山塘除险加固初步设计研究

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1、山塘除险加固初步设计研究　　摘要：我国一些山塘大都建设年代久远，原本设计标准就不高，建设质量也较差，致使当前山塘有相当一部分存在漏水问题，因此必须对山塘进行除险加固，本文以某山塘为例，介绍了其除险加固的初步设计。关键词：山塘；除险加固；设计中图分类号：S611文献标识码：A一、工程概况某坝底山塘位于水库上游，坝址以上流域面积为0.62k�,总容积9.3万m3，灌溉面积120余亩，受益范围为径里2个自然村，人口约350人，山塘功能以防洪、灌溉为主。该山塘工程等级为Ⅵ等，工程规模为山（1）型，主要水工建筑物级别为6级，其洪水标准按山区、丘陵区标准。故坝底山塘设计洪水标准取2

2、0年一遇，校准洪水标准取200年一遇。二、工程现状问题及除险加固任务（一）工程现状坝底山塘于1972年动工兴建，最终于1979年竣工投入运行，至今已运行30多年，期间未进行过任何除险加固。1、大坝8大坝为均质土坝，坝顶高程为12.8～13.5m，山塘挡水坝长为95m,最大坝高为16.0m。大坝迎水面存在风浪侵蚀，无护砌，坡度为1:1.5～1:1.8，坝坡局部沉陷。背水坡原坡度为1:2.2，设有两级马道，第一级马道以上未铺设护坡材料，以下用草皮护坡，坝脚未设排水棱体，坝体渗漏严重。由于管理存在缺限，到处杂草丛生。2、溢洪道溢洪道位于大坝左岸，由山坡开挖而成，为开敞式正槽溢

3、洪道，原溢洪道进口宽3.0m左右，堰顶高程11.90m。全程均为山体开挖形成，除靠近大坝坝体有一部分块石挡墙外，其余底板及导墙无任何衬砌。3、放水涵管山塘放水设施位于大坝右侧，为坝底涵管，用启闭机控制放水，无启闭机房。坝底涵管为篾笼素砼圆涵，内径0.23m，长52m。（二）除险加固任务本次山塘整治的主要任务是针对大坝目前存在的问题，通过一系列的工程措施，消除山塘安全隐患，进一步发挥山塘的效益，保障下游人民群众生命财产安全，促进社会经济持续发展。1、大坝加固处理针对大坝现有存在的问题，对坝坡进行护坡处理，对坝体渗漏问题进行处理。2、溢洪道加固任务8溢洪道为岩石开挖而成，无

4、任何护坡处理，不能满足泄洪要求,本次对溢洪道进行拓宽处理。3、放水设施处理启闭设施简陋,无水箱,进口设施需进行处理,处理办法:拆除现有进水道，新建水箱及涵管。新安装启闭设施。（三）做好设计前期勘察工作本次工程地质勘察工作，完成坝址区工程地质平面测绘0.011Km2，工程地质剖面测绘约435m，对天然建筑材料进行了调查，在大坝坝体上开挖了探坑2个，坝基开挖了探坑2个，总开挖深度约5.2m，在野外通过用手搓土条法对土体进行初步定名。山塘工程的勘察要点除了按规范规定的任务进行勘察外，还应该重点注意以下五个方面的勘察。1、增加坝体和坝基中渗透处的钻孔数量，并为坝体坝基渗流的计算

5、提供数据。2、增加对主要建筑物输水洞和溢洪道处坝体横断面的勘察，并为输水洞和溢洪道设计提供数据。3、增加对库区山体中可能出现崩塌或滑坡处的勘察并为崩塌或滑坡设计提供数据。4、增加土坝两侧坝头和山体连接处的钻孔数，防止坝头渗漏并为设计提供准确数据。85、明确土坝坝体纵横向裂缝产生的原因，并分析是否需要进行处理，提出处理意见。三、大坝加固设计（一）坝顶高程复核溢洪道下泄设计、校核流量时，山塘水位:P=5%Q=6.7m3/sHp=5%=12.82mP=0.5%Q=10.83m3/sHp=0.5%=13.24m计算设计条件下的大坝安全超高坝顶超高：Y=R+AY-坝顶超高，m，R

6、�波浪沿着坝坡的最大爬高，m，A�安全加高,正常运用条件取A=0.5m,非常运用条件取A=0.3m，R=0.06656×1/m×K×V5/4×L1/3m-土坝迎水坝坡坡率,m=2K-迎水坝坡糙率,按规范查(不透水)为0.8V-风速(m/s)查表的v=10.8～13.8L-水面扩展长度,在图上量得L=0.115km坝顶高程复核：正常运用条件(设计洪水)R设=0.06656×1/2×0.8×10.85/4×0.115/3=0.25H设=12.82+0.25+0.5=13.57m8非正常运用条件(校核洪水)R校=0.06656×1/2×0.8×13.85/4×0.1151/3

7、=0.34H校=13.24+0.34+0.3=13.88m综上所述，现状坝顶高程为12.8～13.5m，坝段不满足正常运用及非常运用条件下坝顶高程要求，因此得加高坝高。（二）确定坝顶高程坝顶高程按下列两种情况确定，取其最大值。1、坝顶高程=设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高2、坝顶高程=校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高坝顶高程计算成果见下表。坝顶高程计算成果表根据上述结果，现状坝顶高程为12.8～13.5m，不满足设计要求。当坝顶上游侧设防浪墙时，坝顶超高可改为对防浪墙顶的要求。但在正常运用条件下，坝顶应高出静水位0.5m；在非常运用条