性设计和风险性设计的有机结合。由于线长和点多的现实因素，前期的地质调查和勘探就会或多或少的对高边坡不够看重，主要是因为这时候变形还没有或者不会发生。所以高边坡设计就需要根据有关资料和经验对开挖后可能产生的变形类型和部位进行准确预测。但是由于地质资料的短缺就会让设计依据不够全面，不可避免的存在盲目性，加上地质条件的复杂性也使设计具有风险性，所以造成高边坡设计是预测性设计和风险性设计的有机结合。
最后，高边坡设计是动态的设计。由于现实条件的限制，我们无法清楚开挖前的边坡地质情况，也就造成设计的整个过程没有固定的模式。因此需要根据工期的深入，根据地质条件的变化，对设计进行变更或者调整，做到真正意义上的动态设计。
（二）高边坡的稳定性评价
大多数人都是通过力学平衡计算法来评价边坡的稳定性,当然它能够方便获得稳定系数的数据值,而且也能确定最终加固工程的承受力值。但是如果面对复杂的高边坡稳定性计算可能就束手无策了,这是因为边界条件以及破坏面岩土参数无法准确判别和选择,这就让计算的结果说服力下降。本文认为可以结合工程地质分析对比法来确定,工程地质分析法不仅可以为力学平衡计算法提供变形的类型边界条件,而且可以确定变形的范围；而力学平衡计算法可以准确算出稳定系数和作用力的数据,为最终的高边坡设计提供正确的依据。
（1）工程地质分析对比法重点讲到了以下方面的分析和对比:
1.根据自然极限条件下稳定坡的坡形坡率坡高来进行参考，当然也包括人工边坡的坡高，利用二者的对比来进行稳定性的分析。
2.利用自然山坡已经存在变形的种类和大小判定人工边坡有机会发生变形的种类和大小。
3.依据坡体结构对人工边坡可能变形的种类和位置进行合理分析。
4.利用变化的频率和大小来进行对比判断,这里主要是开挖有可能造成的坡体松动和渗透的下表水，软弱夹层带处的岩土强度降低分析也许会变形的种类和大小。
（2）另一种方法也就是力学计算法。力学计算法有着许多不同的方式,选取和勘察确定的破坏种类和模式必须同时相一致，这样的计算方法才有可能得出正确的结果。它的破坏范围重点是松动的区域大小,一般都可以采取有限元算出高边坡的开挖后位移场位置和大小。
二．高边坡设计的整体理念和技术手段，以及基本原则和方法
（一）设计理念和技术手段
高边坡设计必须严格按照调查、勘探、设计和施工密切相连的准则，施工中的新参数和新特征要迅速告知设计部门，然后用新设计指引整个施工全过程，同时不断和相似的工程进行合理的比较，把别处的成功设计理念带到本设计中。
高边坡设计的技术手段主要参照主体工程的施工工段进行勘探和有效调查，靠近高边坡工程处进行合理的比较，高边坡设计必须重视高边坡开挖施工，上报的信息主要包含现场岩层和风化强度以及爆破效果，确定高边坡设计施工的最终方案。
（二）设计的基本原则
首先，高边坡设计中使用年限和保护对象的重要性不言而喻，必须确保十分安全。
其次，高度40m以下的边坡主要采取放稳定坡率的设计原则；高度在40m以上的边坡，如果也放缓边坡极有可能增加大量放弃的方量，不仅大量的植被被无情破坏，而且造成征地量的加大和浪费。不利于环境保护，所以我们应该采取适当增大坡率的方式，对支挡加固工程进行有能力的加强。
最后，根据坡脚应力和地下水集中的有关特性，加固工程应全程使用“固脚和强腰”的方法进行，这里的“固脚”就是巩固坡脚或者级边坡的支撑力，“强腰”则是确保高边坡的局部稳定。也就是确保整体稳定和局部稳定。
（三）高边坡的设计方法
高边坡设计目前国内还没有达成统一的共识，本文主要探讨采用几种方法相结合的方法。
第一种也就是工程地质比拟法。主要依据自然稳定坡的调查数据和分析结果找到可以类比的坡形、坡率和坡高。
第二种也就是力学的计算法：选择满足坡体的结构和破坏模式的计算模式算出设计的坡形稳定性，同时合理调整坡形参数来达到设计的合理性。
最后一种就是所谓的经验对比法。参考地质条件下稳定的人工边坡有关的设计方法和理念对新的边坡来进行类比设计。
三．讨论高边坡工程的加固方案
加固工程目前广泛采用的方式主要包括修建拦挡的建筑物和挡土墙等，应根据实际条件选用适合的方式。
（一）修筑拦挡建筑物和锚固
拦挡建筑物主要包括落石平台和拦截石块墙体等，遮挡的建筑物形式主要有明洞和棚洞。
锚固就是利用预应力锚对其进行合理加固的处理手段，避免发生崩塌。采取锚固额方法可以让临空面周围的岩体裂缝宽度逐渐变小，从而增强岩体的整体性。
（二）支撑保护
支撑主要是对悬挂在上方的危岩采用墩和柱等形式进行局部的支撑和加固，用这种方法实现治理的目标。这里需要特别注意的是，对于危险岩块体存在于软弱夹层的危岩区的处理方法，首先对松弛的块体进行消灭处理，最后用条石护壁进行支撑和保护。
（三）灌浆加固
灌浆加固能够增加岩石的完整性。资料表明，水泥灌浆加固能够显著提高岩体抗拉的强度。在施工工序上我们采用的方法一般先锚固后一段一段的进行灌浆加固。
（四）抗滑桩
抗滑桩就是用桩作为抵抗坡体滑动的材料。通常在滑体和滑床间打入少许大尺寸的锚固桩，同时使二者有机的联合在一起，进而达到抗滑的效果，这种桩一般包括木桩和钢筋混凝土桩等。
四.小结
根据全文的分析和实际的实践经验，我们应该清楚的知道，高边坡把地质体的一部分变为人为工程,由于地质体的复杂性和多变性,使得高边坡设计变得十分复杂,至今设计而依然没有在工程界达成共识。高边坡设计和加固工程有着重要的研究意义，我们可以通过其提高结构使用的整体性能。随着我国经济的发展和基础建设的大规模开展，在国内工程中，高边坡设计的意义重大，在今后有关的设计和施工中，积我们应继续完善该项技术的分析方法和步骤，总结经验，以大力推广此项新方法，希望可以为我国的建筑事业添砖加瓦。
参考文献
[1] 张倬元，王士天等.工程地质分析原理.北京：地质出版社，1993年[2] 林宗元，岩土工程勘察设计手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，1996年
水泥稳定级配混合料是当今国内外使用最普遍的一种半刚性基层材料，其中又以水泥稳定碎石性能最为优异，使用范围较广泛。水泥稳定砂砾基层，由水泥、级配砂砾、填料，按照一定比例混合，加水拌和、摊铺、碾压并养护而成的一种结构层。它具有较高的强度，有一定的板体性和较好的稳定性。骨架密实结构同传统悬浮密实结构相比，具有能够形成有效的骨架嵌挤结构、提高抗压强度、降低水泥用量、有效减少路面裂缝的发生等突出特点，很大程度上解决了传统设计理念下沥青路面底基层、基层病害的发生，值得推广应用。
1 组成材料的技术要求
1.1水泥 要求水泥强度等级不低于32.5 MPa；水泥细度、安定性等应符合规范要求；使用缓凝的普通硅酸盐水泥，禁止使用快硬水泥，早强水泥。同时要求水泥初凝时间3h以上，终凝时间不小于6 h。若采用散装水泥，在水泥进场入罐时，要了解其出炉天数，刚出炉的水泥，要停放7 d，且安定性合格后才能使用。
夏季高温作业时，散装水泥入罐温度不能高于50 ℃，高于这个温度，又必须使用时，应采用降温措施；冬季施工，水泥进入拌缸温度不应低于10 ℃。
1.2砂砾 砂砾取自施工所在地的泾河中，保证材料均匀和含泥量控制在规范规定范围内。在水泥稳定砂砾底基层施工质量控制过程中，要控制两个方面：①砂砾的最大粒径不应超过37.5 mm；②4.75 mm以上砾石含量不应低于60 %。
1.3水 一般采用人畜能饮用的水。
2 水泥稳定砂砾基层设计方法
2.1主骨料级配确定
2.1.1确定骨料规格D0（一般选取2～4 cm料），将一定质量的此粒径的骨料分三次放入击实筒中，每次按重型击实98次后量测其击实后的高度，计算其击实密度，算出空隙率。
2.1.2以D0用量为100，D0的下一级为l/2 D0（1～2 cm），以D0用量的5 %为步长，将D1逐次掺入D0中，每次掺入后，击实，测定击实密度，建立填充数量与击实密度关系曲线。
2.1.3选择D1的合理用量，测得最佳的填隙率。以此类推，进行二、三、四、五级填充，最后分别得到各级粒径的最佳填充比例，即主骨料的级配。
2.2混合料的组成设计
2.2.1组成设计原则：①水泥稳定碎石底基层、基层级配应达到骨架密实结构，集料粒径大于4.75 mm的骨料含量宜在65 %以上，大于2.36 mm的集料含量宜大于80 %，小于0.075 mm颗粒含量宜接近0，最大不应超过3%；②在达到强度的前提下，采用较小水泥剂量，但应考虑施工的不均匀性；③改善集料级配，减少水泥用量，使水泥用量不宜大于4.2 %。
2.2.2水泥剂量的配制可采用：2.5 %、3 %、3.5 %、4 %、4.5 %五种剂量。
2.2.3每种剂量的试件制取13个（最小数量）。
2.2.4试件必须在规定的温度（20±2 ℃）保湿养生6 d，浸水养生1 d后测定无侧限抗压强度，计算结果的平均值、偏差系数，并计算RX（1-1.645Cv）是否大于Rd（设计强度）。
2.2.5根据设计剂量做水泥延迟时间对混合料强度的影响试验，并通过试验确定应该控制的延迟时间。
2.2.6骨架密实结构水泥稳定砂砾（碎石）建议级配。
2.3配合比验证结果
2.3.1根据确定的最佳含水量，拌制水泥稳定砂砾混合料，按要求压实度（重型击实标准，压实度97 %）制备混合料试件，在标准条件下养护6 d浸水24 h后取出，做无侧限抗压强度。
2.3.2最终确定的生产配合比为：37.5～19 mm砾石：19～4.75 mm砾石：4.75～0 mm石屑=（28 %：37 %：35 %）。按此配合比生产的混合料骨架结构好，集料依次从大到小的逐级填充，颗粒与颗粒之间紧锁嵌挤，基本能满足骨架密实结构的要求。
2.3.3在生产控制中严格控制混合料中4.75 mm以上砾石含量，控制在65 %～70 %之间，从而能保证整体结构中骨架的良好形成。
2.3.4室内浸水7d无侧限抗压强度，R0.95大于3.5 Mpa。一般在3.5Mpa～4Mpa之间。水泥剂量为3.5 %～4 %之间。
2.4现场取芯质量情况 在正常施工季节中项目的底基层一般在3～5 d内钻芯取样完整、密实，3 d及7 d 150 mm芯样无侧限强度能达到2.5 Mpa及4 Mpa以上，从芯样压裂程度来看强度主要来自结构中各集料骨架强度。
3 配合比设计在生产实践中的应用
黑龙江省铁通高速公路，设计路面底基层采用水泥稳定砂砾。级配组成采用骨架密实结构进行设计施工，设计强度为2.5MPa。在施工过程中一方面对骨架密实结构级配进行试验分析，选择合理的级配组成配比；另一方面，从填料、结合料入手，改变传统观念，摸索出了一些在保证强度的前提下有效的降低水泥用量，同时减少裂缝的途径。
3.1级配组成 采用骨架密实设计思路和方法，并参照《铁通高速公路路面施工细则》的建议级配，经工地试验室的反复试验，最终选定的级配如下：
3.2水泥用量
根据规范水泥用量设计方法确定水泥用量。
3.2.1减少砂砾料的含泥量 针对大多数地区砂砾含泥量均较大的情况，建议采用砂砾分级或通过5 mm筛孔控制集料中细料的含量和塑性指数，以减少水稳集料中的粘土含量。
中图分类号：P343文献标识码： A
引言
我国政府深知水利工程对人民生命财产安全的重要性，所以对水利工程的建设一直都比较重视。从建国起我国就为防洪修建了许多的水库，这些水库在保障我国经济持续稳定发展方面做出了巨大的贡献。但是由于年久失修，使得水库的安全情况不容乐观。更为严重的是由丁一些水库的防洪洪标准在建设的时候就比较低，所以就将险情就进一步的加重了。因此，对纳险水库进行除险加固工作迫在眉睫。
一、病险水库除险加固存在的问题
1、前期工作力度不够
病险水库除险加固最重要的目的就是保安，所以前期工作是否做好，直接关系到水库能否保安；我们病险水库能否按时完成，关键也在于前期工作是否按时做好；只有前期工作做好了，才能保障水库除险加固的效率；水库能否产生效益，也要看前期工作是否到位。所以说，前期工作就是安全，前期工作就是效率，前期工作就是效益。根据现状，由于项目多、任务重、时间紧，加之前期工作经费投入不足，一些小型病险水库地质勘察、工程设计等深度不够；个别地方随意更改设计，擅自降低施工标准；有些项目审查复核工作还不够严格，现场勘查工作不够深入。
2、项目的资金来源问题
实践证明，光靠国家的资金难以全面解决问题。目前来看，部分工程建设内容无法实施、项目整体进展缓慢、管理费用超支，一些地区工程竣工验收率低。主要原因是由于这些地方未形成病险水库除险加固稳定的资金渠道，尤其是区一级的建设资金到位率低，影响了工程的实施和投资效益的发挥。
3、项目实施管理问题
项目资金来源不容易，如果在资金有保障的情况下，而处理方案又达不到要求，造成经济损失，给除险工作造成更大的压力，这方面的例子不少。有的水库多次投入资金治理，险情仍旧，发人深省。有资金保障，合理的处理方案，实施就是关键了。必须要有一个正规化的项目管理方式，才能确保工程质量，达到除险加固的目的。否则项目管理不到位，造成工程质量差，加固工程失效，这方面的例子也不少。管理技术手段落后，缺乏必要的观测设施，跟不上时代的发展，大部分小型水库的管理只停留在从表面观察的水平上，还不能做到从本质上进行分析、解决问题，只能是被动的解决问题。
4、大坝填筑质量差，清基不彻底
大坝坝体及基础防渗能力不满足规范要求，坝体浸润线偏高，渗透稳定性不安全，容易发生渗透破坏；大坝防渗体沉降、裂缝、变形严重，渗流异常; 坝体裂缝、变形，坝坡不稳，特别在高水位运行时，稳定不能满足；排水棱体老化堵塞抬高坝体浸润线，排水不畅; 大坝普遍存在白蚁危害，在坝体内形成渗漏通道，影响大坝结构和渗流安全稳定。
5.水库配套设备落后制约了泄洪能力
由于我国大部分水库是在建国不久建造的，当时的技术水平比较落后，一开始配备的设施不完善，尤其是一些中小型水库没有配套必需的泄洪设施或闸门启闭机等设备，后续也没有增加这些设施设备，导致水库防水调度陷入困境，从而影响泄洪水平，存在安全隐患。
二、病险水库除险加固工程中出现问题的应对措施
针对以上问题结合实际的经验，为了做好水库除险加固工程，应该几个方面入手：
1、加强水库加固工作的管理监督
病险水库加固工程中最关键的一步是加强质量监督力度。只有在保证工程质量的前提下排除病险才能保证水库安全。除险加固工程，必须明确各方的责任以保障加固工程的质量，必须有健全的质量保证措施，完善的质量保证体系，完善的质量控制系统，明确责任，对出现的问题要马上进行责任追究并采取弥补措施。只有加强监管力度才能充分保证加固工程的质量。此外，应该成立专门的质量检查机构，对加固工作不断进行检查，确保除险加固工程落实。
2、进一步加大水库除险加固工作力度
水库除险加固工作需要各个部门高度重视和积极配合。各部门应互相交流，认真统筹规划，准确找出水库除险加固工作中存在的问题，并制订出正确有效的解决对策，制订科学合理完善的加固措施，在保障质量的前提下努力降低水库除险加固工作的难度。
3、寻找充足的资金保障工程顺利进行
病险水库加固工程量大、需要资金多、工程时间比较长，有较强的外部性，因此应以公共投入为主。按照我国“分级管理分级负责”的原则，各级政府都有相应的专项资金。但是，病险水库的除险加固工作，只靠政府投入是远远不够的，必须寻找其他合理的资金来源。所以，要结合水库安全现状以及各地区经济发展情况，因地制宜采取与当地实际情况相适应的融资政策。大型病险水库加固工程规模比较庞大，仅靠地方政府能力难以胜任，可以将大型水库的除险加固工程列为基建项目；对发达地区，有经济效益的中型险库所需资金可以通过贷款筹资加固，或者通过发行债券和股份合作；而经济不发达地区应以国家投入为主，地方财政为辅；小型水库需要的资金相对较少，应以地方投资为主，国家给予一些支持政策。
4、建立完整的管理机制
第一，尽快建立水库管理新机制，适应市场经济的运行。病险水库除险加固工程建设，应摒弃旧体制，实行水库建设和管理统筹相结合的新型建设管理体系，明确各方权责，科学化管理，多项投资并行，产权明细化，水库服务有偿化，适量增加水库管理费用支出，逐步实现良性运营。第二，提高人员能力和素质。有针对性地开设培训班，增加水库调度管理人员的专业知识，提高业务能力。第三，完善水库管理规章制度及细则，使其科学化、规范化。第四，结合自身优势，可以大力开发水土资源，以水土资源开发促发展，发展促管理，逐步建立完善的管理机制以适应市场经济的需要。
5、水库除险加固时要充分考虑必要的管理设施
回顾水库除险加固工程中存在的问题，可以发现，其中的主要问题是缺少必要设施。因此，添加一些必要的设施是加快水库除险加固工程步伐的前提，只有添加这些必要的设施才能完成水库加固工程任务。
6、提高水库除险加固工作人员的专业能力
大力宣传水库除险加固工作的重要性，建立一个合理的健全监督管理体系，并落实到位，认真贯彻落实监测机构和管理制度。此外，必须提高水库加固工作人员的整体能力和素质，水库除险加固是一项专业要求很高的工作，工作人员必须有相当高的专业素质。按照有关制度要求，要不断加强水库除险加固工作，同时加强对相关人员的培训，建立一支高能力高素质的工作队伍。
结语
综上所述，水库对我国社会发展和经济发展起到巨大的作用，不但可以缓解水资源短缺的问题，更能够保障人民生命财产安全。我国现存大量水库，潜存诸多安全问题，已经威胁到了水库周边群众的人身安全和财产安全。病险水库除险加固工作已经是急需解决的问题。我国病险水库的除险加固工程虽然存在一些问题，但是也将会有相应的解决措施出台。病险水库的除险加固工作要因地制宜，结合实际情况进行，出现问题及时解决，不断加快水库除险加固工程的步伐，促进水利事业长期可持续发展。
参考文献：
[1]姚小丰，胡长江.水库大坝除险加固工程设计探究[J].河南水利与南水北调，2013（02）：26-27.
[2]汤鹏，马若丹.小型水库除险加固工程建设监理的实施方略[J].陕西水利，2013（01）：83-84.
