塘坝清淤整治常用设计的知识

1、塘坝清淤整治常用技术主要内容一、山塘的定义及病害类型二、土石坝渗漏的处理三、防洪标准不足的处理四、土石坝护坡的处理五、溢洪道及放水设施的处理六、山塘的清淤七、土石坝的白蚁防治（专业机构）是指在山区、丘陵地区建有挡水、泄水建筑物，正常蓄水位高于下游地面高程，总容积在小于10万m3的蓄水工程。一、山塘的定义及病害类型规模容积（万m3）全省数量小（一）水库1001000700余小（二）水库101003400余山（1）5105000余山（2）151.6万余其它0.051.021万余浙江省山塘数量一、山塘的定义及病害类型山塘主要特征参数1、集雨面积2、坝高3、坝长4、坝顶高程5、溢洪道溢流堰顶高程集雨范

2、围集雨面积：集雨范围的投影面积。一、山塘的定义及病害类型坝高坝高1坝高2一、山塘的定义及病害类型坝长坝轴线的长度（直线或曲线）溢洪道溢洪道一、山塘的定义及病害类型坝顶高程37.15？还是67.55？一、山塘的定义及病害类型溢洪道堰顶高程与正常水位相等（一般）（最高位置）一、山塘的定义及病害类型A、渗漏 坝身、坝基、接触（刺墙）、绕坝、涵管、白蚁危害等B、防洪标准不足 泄流能力、坝顶超高、防渗体顶高程等C、输水系统机电设备问题 启闭机、闸门、止水、启闭机拉杆等D、其它 坝坡稳定、异常裂缝等一、山塘的定义及病害类型浙江省1万-10万山塘二、土石坝渗漏的处理渗漏坝基渗漏坝体渗漏散渗集中渗漏接触渗漏坝

3、基渗漏二、土石坝渗漏的处理杂草茂密坝体渗漏散渗二、土石坝渗漏的处理坝体渗漏集中渗漏渗漏痕迹二、土石坝渗漏的处理坝基渗漏透水地基渗漏坝肩绕渗接触渗漏二、土石坝渗漏的处理处理原则上堵下排二、土石坝渗漏的处理处理方法1、套井回填防渗2、帷幕灌浆防渗3、土工膜(复合膜)防渗4、粘土斜墙防渗5、下游坝坡坡脚排水6、钢筋混凝土防渗面板7、劈裂灌浆防渗2.1 套井回填防渗处理技术 1、概况 1972年源于浙江温岭，是我省处理堤坝漏水的主要技术措施之一，目前还没有统一的设计与施工技术标准。 2、应用 一般用于土坝体渗漏处理。如大面积散渗、出逸点高、水平薄弱面渗漏等。 3、适用条件 适合用心墙坝、均质坝和类均质

4、坝，在低水位条件下进行。 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理4、设计要点（1）套井轴线：一般布置在坝轴线或坝轴线上游1m左右，但要兼顾防渗体底部齿槽的位置。 （2）深度：隐患以下12m.（4）厚度、井距、排距 厚度通过渗流计算确定，其计算公式为： 允许渗透坡降一般采用Jg =68。 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理 有关H的确定，要通过坝体的渗流计算。 要保证大坝渗流出逸点位置降落到有出口保护（贴坡反滤、排水棱体）的范围内，如图1； 通过坝体的渗漏量在允许的量值内。 图1套井处理后浸润线降落情况 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理 套井常用的井距、排距、有效厚度

5、计算，如表1、图2所示。 表1 防渗墙套井参数计算表排数最优角井距Li排距Si有效厚度Ti1450L1=2RcosT1=2R sin238034L2=2RcosS2=R（1+sin）T2=R(1+3 sin)3300L3=2RcosS3=R（1+sin）T3=R(1+4 sin)一般高度在2025 m以下的土坝渗漏处理，一排套井基本可以满足要求 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理 （5）土料设计 强制性：渗透系数k110-5cm/s；水溶盐含量不大于3%；有机质含量不 大于2%；非分散性土（分散度30%）。 推荐性：粘性含量3545%，粉粒含量25% 设计干密度：23组击实试验，以0

6、.96max为设计干密度。要求试验单 位提供击实曲线，可用施工控制 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理4、施工控制 （1）施工程序 （2）孔斜 孔偏斜率小于0.4%。有效厚度小于设计的9095%，补打套井。 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理抓（爪）成孔抓出来的土用于回填的土夯锤抓（爪）（3）回填 回填前应下井检查（安全器），清除井底的浮土、碎石 杂物；掏干积水。 土料含水量控制Wop2%附近，有利于击实。 松土的层厚3050 cm为宜，换算成重量倒土。 井底较湿时，可底部12m填土掺入1520%的水泥（重 量比）（4）夯实理论计算并结现场试验确定击数理论计算公式： 1、套

7、井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理（5）施工记录 造孔；回填；孔底检查。（6）质量自检每个孔回填质量情况进行检测，可选择偶数孔号每填45m下井取3个土样，1个本井土样，2个为相邻套井侧边的土样，进行含水量、干密度试验，取样的空隙用泥球填塞击实。对于原坝体的每隔10孔，按每隔5m取1样进行干密度、含水量试验，便于绘制老坝体的纵剖面干密度分布图，作为工程管理资料。 1、套井回填防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理二、土石坝渗漏的处理 2、帷幕灌浆防渗处理技术一、参考标准1.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）2.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001二、应用一般用于坝

8、基渗漏、接触渗漏、绕坝渗漏处理。三、适用条件适用于所有坝型，斜墙坝两岸处理较困难。 2、帷幕灌浆防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理要点 1.灌浆轴线：与坝体防渗体连接，一般位于齿槽轴线位置。 2. 范围：根据地质情况和实际渗漏情况确定。 3. 防渗标准 岩石基础：q=510Lu 非岩石基础：建议q=710Lu4. 帷幕深度 一般要进入相对不透水层不小于5m；相对不透水层按上述防渗标准确定。 2、帷幕灌浆防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理5. 帷厚（T）、孔距（D）、排距（L）、孔序 帷厚要根据渗透比降来确定： Jg水泥粘土浆34，水泥浆68 对小型土石坝而言，一般一排帷幕即可满足要求, 若达不到防

9、渗要求，可设二排帷幕。常用厚度估算 单排:T=(0.70.8)D； 多排:T=(n-1)L+(0.60.7)D 一般.15L；常用孔距离1.02.5m。 孔序：常用三序。 2、帷幕灌浆防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理6. 灌浆段长 接触段：不超过2m，含坝体与坝基二种材料 ；坝体部分 一般为0.20.5m； 以下各段：m。7. 灌浆方式和方法 孔内循环式（常用） ：有自上而下、自下而上的灌浆方法。 纯压式（不常用） ：有自上而下、自下而上的灌浆方法。 2、帷幕灌浆防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理8. 灌浆压力 土坝的接触段： 9. 灌浆材料 地层可灌性好的，可采用普通水泥；漏水量大的可用速凝

10、水泥；可灌性差的可选用超细水泥或磨细水泥。10. 水灰比 规范分为7级（水与灰的重量比）：5 ：1、3 ：1、2 ：1、 1 ：1、0.8 ：1、0.6 ：1、0.5 ：1。 一般普通水泥宜以3 ：1 开灌；超细水泥为2 ：1或1 ：1。2、帷幕灌浆防渗处理技术 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理2.4 土工膜(复合膜)防渗处理技术一、参考标准 1.水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T225-98 2.聚乙烯（PE）土工膜防渗工程技术规范SL/T231-98二、应用一般用于坝体渗漏处理。三、适用条件 大面积渗漏的斜墙坝、均质坝。四、土

11、工膜的耐久性情况 山东省打渔湾灌溉渠道使用PVC膜防渗，填土保护层厚0.4m， 经26年后取样研究，认为有效期可达60年。美国佛州海岸工程 使用的PVC织物，经27 后取样检查，性能仍十分良好。 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理（一）设计要点 1、选材 水利工程常用二大类：PVC、PE。 土工膜形式：单膜、一布一膜、二布一膜、三布二膜 要考虑二点： 防渗膜体有保护； 膜体破损可减少渗漏 量。 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理2、结构设计 总体上三层结构：支持层、防渗土工膜、保护层。碾压式土坝可不设支持层，用粘土进行整平可以。防渗层：复合土工膜设计（膜厚、

12、无纺布的单位质量、幅宽），物理力学指标规范有要求。 规范要求膜厚0.5mm；膜厚有理论公式可计算，但不 太用。 膜厚承受水头前苏联全苏水工科学研究所曾做过不同支持 层试验，如表2 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理支持层的颗粒级配（%）不同膜厚承受水头（m）5030mm3020mm2010mm105mm52mm21mm10.5mm0.50.25mm50cm），粒径要小。 b、自身的稳定透水性好； 保护层填料：通常分二层，内层砂质粘土、或细砂20cm，外 层天然砂砾石30cm。 护坡：混凝土预制块，厚度15cm左右，楔口联接，块重根据 波浪作用力的大小进行计算，然后确定尺寸。

13、3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理3、稳定计算首先复核原坝坡的稳定性，上游坝坡主要考虑库水位降落 时的稳定性；复核保护层的稳定性： 厚保护层： 按 计算， 不等厚保护层：按楔块法计算（见规范SL/T225-98） 如不稳定：放缓坝度或增设抗滑沟。 抗滑沟的稳定计算 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理 设两抗滑沟间保护层的重量为G， 则下滑力：T=Gisina 阻滑力：Si= Gicosa.f， 如安全系数K=（Pb+Si）/TiK，则稳定 4、渗流计算浸润线计算：下游坝坡的出逸点是否满足要求；可用有限元计算，水力学计算等，按斜墙坝考虑。渗流量计算：知道渗漏量

14、情况； 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理5、联接设计 与两岸连接：一般为基岩，开挖进入弱风化基岩0.5m，浇混凝土齿槽，螺栓、设止水条，压板固定，然后槽浇二期混凝土；膜体伸入长度不小于0.8m，齿槽底部不满足防渗要求的进行帷幕灌浆。要预留变形量皱折； 底部连接：与防渗墙可浇墙齿槽连接同；与粘土嵌槽嵌入槽内长度不小于2m 顶部连接：与防浪墙底浇接；无防浪墙挖槽连接；预留变形量皱折； 幕体间连接：一粘接；二焊接；目前常用焊接，省时、易于检查。 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理（二）施工应注意的问题 1、土工膜存放：放在阴凉地方，避免日晒、高温。 2、施工时，

15、土工膜铺设时间尽量要短，铺好后及覆盖保护层，外露的要用黑色薄膜保护。 3、整平层、上保护层要清理一切尖角的杂物。 4、焊接前定要进行焊接试验，最后选定焊机的速度与温度， 焊接体要进行强度检测；最好请专业人员或厂家进行焊接。现场焊接时，一定保持电压稳定。 5、铺设土工膜时现场要干净，清理有一切的尖角的石子，严禁抽烟，铺设时要穿胶底鞋； 6、施工自检，每条焊缝都要检测。 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理（三）工程应用中应注意的问题 1、设计 土工膜尽量采用复合膜；支持层不要太硬；与刚性连接部位膜体预留变形量。2、施工 支持层上不要有尖角石子；焊接要有专业人员；铺设人员穿胶底鞋。

16、膜体避免日晒、高温 3、土工膜(复合膜)防渗处理技术二、土石坝渗漏的处理（一）参考标准 碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）4、粘土斜墙防渗技术二、土石坝渗漏的处理4、粘土斜墙防渗技术二、土石坝渗漏的处理（二）设计要点 1、土料：渗透系数k110-5cm/s；水溶盐含量不大于3%；有机质含量不大于2%；非分散性土（分散度30%）。 2、压实度：0.96（最小0.93） 3、最小厚度：机械施工要求 4、反滤层（过渡层）4、粘土斜墙防渗技术二、土石坝渗漏的处理4、粘土斜墙防渗技术二、土石坝渗漏的处理（三）注意事项 1、工程量大，粘土用量多； 2、必须有护坡； 3、原来是心墙坝的不适宜。5、

17、下游坝坡坡脚排水5、下游坝坡坡脚排水二、土石坝渗漏的处理排水体型式5、下游坝坡坡脚排水二、土石坝渗漏的处理棱体排水贴坡排水5、下游坝坡坡脚排水二、土石坝渗漏的处理棱体排水反滤层5、下游坝坡坡脚排水二、土石坝渗漏的处理贴坡排水细节错误5、下游坝坡坡脚排水二、土石坝渗漏的处理排水的错误做法浆砌石排水沟不能排坝内渗水贴坡排水无反滤层三、防洪标准不足的处理三、防洪标准不足的处理防洪设计标准 强制性条文规定建议： 1、各省有一个统一的要求； 2、可以区分几个档次： 如按容积10万-5万、5万-1万、1万-0.1万等； 3、设计洪水标准不要低于10年一遇； 三、防洪标准不足的处理防洪分析降雨推求设计洪水调

18、洪预算三、防洪标准不足的处理处理原则不升不降不升坝顶高程不降堰顶高程三、防洪标准不足的处理处理措施拓宽溢洪道加设防浪墙三、防洪标准不足的处理注意事项拓宽溢洪道的注意事项1、往山体方向拓宽；2、侧向溢流堰，加深泄槽可减少工程量；3、靠坝侧挡墙不允许用干砌石或浆砌石，防渗很重要。三、防洪标准不足的处理注意事项加设防浪墙注意事项防渗体顶高程不低于最高静水位。防浪墙与防渗体连接良好。防浪墙高度不高于0.85m。四、土石坝护坡的处理四、土石坝护坡的处理四、土石坝护坡的处理坝坡稳定稳定分析资料过少浙江省山塘综合整治技术导则的最小坝坡四、土石坝护坡的处理土石坝护坡上游护坡下游护坡干砌石浆砌石混凝土预制块现浇

19、混凝土干砌石混凝土预制块草皮护坡四、土石坝护坡的处理干砌块石护坡整治前整治后四、土石坝护坡的处理干砌石护坡整治前整治后四、土石坝护坡的处理混凝土预制块护坡改进：太平整不安全，预制块加肋。整治前整治后四、土石坝护坡的处理六角形草皮下游护坡混凝土预制块草皮下游护坡干砌石下游护坡草皮养护成本高五、溢洪道及放水设施的处理五、溢洪道及放水设施的处理五、溢洪道及放水设施的处理（一）溢洪道的处理溢洪道存在的问题断面狭小杂草纵生淤塞边坡坍塌五、溢洪道及放水设施的处理（一）溢洪道的处理溢洪道处理前后对比五、溢洪道及放水设施的处理（一）溢洪道的处理出口远离坝脚靠坝挡墙防渗靠坝挡墙与坝体防渗体良好连接五、溢洪道及放

20、水设施的处理（二）放水设施的处理五、溢洪道及放水设施的处理（二）放水设施的处理启闭机素混凝土管无法关死放水涵管问题五、溢洪道及放水设施的处理（二）放水设施的处理处理措施原则上废除原涵管挖除，重新埋设封堵原涵管，隧洞输水封堵原涵管，虹吸管输水封堵原涵管，坝肩水平钻孔原涵管内套管水泵塘内抽水五、溢洪道及放水设施的处理（二）放水设施的处理原涵管挖除，重新埋设注意事项1、地基要求：新管坐落岩基；2、管材要求：钢筋混凝土管；3、截水环至少二道；4、开挖宽度要求：便于压实；5、开挖边坡不允许有台阶。五、溢洪道及放水设施的处理（二）放水设施的处理原涵管挖除，重新埋设注意事项新管进水口新管外包混凝土五、溢洪道及放水设施的处理（二）放水设施的处理封堵原涵管，隧洞输水注意事项投资大、炸药难获得，极少采用五、溢洪道及放水设