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1、病险水库大坝除险加固设计的探讨曾伟良连平县水利水电勘测设计室广东连平517100摘要：水库砌石拱坝是水利工程当中最为常见的一个建筑，其除险加固已经成为人们日益关注的问题。因此对病险水库除险加固进行研究，总结各方面的经验，具有重要的现实意义。木文详细介绍了针对某水库工程大坝险情进行的除险加固设计，可供类似工程参考。关键词：病险水库；除险加固；措施；设计0引言近年来，国家对农业的发展越来越关注，很大程度上推动了水利工程的发展速度。在农业生产过程中，水库为农业生产提供灌溉需求，对农业经济具有极大的促进作用。但由于水库的使用年限的增加、工程质量不合格以及水库
2、维护管理的疏忽等原因，导致不少病险水库大坝的出现，这不仅影响水库的正常使用，而且还对下游广大人民的牛命财产安全造成严重威胁。对此，病险水库大坝的除险加固设计尤为重要。1工程概况某水库是一座集灌溉、发电等综合利用于一体的小（2）型水库，于1984年初动工兴建，1986年5月完工。坝址以上流域面积35.87平方千米。工程由大坝、坝顶溢流垠、人行桥和放水管等组成。大坝为定圆心定半径等厚单曲砌石拱坝，坝顶高程625.20米，坝底开挖高程606.15米，最大坝高19.05米，拱冠起拱厚度2.60米，坝顶厚1.18米，坝顶弧长50.75米。溢流堰净宽29米（10
3、孔）,垠顶高程623.15米。溢流垠顶设有连接两岸交通的人行桥。坝体右岸高程609.50米处设冲砂孔，左岸高程612.50米处设放水孔。该水库按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。历经近30年运行，大坝出现了严重渗漏等险情。2011年2月，大坝经安全鉴定为三类坝，急需除险加固。2大坝主要存在的问题(1)下游坝面存在局部勾缝剥蚀和脱落现象；(2)下游坝面存在大面积渗湿、流钙，并于坝体下部形成沿坝面滴水，伴有局部射流现象；(3)左岸坝肩高程622.50米有一处接触渗漏，可见明流；(4)右岸存在坝基渗漏，大坝应力超标，不满足规范要求；(5)水库防洪标
4、准不足10年一遇，不满足规范要求；(6)溢流堰面大部分混凝土粗骨料外露，剥蚀严重，伴有堰面混凝土开裂、长草现象。3除险加固主要工程措施(1)坝基防渗：下游侧培厚坝基进行固结灌浆(灌浆孔倾向上游)，同吋原右岸坝基进行帷幕灌浆。(2)坝体防渗：原坝体全断面补强灌浆，左岸与河床坝段采用下游面水平孔灌浆，右岸利用帷幕灌浆孔灌浆。(3)坝体下游面加厚：加高坝顶至高程626.8m,厚:Lm；坝底高程607.15m加厚1.6m,高程607.15m以下坝基开挖后采用C15混凝土回填。(4)溢流堰改造：由于右岸下游岸坡岩层较破碎，将溢流堰向左岸平移3m,避免下泄水流冲
5、刷右岸岸坡；改造后溢流堰面为WES曲线；结合堰顶人行桥墩布置，溢流堰设8孔，总净宽29.8m。4工程除险加固设计4.1溢流堰改造设计保持现有正常蓄水位不变，现有的溢流堰、桥墩和人行桥拆除重建，同吋将溢流堰向左岸移动3m,以减轻洪水对右岸岸坡的冲刷破坏。溢流面采用WES曲线，堰顶高程623.15m；鼻坎高程622.347m,挑射角18°；溢流段长32.6m,净宽29.8m,设7墩8孔，桥墩厚0.4m；人行桥板厚0・15m。(1)堰上水位流量关系曲线。溢流堰为WES实用堰，下泄流量计算公式为Q二σmεBgH1.50,下
6、泄流量曲线计算结果见表1。表1溢流堰水位流量关系曲线(1)调洪演算。本水库溢流堰无闸门控制，洪水调度原则为自由溢流，起调水位为水库正常蓄水位623.15mo根据调洪计算原则，分别对设计、校核频率洪水过程进行调洪演算，成果见表2。由表2可得：大坝20年一遇最大下泄流量Q5%=221.6m3/s,200年一遇最大下泄流量Q0.5%=361.2m3/s；设计洪水位625.56m,相应库容24.39万m3；校核洪水位626.45m,相应库容27.71万m3。表2调洪演算成果4.2坝体加高培厚设计3.2.1坝顶高程计算由于水库缺乏实测风速资料，本次复核采用多年
7、平均风速取8级风力，即17.5m/s,50年一遇最大风速取多年平均风速的1.5倍，即26.25m/s,非常工况取多年平均风速，即17.5m/s,库面吹程200mo根据《砌石坝设计规范》(SL25—2006)规定，坝顶超高计算公式如下：△h二hb+hz+hc式中：hb为波浪高，m；hz为风壅高，m；he为安全加高，rru分别计算以下两种工况，并取最大值：①正常講水位623.15m加正常运用情况的坝顶超高；②校核洪水位626.45m加非常运用情况的坝顶超高。计算成果见表3。从表3可以看出，防浪墙顶顶高程是由工况②所决定的627.09m,即校核洪水位(62
8、6.45m)加非常运用情况的坝顶超高(0・64m)。表3坝顶高程计算成果本次除险加固根据上述计算成果，将非溢
