山塘除險加固初步設計研究

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1、山塘除險加固初步設計研究　　摘要：我國一些山塘大都建設年代久遠，原本設計標準就不高，建設質(zhì)量也較差，致使當前山塘有相當一部分存在漏水問題，因此必須對山塘進行除險加固，本文以某山塘為例，介紹了其除險加固的初步設計。關鍵詞：山塘；除險加固；設計中圖分類號：S611文獻標識碼：A一、工程概況某壩底山塘位于水庫上游，壩址以上流域面積為0.62k?,總?cè)莘e9.3萬m3，灌溉面積120余畝，受益范圍為徑里2個自然村，人口約350人，山塘功能以防洪、灌溉為主。該山塘工程等級為Ⅵ等，工程規(guī)模為山（1）型，主要水工建筑物級別為6級，其洪水標準按山區(qū)、丘陵區(qū)標準。故壩底山塘設計洪水標準取2

2、0年一遇，校準洪水標準取200年一遇。二、工程現(xiàn)狀問題及除險加固任務（一）工程現(xiàn)狀壩底山塘于1972年動工興建，最終于1979年竣工投入運行，至今已運行30多年，期間未進行過任何除險加固。1、大壩8大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程為12.8～13.5m，山塘擋水壩長為95m,最大壩高為16.0m。大壩迎水面存在風浪侵蝕，無護砌，坡度為1:1.5～1:1.8，壩坡局部沉陷。背水坡原坡度為1:2.2，設有兩級馬道，第一級馬道以上未鋪設護坡材料，以下用草皮護坡，壩腳未設排水棱體，壩體滲漏嚴重。由于管理存在缺限，到處雜草叢生。2、溢洪道溢洪道位于大壩左岸，由山坡開挖而成，為開敞式正槽溢

3、洪道，原溢洪道進口寬3.0m左右，堰頂高程11.90m。全程均為山體開挖形成，除靠近大壩壩體有一部分塊石擋墻外，其余底板及導墻無任何襯砌。3、放水涵管山塘放水設施位于大壩右側(cè)，為壩底涵管，用啟閉機控制放水，無啟閉機房。壩底涵管為篾籠素砼圓涵，內(nèi)徑0.23m，長52m。（二）除險加固任務本次山塘整治的主要任務是針對大壩目前存在的問題，通過一系列的工程措施，消除山塘安全隱患，進一步發(fā)揮山塘的效益，保障下游人民群眾生命財產(chǎn)安全，促進社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。1、大壩加固處理針對大壩現(xiàn)有存在的問題，對壩坡進行護坡處理，對壩體滲漏問題進行處理。2、溢洪道加固任務8溢洪道為巖石開挖而成，無

4、任何護坡處理，不能滿足泄洪要求,本次對溢洪道進行拓寬處理。3、放水設施處理啟閉設施簡陋,無水箱,進口設施需進行處理,處理辦法:拆除現(xiàn)有進水道，新建水箱及涵管。新安裝啟閉設施。（三）做好設計前期勘察工作本次工程地質(zhì)勘察工作，完成壩址區(qū)工程地質(zhì)平面測繪0.011Km2，工程地質(zhì)剖面測繪約435m，對天然建筑材料進行了調(diào)查，在大壩壩體上開挖了探坑2個，壩基開挖了探坑2個，總開挖深度約5.2m，在野外通過用手搓土條法對土體進行初步定名。山塘工程的勘察要點除了按規(guī)范規(guī)定的任務進行勘察外，還應該重點注意以下五個方面的勘察。1、增加壩體和壩基中滲透處的鉆孔數(shù)量，并為壩體壩基滲流的計算

5、提供數(shù)據(jù)。2、增加對主要建筑物輸水洞和溢洪道處壩體橫斷面的勘察，并為輸水洞和溢洪道設計提供數(shù)據(jù)。3、增加對庫區(qū)山體中可能出現(xiàn)崩塌或滑坡處的勘察并為崩塌或滑坡設計提供數(shù)據(jù)。4、增加土壩兩側(cè)壩頭和山體連接處的鉆孔數(shù)，防止壩頭滲漏并為設計提供準確數(shù)據(jù)。85、明確土壩壩體縱橫向裂縫產(chǎn)生的原因，并分析是否需要進行處理，提出處理意見。三、大壩加固設計（一）壩頂高程復核溢洪道下泄設計、校核流量時，山塘水位:P=5%Q=6.7m3/sHp=5%=12.82mP=0.5%Q=10.83m3/sHp=0.5%=13.24m計算設計條件下的大壩安全超高壩頂超高：Y=R+AY-壩頂超高，m，R

6、?波浪沿著壩坡的最大爬高，m，A?安全加高,正常運用條件取A=0.5m,非常運用條件取A=0.3m，R=0.06656×1/m×K×V5/4×L1/3m-土壩迎水壩坡坡率,m=2K-迎水壩坡糙率,按規(guī)范查(不透水)為0.8V-風速(m/s)查表的v=10.8～13.8L-水面擴展長度,在圖上量得L=0.115km壩頂高程復核：正常運用條件(設計洪水)R設=0.06656×1/2×0.8×10.85/4×0.115/3=0.25H設=12.82+0.25+0.5=13.57m8非正常運用條件(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綜上所述，現(xiàn)狀壩頂高程為12.8～13.5m，壩段不滿足正常運用及非常運用條件下壩頂高程要求，因此得加高壩高。（二）確定壩頂高程壩頂高程按下列兩種情況確定，取其最大值。1、壩頂高程=設計洪水位+正常運用情況的壩頂超高2、壩頂高程=校核洪水位+非常運用情況的壩頂超高壩頂高程計算成果見下表。壩頂高程計算成果表根據(jù)上述結(jié)果，現(xiàn)狀壩頂高程為12.8～13.5m，不滿足設計要求。當壩頂上游側(cè)設防浪墻時，壩頂超高可改為對防浪墻頂?shù)囊?。但在正常運用條件下，壩頂應高出靜水位0.5m；在非常運用條