西北水电・２０１３年・第６期 ７７ 从表２中可以看出，在整治前后，３种工况下的 单宽渗透流量均随着水位的升高而增大。由于整治 前排水棱体失效，导致渗流量较小，而整治后单宽渗 流量较整治前虽略有增加，但依然控制在较安全的 范围内。 （ｂ）整治后设计洪水位 ； （ｃ）整治后棱核洪水位 图５ 整治后３种工况下浸润线位置及孔隙水 压力分布图 单位：ｍ ３．２ 下游坝坡稳定计算结果及分析 该土石坝的建筑物等级为３级，从而由 ＳＬ２７４－－２００１《碾压式土石坝设计规范》［３１可知：① 正常运用条件下，坝坡抗滑稳定安全系数最小允许 值为１．３；②非常运用条件下，最小允许值为１．２。 ３种工况下整治前后的下游坝坡稳定最小安全系数 及允许值如表３所示。 表３稳定性计算结果表 从表３中可看出，３种工况下整治前的最小安 全系数 均未达到规范要求的安全系数允许值 ［Ｋ］，而整治后最小安全系数Ｋ ｉ 均满足了规范要 求，说明所采取的削坡、重建排水棱体的措施对减小 坝体渗流，提高坝坡稳定的效果显著。 ３．３ 出逸处水力坡降计算结果及分析 ３种工况下整治前后渗流出逸处的水力坡降如 表４所示 表４出逸处水力坡降计算结果表 从表４中可以看出，在整治前后，水位升高都会 导致出逸处水力坡降增大，但是整治前在３种稳定 渗流工况下，浸润线在下游排水棱体出逸处的水力 坡降都比《水利水电工程地质勘察规范ＧＢ ５０２８７— ９９》Ｅ４］附录Ｍ表Ｍ中的无黏性土允许坡降值最大 值０．２５大，则排水棱体将很有可能发生渗透破坏。 而整治后在３种稳定渗流工况下，浸润线在下游排 水棱体出逸处的水力坡降都比《水利水电工程地质 勘察规范ＧＢ ５０４８７—２００８））附录Ｇ表Ｇ．０．７中的无 黏性土的允许坡降值最小值０．１５小，则排水棱体不 会发生渗透破坏。 ４结论 本文通过运用ＧｅｏＳｔｕｄｉｏ２００７对某土石坝削坡 和重建排水棱体的工程整治前后３种稳定工况进行 渗流和坝坡抗滑稳定分析，得出如下结论： 在工程整治前，由于下游坝坡坡度较大及排水 棱体失效，坝体单宽渗流量较小，与此同时下游坝体 内浸润线位置较高，下游坝坡的抗滑稳定最小安全 系数在３种工况下都不满足规范要求。通过削坡、 重建排水棱体工程整治后，坝体单宽渗流量虽有小 幅增加，但依然在合理的范围内，重要的是下游坝壳 中浸润线的位置明显降低，最小安全系数均满足了 规范要求。 通过分析，验证了采取的削坡、重建排水棱体的 工程措施有效地降低了下游坝壳中的浸润线，保证 了下游坝坡的稳定性，取得了良好的除险加固效果。 参考文献： ［１］ 张克恭．土力学［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００１：５４— ５５． ［２］杨进良土力学［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，２００９． ［３］ＳＬ２７４—２００１，碾压式土石坝设计规范［ｓ］．北京：中国水利水电 出版社，２００１． ［４］ＧＢ ５０４８７—２００８，水利水电工程地质勘察规范［Ｓ］．北京：中国 计划出版社．２００８．
