张宁宁
（河北省水利水电第二勘测设计研究院，河北 石家庄 050021）
1工程概况
迁安市滦河左三号橡胶坝属于滦河迁安段防洪一期工程，位于迁安市城区西侧钢城大桥南滦河左支河槽内，非汛期充坝挡水，在黄台山西侧滦河河槽内营造水面，汛期塌坝保证河道行洪。
由于橡胶坝运行期多数时间处于高水位状态。2016年8月发现部分坝段坝体下游面曲线顶点不在同一直线上，部分位置向下游偏离值约20cm；最右侧坝段右端头处1条坝袋搭接缝略有开展。为保证工程蓄水及安全，现对堤防进行渗流与稳定计算。
工程总体布置图见图1所示。
图1 工程总体布置图
2 计算过程
2.1基本资料
围堰建筑物等级为5级；
正常蓄水位 48.50m；
下游漫水桥水位 46.10m
堰体渗透系数取 0.5×10-3cm/s；
堰体临界水力比降0.25 (管涌型、级配连续)。
计算断面具体结构尺寸见图1。
图1 计算断面具体结构尺寸
3.2计算工况
工况一：上游蓄水位，下游无水
工况二：上游蓄水位，下游漫水桥水位
3.3渗流计算
采用水工结构有限元分析系统AutoBANK 7.07(网络版)模拟坝体平面实体。
（1）模型建立
将图1所示横断面，结合工程实际及程序需求进行简画，并在程序中定义各材料属性，对坝体模型进行自动网格划分并且赋予材料属性，结果如图2、3。
（2）渗流计算
根据3.2设定的2个工况分别在模型中定义上、下游水位，上游水位边界，下游渗出边界等条件。
启动程序计算模块，自动进行流场分析。
绘出出逸处最大渗透比降。
计算成果见图4、图5。
3.4稳定计算
根据3.2设定的上游坡、下游坡工况，结合堰体渗流计算成果，分别在模型中绘制浸润线，定义水位及滑面起点范围、滑面出口范围，采用瑞典圆弧滑动法进行稳定分析计算。
计算成果见图6。
图6 稳定系数图
3 成果分析及存在的主要问题
3.1渗流成果分析
计算成果显示堰体内浸润线自上游水位逐渐下降直至下游边坡坡脚附近出逸，符合渗流基本原理。最大渗透比降计算见表1所示。
表1 下游坝坡出逸处最大渗透比降汇总表
3.2稳定计算分析
（1）通过坝坡稳定计算成果分析可知，在各计算工况下，大坝上、下游坝坡均稳定。
（2）模型计算中，考虑堰体中下游部分的基础为砌石层及钢筋混凝土铺盖层，堰体上游部分的基础为土工膜及卵石层，稳定性较好，故模型计算中仅对堰体进行计算分析，未考虑基础影响，此简化方案与工程实际情况相符。坝坡稳定计算成果汇总表见表2所示。
表2 坝坡稳定计算成果汇总表
3.2存在主要问题及建议
（1）堰体下游边坡坡脚出逸点渗透比降计算值虽满足规范要求，但已非常接近允许值，结合工程实际情况及本围堰的重要性，为保证工程安全，建议在坡脚处增加反滤排水措施。
（2）由于堰体填筑为带水作业，且部分填筑料为建筑垃圾，堰体局部区域级配差，渗透性强；同时，考虑到堰体整体位于原工程防渗结构以上，基础与土工膜(包括膜上土层)、砌石及混凝土的接触面渗流情况非常复杂，围堰整体接触渗流问题严重，由于理论计算的局限性，接触渗流无法据实摸你，模型渗透系数按堰体均一情况取值，故以上计算成果仅为堰体渗流情况，不包括接触渗流影响。为保证工程安全，提高抗渗性能，建议堰体增设心墙，且心墙应在不破坏原防渗结构的前提下，与原防渗结构紧密衔接，形成整体防渗结构。
（3）根据工程实际情况，工程区位于围堰下游侧，空间开阔，施工交通等无需利用围堰顶，故计算中未考虑此部分施工荷载，建议工程实施过程中，严格控制堰顶临时荷载。
参考文献
[1]水利水电工程施工组织设计规范（SL303-2017）
[2]水利水电工程地质勘察规范（GB-50487-2008）
[3]小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL189-2013）