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
Reinforcement and avoiding danger for small reservoirs dam
【
Abstract】Combination dangerous defects and hidden reservoir, small reservoir dam analysis
reinforce the principles of design principles and methods of reinforcement, and put forward
appropriate reinforcement of the project design. Proved that the reinforcement is better to
effectively play its flood control, irrigation and other comprehensive benefits.
【
Key words】Dam; 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 m3,校核洪水位 234.15m;兴利库容 185 万 m3,兴利水位
231.0m;死库容 15 万 m3,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~4.0m,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 450m3/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 1.9m3/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,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《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)要求,粘土心墙土坝心墙