1、塘壩除險加固指南塘壩除險加固指南一、總 則第1頁/共117頁一、總則指南適用條件2除險整治前的準備工作4塘壩定義3 1重點塘壩定義3 3除險整治原則3 5主 要 內 容第2頁/共117頁一、總則3 3、本指南適用于蓄水量為、本指南適用于蓄水量為1 1萬萬總容積總容積1010萬萬的土石壩塘壩除險整治工程，總容積小于的土石壩塘壩除險整治工程，總容積小于1 1萬萬及其及其他類型的塘壩可參考使用。他類型的塘壩可參考使用。第3頁/共117頁一、總則4、塘壩總容積是指校核洪水位相對應的蓄水總量。5、本指南所稱的重點塘壩是指壩高超過10m、串聯型塘壩的最上級、位于我省高暴雨區、位于人口居住密集地或重要設施（

2、如公路、鐵路等設施）上游500m以內、如失事可能直接造成下游人員傷亡或設施損毀的塘壩。第4頁/共117頁塘壩容積的估算方法塘壩容積的估算方法參照武漢水利電力學院農水系編的小型水庫工程，利用公式B.1進行估算。 V=BHL（B.1）V塘壩容積，m3;H滿庫時壩前最大蓄水深度，m；B滿庫時壩前水面寬度，m；L滿庫時水面長度，m；系數，依庫址地形特點決定，見表B.1。第5頁/共117頁塘壩容積的估算方法算例塘壩總容積的估算方法 某某塘壩，河谷形狀為峽谷形，河流縱坡比較平順，滿庫時壩前水面寬度（B）經測量為200m，校核洪水位時壩前最大蓄水深度（H）為5m，滿庫時水面長度（L）經測量為200m。 該塘

3、壩的總容積： V總=0.32005200=6104 m3第6頁/共117頁一、總則6、塘壩除險整治前，應對塘壩進行必要的現場檢查、調查（格式與內容可參考附錄A），以掌握各建筑物存在的病險情，同時應對大壩、溢洪道及壩下涵管等建筑物進行必要的量測。工程地質參數可參照類似工程進行選取，必要時應補充地勘。7、對于破壩處理的塘壩，施工期不能選在汛期。施工期一般可選在11月份至次年3月份。第7頁/共117頁一、總則8、塘壩除險整治原則上不應加高大壩。如防洪標準不滿足本標準規定要求的，應優先采用加大泄洪能力等工程措施。確需加高大壩的，須經縣級水行政主管部門批準。第8頁/共117頁二、洪水標準第9頁/共117

4、頁二、洪水標準平原區2山區、丘陵區3 1 重點塘壩的洪水標準3 3主 要 內 容第10頁/共117頁二、洪水標準塘壩及塘壩及其附屬其附屬建筑物建筑物洪水標準重現期（年）洪水標準重現期（年）山區、丘陵區山區、丘陵區平原區平原區設計設計校核校核設計設計校核校核201020050105020當山區、丘陵區塘壩的擋水高度低于當山區、丘陵區塘壩的擋水高度低于15m15m，上下游水，上下游水頭差小于頭差小于10m10m時，其防洪標準可按平原區的洪水標準確定；時，其防洪標準可按平原區的洪水標準確定；當平原區塘壩的擋水高度高于當平原區塘壩的擋水高度高于15m15m，上下游水頭差大，上下游水頭差大于于10m10

5、m時，其防洪標準可按山區、丘陵區的洪水標準確定。時，其防洪標準可按山區、丘陵區的洪水標準確定。 重點塘壩的洪水標準可按上限值取用。重點塘壩的洪水標準可按上限值取用。第11頁/共117頁二、洪水標準舉例塘壩，位于山區，壩高，下游有公路，請確定其洪水標準。分析：山區塘壩壩高，根據指南2.0.2條的規定，可以按平原區的洪水標準進行確定，由于下游有公路，根據1.0.5條，該塘壩屬重點塘壩，洪水標準可取平原區的上限。故設計按年一遇，校核可按年一遇進行確定。第12頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求第13頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求2護坡技術要求4一般構造要求3 1壩體反濾

6、排水技術要求3 3主 要 內 容第14頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求 塘壩擋水建筑物安全加高值建筑物運行工況建筑物運行工況安全加高值安全加高值正常運用正常運用0.5 m m非常運行非常運行0.3m m塘壩的設計洪水位=塘壩的壩頂高程-0.5- R5%塘壩的校核洪水位=塘壩的壩頂高程-0.3- R5%一般構造要求壩頂超高由于塘壩除險整治原則上不加高大壩，故設計洪水位和校核洪水位也可按下列公式進行反算：第15頁/共117頁塘壩設計洪水位、校核洪水位算例解：塘壩的壩頂高程=8.0，查附錄D，波浪爬高為0.26，由于上游擬采用砼預制塊護坡，爬高應乘以1.125的系數。故R5%=0.261.12

7、5=0.2925（m），取R5%=0.3m。設計洪水位=塘壩的壩頂高程-0.5- R5%=8-0.5-0.3=7.2m校核洪水位=塘壩的壩頂高程-0.3- R5%=8-0.3-0.3=7.4m已知：塘壩為粘土均質壩，無防浪墻，壩高8m，壩頂高程8.0m，風區吹程200m，設計風速10m/s，上游壩坡的坡比為1:2.0，上游擬采用砼預制塊護坡。設計：塘壩的設計洪水位、校核洪水位。第16頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求一般構造要求壩頂構造及壩坡1、重點塘壩壩頂寬度宜不小于4.0m，其余塘壩壩頂寬度宜不小于3.0m，壩頂可不進行硬化處理。2、不同土質的上、下游壩坡坡比（若有多級壩坡，指平均坡比

8、）宜不小于表3-1要求。壩高超過20m時，上、下游壩坡坡比應按相關規范要求通過計算確定。第17頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求一般構造要求壩頂構造及壩坡土質類型壩高（m）上游壩坡坡比下游壩坡坡比粘土（Ip7）15201：2.51：2.2510151：2.251：2.005101：2.001：1.7551：1.751：1.50壤土（7Ip17）15201：2.751：2.5010151：2.501：2.255101：2.251：2.0051：2.001：1.75砂壤土（1Ip7）15201：3.001：2.7510151：2.751：2.505101：2.501：2.2551：2.251：

9、2.00表3-1 不同土質類型的塘壩壩坡坡比的要求第18頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求1、現狀壩體單薄，需進行培厚的，對于可放空的塘壩，原則上要求在大壩上游坡進行培厚，并盡可能與壩體防滲處理相結合。對不能放空的塘壩，可采取從大壩下游坡進行培厚，培厚土體應采用透水性較好材料。2、應結合運行情況，對塘壩壩體或原有防滲體進行必要的簡單地質勘察，以確定是否滿足防滲要求。新設置的土質心墻、斜墻等防滲體及壩基截水槽，其滲透系數應不大于110-5cm/s；均質土壩壩體滲透系數宜不大于110-4cm/s。第19頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求3、塘壩防滲處

10、理型式塘壩壩體或心墻等防滲體不能滿足防滲要求的，可以采用增設粘土斜墻結合壩基截水槽的防滲處理或采用沖抓套井回填粘土心墻進行防滲處理，宜優先采用增設粘土斜墻結合壩基截水槽的防滲處理方案。第20頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求4、斜墻防滲體技術要求斜墻上薄下厚，頂部厚度一般不應小于1m，底部厚度不小于壩前水頭的1/41/6，并且不小于2m，斜墻頂不應低于校核洪水位。斜墻與兩岸山坡接觸部位一般應放寬一倍。斜墻粘土的滲透系數110-5cm/s，水溶鹽含量不大于3%，有機質含量不大于2%。截水槽底寬一般不小于2m，且應深入至基巖或相對不透水層以下不小于0.5m。第21頁/共11

11、7頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求斜墻設計舉例斜墻設計參考圖（尺寸單位：mm）斜墻頂部厚度為2m，頂部高程高于校核洪水位。底部厚度大于2m，大于壩前水頭的1/41/6。截水槽底寬為3m，深入至基巖以下0.5m。第22頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求5、沖抓套井回填粘土心墻技術要求沖抓套井回填粘土防滲心墻一般設置為單排，有效防滲厚度0.8m。土料應采用粘土，滲透系數K1.010-5cm/s，粘粒含量以15%40%為宜，塑性指數為720，水溶鹽含量不大于3%，有機質含量不大于2%，且應有較好的塑性和滲透穩定性。墻底部至基巖或覆蓋層以下不小于0.5m。第23頁

12、/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求沖抓套井回填粘土心墻防滲處理圖3-2 沖抓套井回填粘土心墻設計參考圖圖3-3 沖抓套井平面布置圖（尺寸單位：mm） 墻底部至基巖1m，大于0.5m。單排，有效防滲厚度0.8m第24頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體防滲處理技術要求6、壩體土料填筑要求對壩體培厚回填等加固填筑料應進行壓實，壓實后的填筑料應密實均勻，含水率宜在最優含水率附近。對于重點塘壩，粘性土料壓實度應不小于95，砂礫土料的填筑干密度不小于1.7g/cm3；砂礫土料含礫量在4070時，填筑干密度不小于2.0g/cm3。對于一般塘壩，粘性土料壓實度應不小于92；砂礫土料的填筑干密度一般不

13、小于1.6g/cm3；砂礫土料含礫量在4070時，填筑干密度不小于2.0g/cm3。第25頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求反濾層及過渡層1、新填筑的壩體土料與相鄰土層間如不滿足層間關系時，應設置合理的反濾層和過渡層。2、土質防滲體與壩殼排水體或壩基透水層之間應滿足反濾原則，否則應設置反濾層或同時設置反濾層和過渡層。3、當采用幾種不同性質的土石料填筑壩體時，各土層之間應遵循反濾原則。第26頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求反濾層及過渡層4、對反濾層的要求如下：（1）能防止被保護土的滲透變形反濾層材料應為非管涌土；（2）應大于被保護土的透水性能通暢

14、地排除滲透水；（3）不被細顆粒（粒徑小于0.1mm）淤堵失效；（4）耐久、穩定，在使用期間不會隨著時間的推移和環境的影響而改變性質。第27頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求反濾層及過渡層5、反濾層和過渡層應壓實。反濾的厚度應根據材料的用途及施工方法等情況確定。水平反濾層、豎向或傾斜反濾層每層的最小厚度可采用20cm。采用機械填筑時的最小水平寬度可視施工機械和施工方法確定。6、軟土地基上填筑的反濾層應適當加厚。第28頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求壩體排水1、下游壩面宜設置壩體排水設施，排水設施應具有充分的排水能力，同時應滿足反濾要求，保證滲透穩

15、定。壩體排水一般有棱體排水和貼坡排水兩種。2、貼坡排水：推薦修建貼坡排水。排水體厚度（含反濾厚度）不小于0.6m，排水體高度取1/31/4H壩高。第29頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求壩體排水地面線1314H壩高壩坡砂礫層厚20cm粒徑d76mm，相對密度0.7，級配良好。卵石層厚20cm粒徑76mm，相對密度0.7。干砌石護坡厚40cm塊石粒徑20cm，飽和抗壓強度不小于40MPa。0.5m1.5m1.5m圖3.3-1 貼坡排水設計參考圖第30頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求壩體排水1:11:1.5壩坡堆石砌體地面線1:11:1.5壩坡堆石

16、砌體地面線第一層砂礫厚20cm,粒徑d76mm，相對密度0.7，級配良好。第二層卵石厚20cm粒徑76mm，相對密度0.7。巖石基礎土基礎1m1m圖3.3-2 棱體排水設計參考圖3、棱體排水：在塘壩整治中一般不推薦新建，翻修的棱體排水體頂部寬度不小于0.8m，排水體頂高程應超過壩腳最高水位和地面1.0m，排水棱體的高度一般為壩高的1/41/5，棱體內坡可采用1:1，外坡可采用1:1.5。第31頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求壩體排水（2）下游壩面與兩邊岸坡連接部位宜設置排水溝，排水溝應采用水泥預制磚或混凝土砌筑，斷面尺寸應不小于0.25m0.25m。其它部位的壩面排水

17、設置宜結合護坡形式進行設置。縱向排水溝和岸坡排水溝設計可參考圖3.3-3，圖中尺寸以mm計。第32頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求壩體反濾排水技術要求壩體排水 縱向排水溝設計參考圖 岸坡排水溝設計參考圖圖3.3-3 縱向排水溝和岸坡排水溝設計參考圖 第33頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求1、土石壩原有砌石、混凝土護坡的，應充分利用現有護坡材料，優先采用局部翻修、加固處理為主的方式進行護坡。無護坡的，上游護坡在設計洪水位以下宜選用砼預制塊或干砌石護坡，上游坡設計洪水位以上及下游壩坡一般采用草皮護坡。第34頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求2、塘壩上游砼預制

18、塊護坡設計可參考圖3.4-1。圖中尺寸單位以mm計，砼預制塊采用正六邊形，厚80mm，邊長300mm，拼接縫上部寬20mm，采用M10水泥砂漿勾平縫；護面橫向分縫間距10.0m，縫中用瀝青砂填實。第35頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上游砼預制塊護坡設計參考圖第36頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上游砼預制塊護坡設計參考圖第37頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上游砼預制塊護坡設計參考圖第38頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上、下游臺階設計參考圖3、塘壩可根據需要設置上、下游臺階。塘壩上、下游臺階設計可參考圖

19、3.4-2。圖中尺寸單位以mm計，每段臺階最后一級按剩余距離及高程進行調整，臺階每10m設置一伸縮縫，縫寬2cm，縫內用閉孔泡沫板填充。第39頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上、下游臺階設計參考圖第40頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上、下游臺階設計參考圖第41頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上、下游臺階設計參考圖第42頁/共117頁三、塘壩壩體整治技術要求護坡技術要求塘壩上、下游臺階設計參考圖第43頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第44頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求控制段2消能段4進水渠3 1泄槽段3 3主 要 內

20、容第45頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第46頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求進口段第47頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求進口段第48頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求進口段第49頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求控制段第50頁/共117頁溢流堰寬度的計算 確定塘壩所在分區及集雨面積后，查表可得洪峰流量Qm和洪水總量Wi，確定滯洪庫容V滯后，便可求得溢洪道最大泄流量qm，溢洪道的溢流凈寬可按下式計算： b每孔凈寬度，m； m流量系數，直角形翼墻無坎寬頂堰，偏安全考慮認為B=b； H0包括行進流速水頭的堰前水頭，認為H0=H 。3/20/(2)mbqmgH第51頁/共117頁溢流

21、堰寬度的計算算例已知： 興國縣鄉村塘壩，集雨面積為0.4km2，校核洪水標準為50年一遇，河谷形狀為峽谷形，河流縱坡比較平順，滿庫時壩前水面寬度（B）經測量為200m，溢洪道堰頂至壩頂水深（H）為1.5m，滿庫時水面長度（L）經測量為200m。設計： 溢洪道的溢流凈寬。第52頁/共117頁溢流堰寬度的計算算例計算步驟：（1）確定塘壩所在分區在I區；（2）查集雨面積為0.4km2，洪水頻率2.0%，可得洪峰流量Qm=16.87m3/s和洪水總量Wi=3.6104m3；（3）V滯=0.32002001.5=1.8104m3 ；（4）qm=Qm(1-V滯/Wi)=16.87（1-1.8/3.6）=8

22、.435m3/s，（5）溢洪道的溢流凈寬: 設計溢洪道的寬取為3.5m。3/23/20/(2)8.435/(0.322 9.8 1.5)3.24mbqmgHm第53頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求控制段第54頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第55頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第56頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第57頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第58頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第59頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第60頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第61頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第62頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第63頁/共11

23、7頁四、溢洪道整治技術要求第64頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第65頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第66頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第67頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第68頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求泄槽段第69頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第70頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求出口段第71頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求出口段第72頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求出口段第73頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求出口段第74頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求出口段第75頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第76頁/共117頁四、溢洪道整治

24、技術要求第77頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第78頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第79頁/共117頁四、溢洪道整治技術要求第80頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求第81頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求維修加固拆除重建壩下涵管整治方案原址重建鋼筋砼結構涵管異址重建鋼筋砼結構涵管小管徑頂管法采用保留原管身段，對涵管進行接長，并重建進出口段，或采用內襯PE管法進行處理注意其適用條件，經多方案比較后確定。第82頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第83頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第84頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第85頁/共117頁五

25、、壩下涵管整治技術要求拆除重建第86頁/共117頁22五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第87頁/共117頁300200250300350185250300 圖5-1 分級臥管式進水口設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第88頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第89頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第90頁/共117頁圖5-2 斜拉閘門式進水口設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第91頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第92頁/共117頁五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第93頁/共117頁rQrQ圖5-3 壩下涵管管身結構設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第94頁/共117頁 圖5-4 管身直徑40cm、50cm結構斷面設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第95頁/共117頁 1:2.0圖5-5 消力池設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第96頁/共117頁 圖5-6 典型涵管封堵設計參考圖五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第97頁/共117頁 五、壩下涵管整治技術要求拆除重建第98頁/共117頁 12