浅论小型水库大坝除险加固工程设计

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1、浅论小型水库大坝除险加固工程设计［摘要］新中国成立以来，我国大部分小型水库大坝建设受当时经济条件、技术条件的限制，修建水库均存在不同程度安全隐患，为保证水库下游人民群众生命财产安全，对病险水库进行除险加固是十分必耍的。本文选収典型水库作为例子，来分析水庫大坝出现病险的原因，探讨如何加强水库大坝除险加固工程的设计。［关键词］小型水库；除险加固；设计中图分类号：P343.3文献标识码：A文章编号：1009-914X(2015)18-0103-01一、小型水库基本情况新屮国成立以来，我国已建成小型水库近&2万座，其屮坝体结构为土石坝的占9

2、5%以上，大部分水库修建于50〜70年代。小型水库功能主要以灌溉、防洪、供水、发电为主，受当时经济条件、技术水平的限制，建成大坝经过多年运行，此类小型水库普遍存在防洪标准低、坝体单薄、渗漏、启闭设施老化、库区淤积等问题，造成水库大坝存在不同程度的安全隐患，严重威胁到下游人民群众的生命及财产安全。二、水库大坝存在问题及成因分析水库在建设初期因受当时的经济条件、技术条件的影响，修建的水库都以投工投劳的方式进行，机械化水平低，施工质量难以得到保证，致使其先天不足，存在不同程度的安全隐患。1・大坝结构存在安全问题分析影响大坝结构安全原因主要

3、以下几点：①坝顶高程不能满足防洪标准要求，土石坝一旦出现漫顶，极易引起溃坝；②坝体单薄，坝顶宽度偏小、坝坡偏陡不能满足规范要求，存在滑坡的安全隐患；③坝体填筑质量差，坝体未设防渗体，防渗性能差，导致浸润线出逸点高，渗流量大，易形成渗透破坏；④坝基接触带渗漏，此类水带由于建设年代久远，建设初期未进行地质勘查，坝基覆盖层为较厚强透水层，水库坝体填筑时，坝基清理不彻底，截水槽开挖深度不够，导致坝基接触带渗漏严重，易产生管涌、流土破坏。2.溢洪道结构存在安全问题分析目前多数水廂溢洪道均存在以下几个问题：①溢洪道进口溢流宽度不足，不满足安全泄

4、洪要求；②由于水库运行年数较久，溢洪道两侧受洪水冲刷，风化、坍塌现象严重；③溢洪道下游未设消能设施，泄槽末端受洪水冲刷严重。3.输水设施结构安全问题分析由于水库运行多年，启闭设施年久失修，影响输水设施结构安全主要体现在以下几点：①日常运行管理薄弱，水库库区淤积严重，放水设施进水口淤积，导致放水启闭设施无法正常启闭；②小型水库多数输水设施为坝下埋管，涵管基础多未至基岩槽内，涵身未设截水环，导致，涵管管壁易形成渗漏通道；③启闭机金属结构锈蚀严重，严重影响正常运行，启闭机房墙体破损，屋顶漏水。4•无安全监测设施，无水情测报系统，无防汛抢险

5、通道①由于水廂建设年代久，当时建设过程中，水库未设置相应的位移观测设施及沉降观测点，所以水库坝体出现位移与沉降，均无法及时观测；②没有水情测报系统，一旦洪水出现，管理人员不能及时掌握库区内的水情变化情况，一旦出险，管理人员不能及时发现险情及时抢险，后果不堪设想。③水库没有防汛抢险通道，导致水库抢险物资部能及时运到，险情现场。三、水库大坝除险加固工程的设计1.水库坝体加固针对上述坝体普遍存在的防洪标准不满足规范要求、坝体单薄、坝体填筑质量差，无防渗体及坝基接触带渗漏四个问题，采取以下几项加固措施进行处理：①坝顶高程不满足规范要求，可以

6、从两点出发进行加固设计：第一点通过拓宽溢洪道进水口宽度，改善溢流堰水流条件，加大下泄流量，降低库区洪水位；第二点通过加高堤顶高程、在迎水坡面设置防浪墙已达到防洪标准耍求。②坝体单薄，坝顶宽度偏小，坝坡过陡，可以通过加宽坝顶宽度，坝体培厚、放缓坝体坡，使坝体结构稳定计算值，满足规范要求。③坝体填筑质量差，未设防渗体，防渗性能差，坝体渗漏，土坝防渗加固工程设计，须遵循“上堵下排”原则，“上堵”坝体防渗措施可采用下面三个措施进行防渗处理：a如水库附近有粘土料场，粘土含量丰富，可采用粘土斜墙防渗处理方案，在坝坡迎水坡回填粘土，采用碾压机械碾

7、压密实形成封闭防渗体，粘土斜墙施工过程须注意两侧岸坡接触带及截渗齿槽建基面，基岩破碎层的清理彻底；b沿大坝中心线或上游布置冲抓套井防渗心墙，适用于坝高在30m以内的心墙坝、均质坝和类均质坝，在低水位条件下进行，套井深度要求进入基岩层内，套井开孔孔径1.1m,孔距0.75~0.8m,开孔后回填粘土，通过夯击压实后，形成连续的防渗心墙，达到防渗冃的。c坝体低弹模殓防渗墙，适用与坝顶较宽，有足够的工作面大坝防渗施工，防渗墙深度进入弱风化基岩以下0・5m。“下排”位于坝体下游坝脚设置排水棱体，同时位于内侧设施反滤层，可有效的降低坝体浸润线。

8、①坝基接触带渗漏，可采用以下两种措施处理：如坝基建基面为强透水基岩层，可采用帷幕灌浆进行防渗处理；如坝基存在4m以上强透水粉砂层，帷幕灌浆可灌性差，可采用高压旋喷灌浆，形成连续水泥旋喷桩墙,达到防渗目的。1.溢洪道改造针对溢洪道存在上