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1、小型土石壩壩下涵管除險改造方法探討摘要：本文根據(jù)作者多年工作實踐針對不同小型土石壩情況，采用的一些措施進行了分析，并且通過這些措施處理后能使庫塘脫險發(fā)揮效益，又可使除險改造工程量少、投資小。關鍵詞：小型;土石壩;涵管除險;改造措施1、概述**市現(xiàn)有小型水庫山塘570座,其中小型水庫76座,蓄水1～10萬立方米山塘494座；其中564座為土石壩，占98.9%，土石壩壩型以粘土心墻壩和均質壩為主，輸水設施均為壩下涵管。這些水庫山塘大多數(shù)建于20世紀50～70年代,由于修建時的技術經(jīng)濟條件限制，涵管主要為煉瓦管、素混凝土管和鋼筋混凝土壓力管三類，其中輸水涵管為煉瓦管的有315座
2、，占56%，輸水涵管為素混凝土管的164座，占29%，輸水涵管為鋼筋混凝土壓力管的有85座，占15%。運行至今,大部分輸水涵管老化破損、滲漏嚴重,存在安全隱患,如不及時進行除險改造,勢必威脅大壩安全，相當一部分庫塘因此成為險病庫塘,工程不能正常運行、效益不能正常發(fā)揮,甚至威脅到下游群眾的生命財產安全。2、土石壩壩下涵管除險改造原則土石壩壩下涵管原則上應廢除。對于原有鋼筋混凝土管，若其基礎位于基巖，并有可靠的保護及防滲措施的，經(jīng)論證可保證運行安全的，可不廢除。其它類型的壩下涵管應廢除。廢除的壩下涵管必須進行全部挖除或采用可靠的封堵進行處理，確保工程安全，全部挖除原有壩下涵管
3、需對壩體進行大開挖，然后重新分層壓實回填，這種方法需要破壞壩體，施工難度大，造價高，還有可能危及大壩安全，一般情況下不宜采用。廢除壩下涵管后，根據(jù)實際情況設置輸水設施。要求輸水建筑物結構安全可靠，進、出口邊坡穩(wěn)定，一般選擇在壩體外部另設有壓管道利用水庫水壓進行自壓輸水；有壓管道進口采用閘門啟閉設備控制，要求閘門啟閉設備運行安全靈活，不允許使用木制閘門；閘門啟閉設備應設有相應的安全保護設施，一般應設置啟閉機房。3、土石壩壩下涵管除險改造方法分析3.1主要方法1、開挖隧洞：在土石壩附近山體開挖隧洞作為輸水設施，該方法對地質要求較高。2、壩頭基巖中明挖埋管在土石壩壩頭基巖中明挖
4、設置埋入式涵管作為輸水設施，該方法對地形要求較高。3、設置虹吸管倒虹吸引水設置虹吸管于壩坡或山體下面作為輸水設施。該方法需要抽真空設備，運行管理要求嚴格。3.2分析1、土石壩壩高較低或壩址附近地形有天然山坳可利用，建議優(yōu)先采用壩頭基巖中明挖埋管方法。無天然山坳也可在岸坡溢洪道處山體明挖埋管，明挖山體土石方量不大，設置埋入式的涵管結構簡單，使用方便，投資也較小。埋設涵管可選擇鋼筋混凝土管、鋼管、鑄鐵管、PVC塑料管、PE塑料管，輸水管徑選擇范圍較大。舉例：***山塘壩下涵管除險改造：蔡家塘山塘位于**市***鎮(zhèn)**村境內，總容積2.85萬立方米。山塘大壩為土壩，壩高5.0米
5、，輸水涵管位于大壩左端壩下，管長30米，為內徑15厘米素混凝土管，需除險改造。山塘周邊均為低山，開挖隧洞要求的圍巖厚度不足，山塘位于村莊附近，四周均有房屋，難以實施爆破作業(yè)，山塘溢洪道型式為渠道式，位于大壩左壩端，自山體開挖而成。設計采用封堵原壩下涵管，在溢洪道基礎基巖中明挖埋管。（1）壩中段采用沖抓鉆抓除套井粘土回填，上游進口段采用C20混凝土封堵，并對遺留管段采用水泥灌漿充填。（2）利用溢洪道底板與灌渠高差較低，減少開挖工程量，在壩左端溢洪道基礎基巖中明挖，開挖深度僅3米，埋設直徑30厘米鋼筋混凝土壓力管作為輸水涵管，管長30米；進口啟閉設備采用啟閉機，閘門采用鑄鐵平
6、板閘門，啟閉機采用5t螺桿式，啟閉機房面積9平方米。2、土石壩壩高較高，地質情況良好，平面布置無妨礙，建議優(yōu)先采用開挖隧洞方法，隧洞防滲處理簡單，輸水能力大，并可考慮作為泄洪設施使用；但隧洞開挖單米造價較大，如隧洞較長則工程投資偏高。舉例：***水庫壩下涵管除險改造：***水庫位于**市**鎮(zhèn)西南部，總庫容123萬立方米，為?。?）型水庫。水庫大壩分主副壩共4條，均為土壩。主壩壩高20.4米，乙、丙壩壩高15.4米，丁壩壩高9.9米，乙、丙壩原各有一條壩下埋管，其中乙壩涵管為φ30厘米圓形煉瓦管外包混凝土管，管長85米，啟閉配備為分級臥管，需除險改造；丙壩涵管為直徑60厘
7、米鋼筋混凝土管，管長70米，壩下涵管雖為鋼筋混凝土結構，但其基礎座落在風化層上，加上當時施工條件的限制，混凝土澆筑、壩體土方填筑等施工質量欠佳，管壁存在接觸滲漏，長期下去將會危及大壩安全，需除險改造。乙、丙壩之間山體巖體穩(wěn)定性較好，山體自然坡度約20～35°，表層零星分布少量殘坡積層含角礫粉質粘土，強風化泥質粉砂巖裸露，巖體完整性較差，開挖輸水隧洞需襯砌，進出口均無房屋等影響建筑。設計采用封堵壩下埋管，在乙、丙壩之間山體開挖輸水隧洞。（1）壩下埋管封堵：在管內進出口澆筑混凝土（預留通氣排水孔），最后采用灌漿封堵，灌漿材料先水泥
