蓟县山区塘坝工程现状及除险加固对策论文_王卓然

黄河勘测规划设计有限公司天津设计院 天津市 300191

摘要:通过对蓟县山区塘坝的安全状况普查,对目前塘坝存在坝体裂缝、坝体和坝基渗漏严重、放水洞损锈蚀、无溢洪道或溢洪道损毁等病险情况提出除险加固措施及意见。

关键词:山区塘坝;病险水库;除险加固

一、山区塘坝工程现状

项目区位于天津市蓟县北部山区,属燕山南麓余脉,东与河北省的遵化市、玉田县为邻,西与北京市的平谷区相接,北与河北省兴隆县相接,南为山前冲积平原。等高线为20m以上地区总面积840.3km2,占全县总面积的53%,是山洪灾害重点防护治理区。

蓟县山区建有95座塘坝,分布在11个山区镇乡,多数建于上世纪六、七十年代。塘坝建成后,对当地村庄的防洪安全、改善人畜饮水和灌溉水源条件,发挥了重要的作用。但山区塘坝多数是村集体自建、自用、自管,建设之初,技术水平有限,没有进行科学、严谨的勘察设计,造成了许多先天性的不足,大部分塘坝没有溢洪道,存在较大的安全隐患。另外,由于缺乏必要的资金来源,管理运行维护不到位,经过四十余年的运用,塘坝年久失修、老化严重,部分出现漏水、坝体裂缝、局部破损等病险问题。

经安全普查,在95座塘坝中,有53座塘坝不同程度存在病险问题和安全隐患问题,其中:紧邻村庄上游,险情和隐患问题严重的17座;存在安全隐患问题的36座。共有55个村5695人的生命安全受到威胁,其中:险情和隐患问题严重的17座塘坝下游有19个村2640人,存在安全隐患问题的36座塘坝下游有36个村3055人。

2014年~2016年,蓟县人民政府从险情和隐患问题最严重的17座塘坝开始,分3年时间陆续治理了53座病险塘坝,大大降低了坝体的溃坝危险,保证了国家财产免受损失、保证了区域内人民安居乐业,有效保护生态环境,实现人与自然的和谐相处和促进经济社会的可持续发展。同时改善了原有农田的灌溉条件,保证了灌溉水源,使农作物得到适时适量的灌溉,农作物产量将会有明显增高,农民生活水平将会在原有基础上有一定程度的提升。

下面就蓟县山区塘坝的病害特征及除险加固措施进行说明。

二、塘坝存在的主要问题

塘坝主要有砌石坝和土坝两种类型。

砌石坝是由迎水面浆砌石直墙及坝后干砌石组成。现场检查发现,这些砌石坝的干砌石背水面呈斜坡状,坡面有水泥砂浆勾缝,饱满度较差,多见气孔,局部有蜂窝状空隙或空洞,砂浆与块石不具良好的胶结性,局部松动。抗滑稳定不满足规范要求,基底下游侧出现拉应力。

土坝坝顶凹凸不平,据现场观察,局部有裂缝,轻微凹陷,对防冲刷、护坡的效果造成一定不利影响。未发现大的变形、垮塌沉陷。膨胀、冻融等不良现象不明显。上游坝坡游部分浆砌石护砌,下游坝坡均无护坡,长满杂草和灌木,有由于植根腐烂形成的孔洞。坝下游无排水反滤体,致使坝内浸润线抬高,在库水位较高时,大坝下游存在分散渗水点渗水现象。

由于初建时塘坝无泄洪设施,行洪时直接从坝顶溢流,直接威胁大坝的整体安全。

三、除险加固设计方案

根据《天津市山洪灾害防治规划》,塘坝设计防洪标准均为20年一遇,主要建筑物级别为5级,建筑物抗震设防烈度与工程区地质基本烈度一致。

1、砌石坝加固方案

大坝加固工程主要内容为:增设上游坝面混凝土防渗面板;新建非溢流坝段防浪墙及坝顶混凝土护面;拆除重建溢流坝段;拆除重建下游消能防冲设施。

(1)非溢流坝段设计

为保证坝体稳定和安全,将浆砌石直墙后的干砌石全部拆除,砌筑浆砌石坝体,下游坡比1:0.7。砌筑前对原坝体浆砌石接触面进行剔缝、凿毛、冲洗等,新旧坝体接触面采用1.0m长φ25钢筋锚固,纵横间距1.0m。

非溢流坝段保留上游浆砌石坝体,按照现状宽度整平坝顶,新砌筑浆砌石,坝顶面浇筑200mm厚混凝土护面。

(2)溢流坝段设计

新建溢流坝段位于大坝中间,溢流堰面浇筑400mm厚混凝土以防止冲刷。

溢流堰后接钢筋混凝土台阶式溢洪道,与溢流坝段同宽。混凝土与浆砌石坝体之间采用长1.0m的Φ25锚筋连接,纵横间距1m。

溢洪道下游消力池。消力池为钢筋混凝土U型槽结构。

论文作者:王卓然

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/3

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