山塘除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)研究

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1、山塘除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)研究　　摘要：我國(guó)一些山塘大都建設(shè)年代久遠(yuǎn)，原本設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就不高，建設(shè)質(zhì)量也較差，致使當(dāng)前山塘有相當(dāng)一部分存在漏水問(wèn)題，因此必須對(duì)山塘進(jìn)行除險(xiǎn)加固，本文以某山塘為例，介紹了其除險(xiǎn)加固的初步設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：山塘；除險(xiǎn)加固；設(shè)計(jì)中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、工程概況某壩底山塘位于水庫(kù)上游，壩址以上流域面積為0.62k?,總?cè)莘e9.3萬(wàn)m3，灌溉面積120余畝，受益范圍為徑里2個(gè)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(jí)為Ⅵ等，工程規(guī)模為山（1）型，主要水工建筑物級(jí)別為6級(jí)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按山區(qū)、丘陵區(qū)標(biāo)準(zhǔn)。故壩底山塘設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)取2

2、0年一遇，校準(zhǔn)洪水標(biāo)準(zhǔn)取200年一遇。二、工程現(xiàn)狀問(wèn)題及除險(xiǎn)加固任務(wù)（一）工程現(xiàn)狀壩底山塘于1972年動(dòng)工興建，最終于1979年竣工投入運(yùn)行，至今已運(yùn)行30多年，期間未進(jìn)行過(guò)任何除險(xiǎn)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(zhǎng)為95m,最大壩高為16.0m。大壩迎水面存在風(fēng)浪侵蝕，無(wú)護(hù)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(shè)有兩級(jí)馬道，第一級(jí)馬道以上未鋪設(shè)護(hù)坡材料，以下用草皮護(hù)坡，壩腳未設(shè)排水棱體，壩體滲漏嚴(yán)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(kāi)挖而成，為開(kāi)敞式正槽溢

3、洪道，原溢洪道進(jìn)口寬3.0m左右，堰頂高程11.90m。全程均為山體開(kāi)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(dǎo)墻無(wú)任何襯砌。3、放水涵管山塘放水設(shè)施位于大壩右側(cè)，為壩底涵管，用啟閉機(jī)控制放水，無(wú)啟閉機(jī)房。壩底涵管為篾籠素砼圓涵，內(nèi)徑0.23m，長(zhǎng)52m。（二）除險(xiǎn)加固任務(wù)本次山塘整治的主要任務(wù)是針對(duì)大壩目前存在的問(wèn)題，通過(guò)一系列的工程措施，消除山塘安全隱患，進(jìn)一步發(fā)揮山塘的效益，保障下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。1、大壩加固處理針對(duì)大壩現(xiàn)有存在的問(wèn)題，對(duì)壩坡進(jìn)行護(hù)坡處理，對(duì)壩體滲漏問(wèn)題進(jìn)行處理。2、溢洪道加固任務(wù)8溢洪道為巖石開(kāi)挖而成，無(wú)

4、任何護(hù)坡處理，不能滿(mǎn)足泄洪要求,本次對(duì)溢洪道進(jìn)行拓寬處理。3、放水設(shè)施處理啟閉設(shè)施簡(jiǎn)陋,無(wú)水箱,進(jìn)口設(shè)施需進(jìn)行處理,處理辦法:拆除現(xiàn)有進(jìn)水道，新建水箱及涵管。新安裝啟閉設(shè)施。（三）做好設(shè)計(jì)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(cè)繪0.011Km2，工程地質(zhì)剖面測(cè)繪約435m，對(duì)天然建筑材料進(jìn)行了調(diào)查，在大壩壩體上開(kāi)挖了探坑2個(gè)，壩基開(kāi)挖了探坑2個(gè)，總開(kāi)挖深度約5.2m，在野外通過(guò)用手搓土條法對(duì)土體進(jìn)行初步定名。山塘工程的勘察要點(diǎn)除了按規(guī)范規(guī)定的任務(wù)進(jìn)行勘察外，還應(yīng)該重點(diǎn)注意以下五個(gè)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(jì)算

5、提供數(shù)據(jù)。2、增加對(duì)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(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。3、增加對(duì)庫(kù)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)提供準(zhǔn)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(jìn)行處理，提出處理意見(jiàn)。三、大壩加固設(shè)計(jì)（一）壩頂高程復(fù)核溢洪道下泄設(shè)計(jì)、校核流量時(shí)，山塘水位:P=5%Q=6.7m3/sHp=5%=12.82mP=0.5%Q=10.83m3/sHp=0.5%=13.24m計(jì)算設(shè)計(jì)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(yùn)用條件取A=0.5m,非常運(yùn)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(fēng)速(m/s)查表的v=10.8～13.8L-水面擴(kuò)展長(zhǎng)度,在圖上量得L=0.115km壩頂高程復(fù)核：正常運(yùn)用條件(設(shè)計(jì)洪水)R設(shè)=0.06656×1/2×0.8×10.85/4×0.115/3=0.25H設(shè)=12.82+0.25+0.5=13.57m8非正常運(yùn)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(mǎn)足正常運(yùn)用及非常運(yùn)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(shè)計(jì)洪水位+正常運(yùn)用情況的壩頂超高2、壩頂高程=校核洪水位+非常運(yùn)用情況的壩頂超高壩頂高程計(jì)算成果見(jiàn)下表。壩頂高程計(jì)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(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)壩頂上游側(cè)設(shè)防浪墻時(shí)，壩頂超高可改為對(duì)防浪墻頂?shù)囊?。但在正常運(yùn)用條件下，壩頂應(yīng)高出靜水位0.5m；在非常運(yùn)用條