水利水电工程论文：浅谈小型水库土石坝的除险加固

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1、水利水电工程论文：浅谈小型水库土石坝的除险加固【摘要】结合某病险水库工程的缺陷和隐患,分析了小型水库土石坝除险加固的原则,加固设计的原理及方法,并提出了适宜该工程的除险加固设计方案。实践证明,该工程加固效果较好,有效发挥了其防洪、灌溉等综合效益。　　【关键词】水库大坝;除险;加固　　Reinforcementandavoidingdangerforsmallreservoirsdam【Abstract】Combinationdangerousdefectsandhiddenreservoir,smallrese

2、rvoirdamanalysisreinforcetheprinciplesofdesignprinciplesandmethodsofreinforcement,andputforwardappropriatereinforcementoftheprojectdesign.Provedthatthereinforcementisbettertoeffectivelyplayitsfloodcontrol,irrigationandothercomprehensivebenefits.　　【Keywords】D

3、am;Danger;Reinforcement　　1.工程概况　　依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)及《防洪标准》(GB50201-94)规定,某工程设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准500年一遇。该工程于1975年10月兴建,1976年3月建成,总库容275万m3,校核洪水位234.15m;兴利库容185万m3,兴利水位231.0m;死库容15万m3,死水位215.5m。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、放水洞三部分组成。大坝为粘土心墙砂壳坝,坝长300m,坝顶宽2.5m~

4、4.0m,最大坝高24.0m,坝顶高程235.15m,粘土心墙顶高程233.5m。溢洪道采用坝肩式,位于大坝右端,进口为开敞式宽顶堰,堰顶高程231.0m,堰宽51m,最大泄量450m3/s。放水洞位于大坝0+108桩号处,为矩形断面的无压浆砌块石涵洞,尺寸为1.0m×0.7m,洞身长90m,进口底高程215.5m,采用钢丝绳斜拉式闸门,启闭机房位于坝肩迎水侧,最大引水流量1.9m3/s。　　2.工程存在的问题　　该工程由于建造时间早,在建期间受资金及条件的限制,采用人工筑土建成,大坝填筑质量差,碾压质量达

5、不到规范要求。坝体土料为夹杂砾石和较大砂砾的壤土,加之冬季施工,造成坝体压土密实度低。粘土心墙清基不彻底,导致坝脚有渗水现象。大坝的迎水坡坡比为1:1.86~1:1.92,缺土严重。砌石护坡质量差,大部分已破坏,坝壳裸露,桩号0+210处塌陷,水位变动区坝坡掏刷严重。背水坡坡比较陡,仅有1:1.5~1:1.82,缺土严重,且多处出现由于冲刷形成的局部塌陷和凹坑,坡面杂草丛生,无排水设施。大坝坝顶宽2.5m~4.0m,且不平整;防浪墙老化失修,砂浆剥落,损坏严重,基础未与心墙衔接;溢洪道进口处与大坝岸无护砌裹头,

6、泄洪时严重危及坝体安全。　　3.除险加固方法的选用原则　　土石坝虽然坝型常见,但由于其工程情形复杂,机具、材料等条件多变,并且各项具体的除险加固方法很多都有其特定的适用范围和局限性,因此,对每一具体工程病害都应进行仔细分析。应从工程病害情况、除险加固要求(包括加固后工程应达到的各项指标、加固范围、加固进度等)、工程费用以及材料、机具来源等各方面进行综合考虑。确定土石坝加固方法时,应根据工程病害的具体情况对几种加固方法进行技术、经济、施工比较,选择技术上可靠,经济上合理,且能满足施工要求的除险加固方法。　　4.工

7、程的除险加固设计　　4.1坝体尺寸设计。工程的坝顶宽度当前为2.5m~4.0m,根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)(以下简称《导则》)有关规定,考虑工程构造、防汛抢险、交通、新农村建设等需要,本次加固坝顶宽度按4m设计。依据《导则》规定,坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和,根据该水库不同运行工况下静水位的坝顶超高核算坝顶高程。本次加固坝顶高程确定为235.24m,在现有基础上加高坝顶0.94m,并在上游坝肩修建0.8m高防浪墙,则防浪墙顶高程为235.24m。根据《碾压式土石坝设

8、计规范》(SL274-2001)要求,粘土心墙土坝心墙防渗体在正常蓄水位或设计水位以上超高0.6m,心墙防渗体顶部不应低于非常运用条件静水位。本次加固后粘土心墙顶高程仅低于坝顶0.5m。根据工程现状并考虑坝型、坝高、坝基材料等因素,参照已建类似土坝工程做法,确定大坝迎水坡在高程231.0m处设1.5m宽戗台,戗台以下、以上坡比均为1:2.5;背水坡在高程225.0m处设1.5m宽戗台,