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
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