1 總則
1.0.1 為規(guī)范小型水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì),保障設(shè)計(jì)成果質(zhì)量,依據(jù)《小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目管理辦法》,編制本技術(shù)要求。
1.0.2 本技術(shù)要求適用于經(jīng)安全鑒定為三類壩的小型水庫的除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)。當(dāng)水庫需降等、報(bào)廢時(shí),應(yīng)執(zhí)行降等、報(bào)廢等有關(guān)規(guī)定。
1.0.3 小型水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)水庫大壩安全鑒定成果及核查意見,對(duì)水庫存在的病險(xiǎn)問題進(jìn)行復(fù)核,并補(bǔ)充必要的勘察、檢測(cè)和試驗(yàn)工作,在此基礎(chǔ)上開展除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)。
1.0.4 小型水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)建設(shè)內(nèi)容主要包括擋水、泄水、輸水等建筑物及其地基與邊坡病險(xiǎn)問題的處理,近壩庫岸的治理,閘門、啟閉設(shè)備等設(shè)施改造,上壩防汛道路維修、改造,以及必要的雨水情測(cè)報(bào)、安全監(jiān)測(cè)、管理設(shè)施等。
1.0.5 小型水庫除險(xiǎn)加固原則上按照"原規(guī)模、原標(biāo)準(zhǔn)、原功能"進(jìn)行設(shè)計(jì);經(jīng)充分論證后,根據(jù)小型水庫的重要性和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),其洪水標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)提高。
1.0.6 應(yīng)加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等基礎(chǔ)資料收集、整理和分析,開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘測(cè)、驗(yàn)證等工作,為確定除險(xiǎn)加固方案提供可靠依據(jù)。
1.0.7 經(jīng)充分論證,積極慎重采用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。
1.0.8 小型水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì),應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范

5 工程布置及建筑物
5.1 工程等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)
5.1.1 應(yīng)根據(jù)小型水庫工程任務(wù)和規(guī)模,按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252)有關(guān)規(guī)定,復(fù)核水庫工程等別和建筑物級(jí)別。
5.1.2 水庫大壩洪水標(biāo)準(zhǔn)一般按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252)有關(guān)規(guī)定確定。
5.1.3 根據(jù)水庫防洪保護(hù)對(duì)象或失事可能影響的范圍、影響人口、下游基礎(chǔ)設(shè)施重要性,結(jié)合壩型、壩高等條件綜合分析并基于風(fēng)險(xiǎn)分析成果,洪水標(biāo)準(zhǔn)可取《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252)相關(guān)規(guī)定的上限;經(jīng)充分論證,洪水標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)一步提高。
5.1.4 小型水庫4級(jí)、5級(jí)土石壩壩頂安全加高值,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)、校核工況取值不應(yīng)小于0.5米和0.3米;4級(jí)、5級(jí)混凝土壩和漿砌石壩壩頂安全加高值,對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)、校核工況取值不應(yīng)小于0.3米和0.2米。
5.1.5 小型水庫除險(xiǎn)加固抗震設(shè)防應(yīng)采用地震基本烈度。應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范要求,確定地震動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)采用值。
5.2 防洪能力達(dá)標(biāo)方案
5.2.1 經(jīng)論證確需采取工程措施實(shí)現(xiàn)防洪能力達(dá)標(biāo)時(shí),應(yīng)對(duì)加高防浪墻或設(shè)置防浪墻、改擴(kuò)建泄洪設(shè)施、增設(shè)泄洪和排沙設(shè)施、加高大壩、加高大壩與改擴(kuò)建泄洪設(shè)施相結(jié)合等方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。
5.2.2 在地形地質(zhì)條件具備的情況下,宜優(yōu)先選用改擴(kuò)建原泄洪設(shè)施方案。表孔泄洪設(shè)施控制段改建優(yōu)先考慮無閘開敞式,并應(yīng)對(duì)改建控制段堰型、擴(kuò)寬泄流寬度、降低堰頂高程等方案進(jìn)行比較;底部泄洪設(shè)施若自身存在結(jié)構(gòu)安全問題必須改建加固時(shí),可結(jié)合水庫運(yùn)行調(diào)度要求進(jìn)行改擴(kuò)建,適當(dāng)提高泄洪能力。
5.2.3 原工程未設(shè)泄洪設(shè)施,經(jīng)充分論證確需新建泄洪設(shè)施時(shí),應(yīng)根據(jù)其地形地質(zhì)條件,對(duì)新建泄洪、排沙設(shè)施方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。對(duì)于注入式(屯蓄)水庫,出庫流量宜不小于入庫流量。
5.2.4 當(dāng)泄洪設(shè)施改造增加投資較大時(shí),可研究適當(dāng)加高壩體的方案,必要時(shí)同時(shí)采取加固措施。大壩加高不超過2米時(shí),在壩坡穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定滿足規(guī)范要求的條件下,可采用"戴帽"加高方案,或加設(shè)防浪墻。
5.3壩體結(jié)構(gòu)除險(xiǎn)加固
5.3.1 土石壩壩體填筑質(zhì)量缺陷處理應(yīng)分析大壩運(yùn)行歷史險(xiǎn)情、壩體勘探資料,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)方案比選,采取防滲墻、表面防滲、上游或下游壩坡培厚、置換筑壩材料、充填灌漿等壩體填筑質(zhì)量缺陷處理措施;位于高地震區(qū)的,宜采取壩坡壓重、加寬壩頂?shù)却胧?br /> 5.3.2 土石壩抗滑穩(wěn)定加固和護(hù)坡措施應(yīng)符合以下要求:
1 根據(jù)地形地質(zhì)條件、壩前淤積厚度、壩型、壩高、材料料源、施工條件等因素,研究壩體抗滑穩(wěn)定加固方案,宜采取上游壩坡削坡放緩,下游壩坡加培方式;若上游壩坡需防滲處理時(shí),可一并進(jìn)行上游壩坡加培。對(duì)因地基穩(wěn)定影響整體抗滑穩(wěn)定、壩基有液化砂層時(shí),應(yīng)研究加固地基或增設(shè)蓋重等工程處理措施。
2 土石壩下游馬道設(shè)置應(yīng)根據(jù)坡面排水、安全監(jiān)測(cè)、檢修、道路等設(shè)施布置要求,并結(jié)合壩坡穩(wěn)定等確定。馬道最小寬度不宜小于1.5米。
3 護(hù)坡結(jié)構(gòu)型式應(yīng)考慮壩頂和壩坡的整體性。對(duì)于原壩坡未設(shè)護(hù)坡的,上游護(hù)坡可采用堆石(拋石)、干砌石、漿砌石、鋼筋混凝土框格干砌石、預(yù)制或現(xiàn)澆混凝土塊等,并注重抗風(fēng)浪、抗冰凍的適應(yīng)性;下游壩坡可采用干砌石、預(yù)制混凝土塊,以及鋼筋混凝土框格填碎石、卵石或者框格草皮護(hù)坡等。原壩坡設(shè)有相對(duì)完整的砌石、混凝土護(hù)坡時(shí),護(hù)坡加固宜在原護(hù)坡基礎(chǔ)上局部翻修、加固處理,不宜拆除更換材料重建。
4 防洪風(fēng)險(xiǎn)高的水庫大壩,應(yīng)重視壩頂、下游壩坡防沖刷設(shè)計(jì),宜采用硬化壩頂路面及干砌石、漿砌石或預(yù)制混凝土護(hù)坡等。
5 應(yīng)加強(qiáng)壩頂及壩坡表面排水設(shè)計(jì),排水布置和措施按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,可結(jié)合護(hù)坡措施一并考慮。
5.3.3 混凝土壩和砌石壩壩體缺陷處理應(yīng)符合以下要求:
1 對(duì)混凝土壩壩面發(fā)生凍脹、碳化等破壞的混凝土,應(yīng)鑿除已破壞混凝土,重新補(bǔ)填符合要求的新混凝土。
2 壩體混凝土或砂漿存在缺陷時(shí),可采用灌注細(xì)石混凝土、水泥砂漿等措施。
3 對(duì)壩體混凝土裂縫,應(yīng)分析壩體裂縫產(chǎn)生的原因及其影響，采取填充法、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、灌漿法等相應(yīng)處理措施。
5.3.4 混凝土壩和砌石壩抗滑穩(wěn)定加固措施應(yīng)符合以下要求:
1 重力壩壩基抗滑穩(wěn)定加固可采取增設(shè)壩基、壩肩的防滲和排水系統(tǒng)。必要時(shí)也可采取增大壩體斷面、設(shè)置抗滑設(shè)施(阻滑洞塞或抗滑樁)、增設(shè)預(yù)應(yīng)力錨索等方案。
2 拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定處理可采取壩肩巖體固結(jié)灌漿、增設(shè)重力墩,增加預(yù)應(yīng)力錨固,或局部加大斷面等措施。
5.3.5 壩頂構(gòu)造應(yīng)符合以下要求:
1 壩頂寬度宜根據(jù)壩頂構(gòu)造、壩體抗震和運(yùn)行維護(hù)等因素確定,可選用4~6米。壩頂路面結(jié)構(gòu)可采用混凝土、瀝青混凝土等結(jié)構(gòu)形式。
2 土石壩防浪墻與防滲體結(jié)合應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范要求。
3 壩頂不宜作為社會(huì)永久交通道路。確有社會(huì)交通要求的,應(yīng)按《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》(國務(wù)院令第77號(hào))"第十六條大壩壩頂確需兼做公路的,須經(jīng)科學(xué)論證和縣級(jí)以上地方人民政府大壩主管部門批準(zhǔn),并采取相應(yīng)的安全維護(hù)措施"規(guī)定進(jìn)行論證。
5.4 大壩防滲加固
5.4.1 土石壩防滲處理應(yīng)符合以下要求:
1 應(yīng)根據(jù)壩體斷面設(shè)計(jì)，復(fù)核各工況下的壩體和壩基滲透穩(wěn)定性、滲漏量,在此基礎(chǔ)上采取針對(duì)性的處理方案。
2 當(dāng)水庫具備放空條件時(shí),若覆蓋層和透水層厚度小于15米,均質(zhì)壩壩基可研究對(duì)上游坡腳增設(shè)垂直防滲和水平防滲結(jié)合的壩體防滲型式,并與壩體內(nèi)增設(shè)垂直防滲進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較;水庫不具備放空條件或透水層厚度大于15米時(shí),可根據(jù)地層條件和壩體防滲體型式,采取壩頂施工、壩體內(nèi)增設(shè)垂直防滲等型式。
3 壩體下游存在局部滲漏情況時(shí),可根據(jù)不同壩型,采取上游局部開槽鋪粘性土或土工膜封堵、下游局部導(dǎo)滲和反濾貼坡加固等一種或綜合措施;大范圍滲漏和較大集中滲漏的處理,應(yīng)結(jié)合不同壩型、壩高及下游情況,以保證質(zhì)量、安全可靠及經(jīng)濟(jì)可行為原則,對(duì)粘土斜墻、鋪設(shè)土工膜、攪拌樁、沖抓套井粘土回填、防滲墻以及加設(shè)下游反濾排水體等可能方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選,選定經(jīng)濟(jì)合理的防滲處理型式。
4 對(duì)壩后存在沼澤化、壩基有承壓水的情況,可選用透水蓋重或設(shè)減壓井的措施;存在壩基強(qiáng)風(fēng)化、斷層破碎帶滲漏和繞壩滲漏時(shí),宜采用帷幕灌漿措施。
5 巖溶滲漏可僅針對(duì)滲漏部位采取混凝土塞、粘土或土工膜水平鋪蓋、充填灌漿等措施。
6 未加培下游壩坡時(shí),下游排水設(shè)計(jì)宜修整原壩腳排水體,仍不滿足要求時(shí)宜增設(shè)貼坡排水。壩體下游壩坡加培時(shí),應(yīng)根據(jù)料源、滲流出逸點(diǎn)高度、滲漏量、抗凍影響等因素,比選貼坡排水、褥墊排水和棱體排水方案。
5.4.2 混凝土壩和漿砌石壩防滲處理應(yīng)符合以下要求:
1 對(duì)于壩體裂縫漏水可采取封堵、灌漿等處理措施;對(duì)于壩體面狀滲水嚴(yán)重的,可選擇在壩體上游面黏貼或涂刷輔助防滲層、增設(shè)瀝青混凝土或鋼筋混凝土防滲面板等,并采取新老混凝土結(jié)構(gòu)連接處理措施;壩體設(shè)置排水孔時(shí),可采取清孔、排水截引等措施。
2 對(duì)于壩基的滲漏可沿原有灌漿帷幕線進(jìn)行加固灌漿,也可結(jié)合壩體防滲面板在壩前進(jìn)行帷幕灌漿。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)資料,復(fù)核灌漿范圍及參數(shù)。
3 對(duì)于山體較為破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育的繞壩滲漏,可采用水泥灌漿帷幕;因巖溶而引起的繞壩滲漏可采用灌漿、堵塞、阻截、鋪蓋和下游導(dǎo)排等措施處理;宜在岸坡壩肩下游增設(shè)導(dǎo)滲排水設(shè)施。
5.5 泄洪設(shè)施除險(xiǎn)加固
5.5.1 應(yīng)復(fù)核泄洪設(shè)施過流能力,泄洪設(shè)施過流能力設(shè)計(jì)宜適當(dāng)留有余量。
5.5.2 改擴(kuò)建溢洪道應(yīng)結(jié)合地形地質(zhì)條件進(jìn)行擴(kuò)寬、加深等方案比選,宜避免大范圍擴(kuò)挖壩體和山體。增設(shè)溢洪道時(shí),宜優(yōu)先采用開敞式,可不設(shè)置閘門。
5.5.3 溢洪道應(yīng)進(jìn)行進(jìn)水渠、控制段、泄槽段的水力學(xué)設(shè)計(jì)及出口消能設(shè)計(jì),必要時(shí)可進(jìn)行水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。控制段改建應(yīng)合理選擇堰型,比選寬頂堰、駝峰堰、低實(shí)用堰等。
5.5.4 對(duì)于布置在壩頭的溢洪道,應(yīng)重點(diǎn)復(fù)核溢洪道和土壩之間的隔墻高程和整體穩(wěn)定、接觸滲漏、上游壩坡防護(hù)及出口消能措施。下泄水流距壩腳應(yīng)保持一定安全距離,防止水流沖刷壩腳,必要時(shí)應(yīng)采取防護(hù)措施。進(jìn)水渠流速較大時(shí),對(duì)其附近壩坡亦應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)。
5.5.5 溢洪道控制段除險(xiǎn)加固應(yīng)復(fù)核堰體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)安全,復(fù)核地基滲流以及與壩體連接部位滲流穩(wěn)定,必要時(shí)采取加寬堰體、鑿除面層進(jìn)行混凝土貼面補(bǔ)強(qiáng),以及堰基帷幕灌漿等措施。
5.5.6 溢洪道進(jìn)水渠、控制段、泄槽等部位的開挖邊坡應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定分析和必要的處理,并加強(qiáng)坡面保護(hù)措施和內(nèi)外排水設(shè)計(jì)。
5.5.7 對(duì)進(jìn)水口高程較低的泄洪建筑物,應(yīng)根據(jù)庫區(qū)泥沙淤積高程,復(fù)核進(jìn)水口高程和運(yùn)行安全性,復(fù)核進(jìn)水口整體穩(wěn)定、邊坡穩(wěn)定以及結(jié)構(gòu)安全。整體不穩(wěn)定且難以改造或改造不經(jīng)濟(jì)時(shí)應(yīng)考慮拆除重建。
5.5.8 對(duì)泄洪隧洞應(yīng)根據(jù)洞內(nèi)凈空、內(nèi)外水壓力等,復(fù)核隧洞過流能力、水力學(xué)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)安全;不滿足泄洪要求或結(jié)構(gòu)安全要求時(shí),可研究比選襯砌加固、擴(kuò)建隧洞、拆除重建等方案。
5.5.9 應(yīng)根據(jù)工程泄洪運(yùn)行現(xiàn)狀,對(duì)現(xiàn)有消能方式進(jìn)行評(píng)價(jià),分析消能區(qū)水流條件對(duì)大壩、河道岸坡的影響,必要時(shí)采取防護(hù)措施。
5.5.10 具備條件時(shí),泄洪設(shè)施的泄流能力可適當(dāng)留有余量,以應(yīng)對(duì)超標(biāo)準(zhǔn)洪水。
5.6 壩下埋管(涵)除險(xiǎn)加固
5.6.1 對(duì)存在安全隱患的臥管進(jìn)水口,應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件比選采用合適的進(jìn)水口形式;有條件宜改成斜拉閘門分
級(jí)控制進(jìn)水口型式。
5.6.2 對(duì)于壩下埋管(涵)出口附近出現(xiàn)滲漏、浸水的情況,應(yīng)分析滲漏原因和部位,查明埋管(涵)本身破壞情況及管(涵)周填土質(zhì)量,針對(duì)不同情況結(jié)合水庫放空條件,比選確定處理方案。
5.6.3 因管(涵)周填土質(zhì)量問題造成的滲漏,在可降低庫水位或放空水庫的條件下,采取進(jìn)口段沿管線開挖回填、埋管(涵)外增設(shè)截水環(huán)的方案,或?qū)β窆?涵)外壁與土壩接觸部位進(jìn)行灌漿、回填高塑性黏土以及出口部位進(jìn)行貼坡反濾排水和導(dǎo)截溝等一種或綜合措施,宜根據(jù)不同壩型、防滲方式選擇合理的修復(fù)方案。
5.6.4 對(duì)于埋管(涵)裂縫、穿孔等問題,應(yīng)采取管(涵)身補(bǔ)強(qiáng)加固、管(涵)周灌漿措施。
5.6.5 埋管(涵)存在斷裂、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不滿足要求、不均勻沉陷等問題時(shí),應(yīng)優(yōu)先采用改建隧洞方案,也可根據(jù)水庫放空條件采用原址或易址重建鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)埋管(涵)的處理方案,以及埋管(涵)內(nèi)套管等加固處理措施。應(yīng)注重新建埋管與壩體結(jié)合部位的防滲處理。新埋管(涵)位置、施工方法應(yīng)結(jié)合下游渠系和溝道情況、壩高等,經(jīng)比選確定。 5.6.6經(jīng)充分論證需廢除原埋管(涵)并新建隧洞或管(涵)時(shí),對(duì)原埋管(涵)封堵、防滲等措施必須安全可靠。
5.7 工程安全監(jiān)測(cè)
5.7.1 監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)按照"統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、因庫制宜、實(shí)用有效、信息共享"的原則,充分利用現(xiàn)有條件,結(jié)合水庫規(guī)模、壩型、壩高、壩長(zhǎng)、下游影響、通信條件等,依據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),合理設(shè)置監(jiān)測(cè)設(shè)施,并與已有監(jiān)測(cè)設(shè)施及除險(xiǎn)加固項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容銜接。建立完善監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)信息匯集、應(yīng)用和共享。
5.7.2 應(yīng)收集、分析原安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)斷面、監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備的設(shè)計(jì)內(nèi)容,以及設(shè)備設(shè)施運(yùn)行的可靠性及失效情況等。
5.7.3 應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)有監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備的運(yùn)行情況,明確工程安全監(jiān)測(cè)總體設(shè)計(jì)方案及主要建筑物安全監(jiān)測(cè)布置。
5.7.4 土石壩應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)壩體浸潤(rùn)線、滲流量,以及壩面垂直位移和水平位移;混凝土壩和漿砌石壩應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)水平位移、揚(yáng)壓力,以及壩體壩基和繞壩滲流滲壓等;小型水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施設(shè)備基本配置見表5.7.4.

5.7.5 設(shè)施設(shè)備應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際、現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備及通信條件確定,選用具備自動(dòng)測(cè)報(bào)、多種通訊、斷電存儲(chǔ)等功能的產(chǎn)品;測(cè)點(diǎn)編碼應(yīng)符合水利對(duì)象編碼要求。
5.7.6 監(jiān)測(cè)信息應(yīng)以自動(dòng)采集和報(bào)送為主,采用一站多發(fā)方式,向相關(guān)監(jiān)測(cè)平臺(tái)發(fā)送,有條件的應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警。因特殊原因不能自動(dòng)采集和報(bào)送的應(yīng)落實(shí)人工采集和報(bào)送措施。
5.7.7 應(yīng)根據(jù)需要配置衛(wèi)星應(yīng)急通信設(shè)備,保障極端氣候條件下的信息報(bào)送和預(yù)警發(fā)布能力。
5.8 建筑環(huán)境與景觀
5.8.1 應(yīng)選定生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)生活區(qū)的總體布置,確定功能分區(qū)、各建筑物的標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)型式、內(nèi)外交通等。
5.8.2 應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髼l件、地理位置和人文景觀等要求,提出工程管理區(qū)范圍內(nèi)的建筑環(huán)境和景觀設(shè)計(jì)方案。