小型水库土石坝大坝除险加固设计
皖南小型水库土石坝的除险加固设计实例
（ ５ Ｌ ２ ５ ２ — ２ ０ ０ ０ ） 及《 防洪标准） （ Ｇ Ｂ ５ ０ ２ ０ １ — ９ ４ ） 规定 ， 该 工程设 计洪水位 ３ Ｏ年一遇 ， ３ ０ ０年一遇洪水校核 。兴利库 容 ｌ ２ ． ５
万ｍ ， 兴利 水位 ２ ４ ６ ． ４ ｍ； 死库容 ０ ． ７ 万ｍ ３ ， 死水位 ２ ３ ３ ． ２ ｍ ；
１： ２ ． ０ ， 以下坡 比设计为 １： ２ ． ５ 。在大坝与溢洪道水坡护坡石衔接 ，护至坝
顶， 并采用浆砌块石封顶 。
２ ． ２迎 水坡 工程
工涵 ， 净高 ４ ５ ｅ ｍ、 净宽 ３ ０ ｅ ａ， ｒ 全长 ７ ５ ｍ， 进 口设一 台 ３ ｏ ０ 闸 阀斜 拉杆控制 放水 ， 底涵进 口底板 工程 ２ ３ ３ ． ３ ｍ， 出口底 板高程 ２ ３ ２ ． ４ ｍ。
【 关键词】 水库大坝 除险加固 设计
１ 概 况
某水库地处皖南石 台县南部的仙 寓镇建 国村 ，距仙 寓
关规定 ， 考虑工程构造 、 防汛抢险 、 交通等需要 ， 本次加固坝 顶宽度按 ４ ． ５ ｍ设计。 坝顶高程根据水库静水位及不 同运行
镇５ ｋ ｎ ｉ ， 距 石台县城 ３ ４ ｋ ｎ ｉ 。该水库 于 １ ９ ７ ０ 年兴建 ， 集水 面
工况下静水位的坝顶超高核算坝顶高程 ，坝顶高程确定 为
２ ５ １ ． ３ ｍ，即在现有基础上加高坝顶 １ ． ３ ｍ。坝顶长 由原来 的 ７ ０ ｍ增加到 ８ ８ ｍ。粘土心墙 土坝 的心墙 防渗体 在正常蓄水
位或设计 水位 以上超高 ０ ． ６ ｍ ，心墙防渗体 顶部不应低于非
常运用条件静水位 。本次加 固后粘土心墙顶高程为 ２ ５ ０ ． １ ｍ， 低于坝顶 １ ． ２ ｍ。 根据工程现状并考虑坝型 、 坝高 、 坝基材料等 因素 ， 参 照已建类 似土坝工程做法 ， 确定大坝迎水坡在高程
【全文！建议收藏】水利部《小型水库除险加固工程初步设计技术要求》（20220627）
【全文！建议收藏】水利部《小型水库除险加固工程初步设计技术要求》（20220627）小型水库除险加固工程初步设计技术要求1 总则1.0.1 为规范小型水库除险加固工程初步设计,保障设计成果质量,依据《小型病险水库除险加固项目管理办法》,编制本技术要求。
1.0.2 本技术要求适用于经安全鉴定为三类坝的小型水库的除险加固工程初步设计。
当水库需降等、报废时,应执行降等、报废等有关规定。
1.0.3 小型水库除险加固工程初步设计应根据水库大坝安全鉴定成果及核查意见,对水库存在的病险问题进行复核,并补充必要的勘察、检测和试验工作,在此基础上开展除险加固工程初步设计。
1.0.4 小型水库除险加固工程初步设计建设内容主要包括挡水、泄水、输水等建筑物及其地基与边坡病险问题的处理,近坝库岸的治理,闸门、启闭设备等设施改造,上坝防汛道路维修、改造,以及必要的雨水情测报、安全监测、管理设施等。
1.0.5 小型水库除险加固原则上按照'原规模、原标准、原功能'进行设计;经充分论证后,根据小型水库的重要性和风险等级,其洪水标准可适当提高。
1.0.6 应加强设计、施工、运行等基础资料收集、整理和分析,开展现场调查和勘测、验证等工作,为确定除险加固方案提供可靠依据。
1.0.7 经充分论证,积极慎重采用新技术、新工艺、新材料、新设备。
1.0.8 小型水库除险加固工程初步设计,应执行现行规程规范。
2 水文2.1 基本资料2.1.1 应收集和分析与工程设计有关的流域自然地理概况和气象特性及主要特征值,工程所在流域和相邻流域的水文(位)站、气象站、雨量站实测系列资料以及特大暴雨、历史洪水调查资料等。
收集上游已建的有调节性能的水利水电工程相关资料。
2.1.2 应收集工程所在地区的水文图集(表)及水文手册等。
2.1.3 应收集工程原设计、历次安全鉴定及除险加固设计采用的分析方法和水文成果。
2.1.4 应收集并复核水库以上集水面积、河流特性以及流域下垫面变化情况。
重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见1
水利部文件水总[2008]428号重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见一、总则（一）按照水利部病险水库除险加固工作领导小组第一次会议及专项检查汇报会精神，根据全国病险水库除险加固工作要求和小型病险水库实际情况，按照保证设计科学、合理，提高资金使用效率的原则，提出重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见。
（二）除险加固工程建设内容原则上应以大坝安全鉴定意见为依据，重点安排直接关系水库工程安全运行的挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、基础及两岸坝肩加固处理，以及与运行安全有关的闸门、启闭设备等设施改造。
从严控制管理房屋、监测设施、调度通信、交通道路和交通设备等内容。
不应列入取（引）水配套等设施。
除险加固原则上不新增永久性移民占地。
（三）应加强水库安全鉴定成果的分析研判工作，对水库存在的安全隐患进行认真复核，实事求是、因地制宜地开展水库除险加固工程初步设计工作。
对于已失去主要防洪兴利功能的水库，经批准，可不再进行除险加固。
（四）除险加固的水库原工程任务和规模原见上不得调及工程设计标准和等别执行现行规范和标准。
（五）应加强基础资料收集、整理和分析，认真开展必要的现场调查和勘测、试验等工作。
（六）除险加固工程应根据各水库的病险特点，以消除水库险情和隐患为目标，按照安全可靠、节约投资的原则，结合地形地质条件、运行调度、施工方法、料场、弃渣场、占地、投资等因素，对设计方案进行综合比较和论证。
二、水文（一）应收集和分析与工程设计有关的流域自然地理概况和气象特性指标，工程所在流域内和相邻流域的水文（位）站、雨量站实测系列资料。
收集省区的暴雨去算手册或水文图集、工程原设计采用的水文成果等。
（二）设计洪水计算1、可参照《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—2006），并结合具体资料情况，确定设计洪水推求方法。
囤蓄水库引水渠道有控制设施时只考虑国蓄水库本流域的集水面积。
2、除险加固水库有入库流量系列资料或水库调蓄系列资料时，应优先采用以推求设计洪水。
水库大坝除险加固设计
水库大坝除险加固设计1.工程概况潘村水库位于湄潭县黄家坝镇，距县城19km，距黄家坝镇9km。
所在河流属乌江水系湘江河一级支流湄江牛场河，坝址以上集水面积5.88km2。
潘村水库是以农业灌溉为主的小（1）型水库。
设计灌溉面积4260亩，实际现有保灌面积2500亩。
主要由水库枢纽和灌区渠系建筑物组成。
水库枢纽包括大坝、溢洪道、放水涵洞等建筑物。
大坝为均质土坝，采用塑料薄膜防渗，坝顶高程833.5m，最大坝高33m。
坝顶宽6m，坝顶长90m，坝顶无防浪墙。
上游为厚30cm的块石护坡，坝坡为1:2、1:2.3、1:3.19，在818.0m高程处设有宽2m的一级马道；下游为厚50cm 的块石护坡，坡度为1: 1.43、1:1.85、1:2.42、1:2.4，设有三级马道，宽度分别为2m、5m、2m，在马道内边和坝面与左、右坝肩连接处设0.3m×0.4m的排水沟；下游坝趾处设有顶宽2m的排水棱体。
2. 大坝现状描述由于该大坝未设置安全监测设施，也未进行过大坝表面变形观测，只能由现场检查情况来分析评价坝体变形。
现场检查结果如下：在库水位处于低水位时(现场检查时库水位816.8m)，下游坝脚见有渗流现象，渗量约1L/s。
分析存在大坝与基岩接触面，以及坝基裂隙渗漏问题。
据安全复核阶段钻孔压水试验资料，坝基岩体透水率大，为9～29.2Lu。
右坝肩虽经帷幕灌浆处理，但大坝右坝肩与岸坡接触带漏水严重，渗漏出流点主要有3处，位于下游坝坡右上裂隙、右坝肩与岸坡接触带。
下游排水棱体旁坝基也存在2处渗漏出水点。
库水位为825.5m时，漏水点渗漏量达57.02L/s。
当库水位超过放水涵顶部(高程808.0m)时，下游左坝肩绕渗出流点亦可见多处，渗漏量随上游水位增加而增大。
由于绕渗通道距坝体太近，极有可能影响土坝坝体。
经现场调查发现排水棱体马道以上有小型凹坑，怀疑绕坝渗漏已波及坝体接触带。
渗水经右坝肩与坝体接触带出露后，直接冲刷下游坝面，危及大坝安全。
小型水库除险加固工程施工方案
本工程为某地区某小型水库除险加固工程，位于该地区某镇境内。
水库主要功能为灌溉、防洪、发电等综合利用。
水库总库容为1000万立方米，正常蓄水位为50米，相应库容为800万立方米。
大坝为均质土坝，坝顶宽度为4米，坝顶高程为56米，最大坝高为30米。
水库下游设有溢洪道、涵洞等建筑物。
二、施工方案1. 施工组织（1）施工队伍：成立项目施工管理团队，包括项目经理、技术负责人、施工员、质量员、安全员等。
（2）施工进度：根据工程特点，制定合理的施工进度计划，确保工程按期完成。
（3）施工质量：严格按照设计文件和施工规范进行施工，确保工程质量。
2. 施工内容（1）大坝加固：对大坝进行培厚、加高，提高抗滑稳定安全系数；对坝体进行防渗处理，减少渗漏。
（2）溢洪道加固：对溢洪道进行衬砌，提高泄洪能力；对溢洪道进出口进行加固，确保安全。
（3）涵洞加固：对涵洞进行灌浆、抹面防渗，减少渗漏；对涵洞进出口进行加固，确保安全。
（4）其他建筑物加固：对水库下游的护岸、管理房等进行加固、维修。
3. 施工方法（1）大坝加固：采用分层压实、分层浇筑的方法进行施工。
（2）溢洪道加固：采用模板支护、钢筋绑扎、混凝土浇筑的方法进行施工。
（3）涵洞加固：采用灌浆、抹面防渗的方法进行施工。
（4）其他建筑物加固：采用钢筋绑扎、混凝土浇筑、砌筑等的方法进行施工。
4. 施工措施（1）加强施工人员培训，提高施工技能。
（2）合理安排施工顺序，确保施工顺利进行。
（3）严格控制施工质量，确保工程质量。
（4）加强施工现场安全管理，确保施工安全。
（5）加强施工进度管理，确保工程按期完成。
三、施工进度计划（1）前期准备阶段：1个月。
（2）大坝加固阶段：3个月。
（3）溢洪道加固阶段：2个月。
（4）涵洞加固阶段：1个月。
（5）其他建筑物加固阶段：1个月。
（6）验收阶段：1个月。
总计：10个月。
四、施工保障措施1. 人员保障：配备充足的技术人员、施工人员和管理人员。
2. 物资保障：确保施工所需材料、设备、工具等供应充足。
水库(小二型)除险加固工程设计
目录提要第一章综合说明 (1)第一节工程概况 (1)第二节水文气象 (2)第三节水库工程特性表 (2)第四节水库枢纽工程存在的问题及原因分析 (4)第二章水库洪水核算 (5)第三章枢纽工程加固处理设计设计 (9)第四章工程预算 (16)第五章效益分析 (17)第六章水土保持与环境影响评价 (17)第七章施工组织设计 (18)附件：1、附预算表2、大坝箱涵剖面图3、溢洪道加固布置图4、工作桥配筋图5、启闭机台配筋图6、涵管布筋图及钢筋表第一章综合说明第一节工程概况大羊乡后魏龙凤水库座落于东平县大羊乡魏雪村西南，是一座以防洪和农业灌溉供水为主的全县防洪重点小型水库。
该水库属小（二）型水库，竣工于1957年10月。
水库自建成后未经过大的维修加固。
经07年水库安全排查，已确定为三类坝，属病险库。
水库总库容1.3×105m3，兴利库容8.95×105m3，控制流域面积1.65km2。
水库枢纽工程包括大坝、溢洪道和放水洞三部分。
工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级。
防洪设计标准：20年一遇设计，200年一遇标准校核。
大羊乡后魏龙凤水库为均质土坝，坝顶轴长90m，最大坝高7.4m，顶宽7M，坝顶高程(黄海)87.5m。
溢洪道无砌护，宽度上口2米，底宽1米，与下游后魏西塘坝共用一漫水坝溢洪，堰顶高程86.0m。
放水洞位于坝中部，为卧管式，半径为0.4m，最大泄洪流量0.4m3/s。
水库流域发生的历史洪水灾害：经调查,水库流域曾发生10次洪涝灾害,分别是1951年夏,1953年7月,1957年七月,1963年7-8月,1964年8-9月,1978年7月,1980年6月,1984年6月,1985年6月,1994年8月,2004年7-8月。
经调查，水库流域除受省外发生的地震余波波及外未发生地震、地质等灾害。
为充分发挥水库效益，保证水库安全运行，应尽早进行除险加固并完善大坝管理设施。
第二节水文气象后魏雪龙凤水库位于大羊乡西部，流域面积为1.65Km2，主要由几个冲沟形成，洪水汇入汇河，多年平均降雨量642mm，降雨受季风影响，时空分布不均匀，一般雨季开始于六月底，七月初，终止于八月中旬，七、八月份降雨量为333.8mm，占全年的51.99％，流域内多年平均径流深为95mm，多年平均陆地水面蒸发量为1131.4mm。
浙江省小型土石坝水库除险加固设计导则
浙江省小型土石坝水库除险加固设计导则浙江省水利水电技术咨询中心二〇一六年七月浙江省小型土石坝水库除险加固设计导则批准：李云进审定：于利均审查：金国兴项目负责人：孙正东校核：孙正东编写：杨丽娟贾正章祖遗景霞娟陈刚浙江省水利水电技术咨询中心二〇一六年七月目次1 总则 (1)2 水文 (3)2.1 一般规定 (3)2.2 设计暴雨 (3)2.3 设计洪水 (3)2.4 水雨情测报系统 (4)2.5 附图与附表 (4)3 工程地质 (5)3.1 一般规定 (5)3.2 挡水建筑物 (6)3.3 泄水建筑物 (9)3.4 输水建筑物 (10)3.5 天然建筑材料 (10)3.6 附图与附表 (11)4 加固设计 (12)4.1 一般规定 (12)4.2 大坝加固设计 (13)4.3 溢洪道加固设计 (21)4.4 输水建筑物加固设计 (22)4.5 设计计算 (24)5 附录 (32)5.1 设计暴雨 (32)5.2 设计暴雨推求设计洪水 (34)5.3 坝顶超高 (40)5.4 钻孔布置建议表 (40)5.5 粘土套井回填加固设计 (41)5.6 粘土斜墙加固设计 (43)5.7 混凝土防渗墙加固设计 (44)1 总则1.0.1为规范浙江省小型土石坝水库除险加固工程的设计（简称：加固设计），提高设计质量，制定本导则。
1.0.2本导则适用于坝高小于30m的小型土石坝水库的除险加固设计；主要针对水文、工程地质、建筑物加固设计，对除险加固设计文本涉及的其他方面详见相关规程规范。
1.0.3加固设计应在大坝安全技术认定（或安全鉴定，余同）的基础上，依据有关规程规范和本导则进行。
加固设计时，应充分利用已有的资料，并根据加固设计要求补必要的勘测试验等工作，取得可靠的基础资料。
安全技术认定报告中的有关参数，经设计复核确认后，可直接作为加固设计的依据。
1.0.4加固设计应依据大坝安全技术认定阶段发现的安全隐患进行相应的加固设计；在安全可靠、投资节省的原则下，结合地形地质条件、运行调度、施工方法、料场、占地等因素，对设计方案进行多方案的综合比较论证。
浅谈中小型水库的大坝加固技术
浅谈中小型水库的大坝加固技术在我国水利工程建设中，中小型水库占据了很大的比重。
在中小型水库建设运行中，大坝时常会出现一些病害影响其正常运行，因而对其进行加固处理十分必要。
本文主要阐述了中小型水库的大坝加固技术。
标签：中小型；水库大坝；除险加固；防渗引言我国很多的中小型都是建设在上个世纪六十年代左右，普遍存在着滑坡、渗漏等病害，不但导致水库无法正常运行，还威胁着下游人民的生命和财产安全。
因而做好中小型水库大坝的加固技术研究显得十分的必要。
1、水库大坝除险加固原则在中小型水库大坝出现加固中，需要严格按照以下原则进行：一是围绕安全加固、解除病险的中心思想进行，尽可能的不增大水库工程的规模；二是突出解决防洪标准达不到国家防洪标准要求、已发生明显的坝体坝基和放水洞漏水危及工程安全、工程结构破坏或稳定安全系数达不到规范要求，以及放水洞不能正常运行、溢洪道不能安全泄洪等主要问题；三是尽可能的对原有的工程设施进行利用，确保节约成本，同时做好新工程和老公的衔接，避免出现新的安全隐患。
根据以上基本原则，针对水库的具体情况，采取相应的工程措施。
2、大坝除险加固采取的技术2.1 大坝基础防渗在国内水库大坝加固施工中，坝基加固的技术方法主要是遵循“上堵下排”的基本处理技术原则。
水库大坝基础防渗的上堵措施包括：水平防渗和垂直防渗两种。
水平防渗有粘土铺盖和水下抛土等；垂直防渗有混凝土防渗墙、灌浆、截水槽回填粘土和高压定向喷射灌浆构筑防渗板墙等。
水库大坝基础防渗的下排措施主要有：减压井降压导渗、背水坡脚开挖导渗沟和坝后盖重压渗透等。
一般情况下，垂直防渗处理的效果较为彻底，也是采用最多的形式。
2.2 振冲加固在应用振冲加固施工技术时，为保证放样准确，在振冲坝段两端坝坡上，标出每一排孔的位置桩，并每隔20-25米设置一个断面桩，振孔桩位定好后，由吊车吊起振冲器就位，利用振沖器的强力振动和自身重量，并在高压水的冲击下，造孔至设计深度。
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浅谈小型水库土石坝大坝除险加固设计
【关键词】水库大坝；除险；加固
1.设计依据
南华县红星水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物组成。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（sl252-2000）规定，枢纽工程为ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。
枢纽工程洪水标准采用20年一遇（p=5.0%）洪水设计，200年一遇（p=0.5%）洪水校核，消能防冲设施洪水标准按10年一遇（p=10%）设计。
根据《中国地震动参数区划图》（gb18306-2001），红星水库地区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应地震基本烈度为ⅶ度，按《水工建筑物抗震设计规范》
（sl203-97）规定，本工程地震设防烈度为ⅶ度。
2.工程总体布置
现枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。
本次除险加固对大坝、输水涵洞等建筑物在原工程布置的基础上进行加固处理。
溢洪道结构完好，由调洪计算可知红星水库保持原有调度方案（空库度汛），可满足200年一遇洪水标准，因此本次加固可不对溢洪道进行扩建。
经地勘查明，库区、坝址区无不良地质体存在、库岸稳定，针对地质勘探及安全鉴定揭露出来的工程病害，本着技术与实际相结合的原则及本次除险加固的资金情况，以大坝稳定和输水涵洞加固为主，并对现有输泄水建筑物进行加固、除险等工程处理，故本次除
险加固推荐方案的工程项目为：
（1）将坝体加高0.4m，坝顶宽设为7m，在坝顶面两侧设置路肩石，路面采用泥结石路面厚30cm，下设10cm碎石垫层。
大坝下游坝坡削缓，下游坝1993.54至1985.54高程放缓为1：2.0，1985.54至1972.71高程放缓为1：2.5。
下游坝坡填筑前需进行清理，清理厚度0.2-0.5m。
新老坝体间的结合部采用中细砂做过渡层后再进行风化料培厚碾压回填，压实度大于97%，新建棱体排水。
（2）结合已铺设的上游防浪石将上游护坡从1992.04铺设至坝顶。
（3）封堵原有输水涵洞，在水库右岸新建输水隧洞及竖井。
（4）更换溢洪道闸门及启闭设施。
（5）完善观测设施及管理设施。
3.大坝现状情况
3.1设计基本资料
3.1.1水文、水利
根据水文水利分析计算，红星水库总库容44.2万m3（本次复核值），调洪演算成果为设计洪水1991.32m，校核洪水位1993.11m，正常蓄水位1991.54m，汛前限制水位1978.2（死水位）。
3.1.2大坝坝体、坝基地质情况
大坝坝型为均质土坝，筑坝土料按就近取材的原则取料，成分为第四系残坡积层及砂泥岩的全—强风化物。
据本次探坑资料，坝体土料主要为褐黄色、褐红色粉质粘土、含角砾粘土。
3.2大坝现状分析
根据地勘提供的坝址地质剖面和各层基础物理力学指标及水文
分析计算成果进行渗流计算，坝体土料渗透系数采用室内实验成果，计算渗透流量时土层渗透系数采用大值平均值，计算水位降落时的浸润线采用小值平均值，设计采用的大坝渗流计算参数见表
3-1。
表3-1 大坝渗流计算参数表
坝体材料各参数采用地勘提供的建议值，各种材料的力学指标采用情况见表3-2。
表3-2 坝体材料主要物理力学计算指标
根据地质资料，坝基全风化基岩j允基=0.6～0.7，不易产生渗透变形破坏。
但是坝基为强、弱风化泥岩，透水率（q）属中等-弱透水层，存在一定的坝基渗漏问题。
坝基虽不易产生渗透变形破坏，但是存在渗漏的可能。
根据《水利水电工程地质勘查规范》坝体土渗透变形判别，渗透变形类型为流土。
流土型临界水力坡降计算公式为jcr=（gs-1）（1-n）=（1.85-1）（1-0.418）=0.495
式中：jcr——土的临界水力坡降；
gs——土颗粒密度与水的密度之比
n——土的孔隙率（%）
根据工程级别，取安全系数k（1.5-2.0），取1.5，故j允坝
=0.495/1.5=0.33。
3.3大坝渗流稳定复核
3.3.1渗流稳定复核
渗透量按有限透水地基上的均质土坝分段计算。
渗透变形破坏的发生，不仅取决于水力坡降，而且与土的不均匀系数，土粒粒径和级配、密度、渗透性能有关。
红星水库大坝坝体（均质防渗体）土料为低液限粘土，土料颗粒大部分为细粒粘粒，其可能的渗透破坏形式为流土，根据《水利工程地质勘察规范》gb50287-99录m.0.3流土临界水力比降计算公式。
据本次地质资料和现场勘察看，坝体可能的渗透破坏为流土，坝基接触面允许水力坡降与坝体区允许水力坡降取相同标准。
坝体土料物理力学指标成果分析计算临界水力比降，公式：
jcr=（gs-1）（1-n）
式中：jcr—土的临界水力比降
gs—土的比重
n—土的孔隙率（%）
坝土：jcr= （1.85-1）（1-0.418） =0.495
坝基：jcr=0.65 （参考本次地质资料）
根据工程级别，确定相应的安全系数为1.5，求出允许水力坡降j允，结合渗流计算水力坡降计算值j实，进行渗透稳定判别。
渗透稳定分析见表3-3。
表3-3 渗流计算关键部位渗流要素统计表
注：校核洪水位、设计洪水位均漫坝
根据渗流计算结果，在正常水位下坝体及坝基（计算深度8m）每昼夜单宽渗漏量合计为3.23m3/d.m，大坝坝体、坝基每年渗漏总量为3.55万m3。
占设计总库容44.2万m3的8.04%。