屋顶山塘除险加固整治之我见

摘要：江山市现有1万立方米以上山塘494座，其中屋顶山塘有150座。我们贺村镇辖区有小型水库5座，1万立方米以上山塘79座，其中屋顶山塘28座。2009年以来，依次对全镇的屋顶山塘以及部分危险山塘进行了治理加固，特别是2012年，我镇加固山塘10座，以确保山塘大坝防汛安全。本文祈望通过分析屋顶山塘存在的问题、山塘治理建设过程中的设计思路和施工管理中应该注意的问题，进行简要的总结，期望在屋顶山塘整治过程中给予同行参考借鉴。

关健词:屋顶山塘 存在问题 除险加固 整治意见

中图分类号：R123.7 文献标识码：A 文章编号：

一、 屋顶山塘存在的主要问题

贺村镇水库山塘绝大多数建于上世纪五十年代末到七十年代初, 受当时技术条件和财力、物力的限制,普遍存在着设计标准偏低、施工质量不高、结构不合理、设计资料缺乏以及年久失修等诸多问题, 经过半个世纪的运行，暴露出诸多问题，主要表现在以下几个方面：

1.1工程结构设施不完整。

1.1.1坝体结构存在的问题:

坝体断面结构单薄,部分坝体坝顶宽度少于2.0m,坝坡陡于1:1, 有较多山塘内外坡裸土外露,迎水坡坝坡无砌石护坡, 无砌石反滤层等护坡结构, 易受白蚁危害又易水土流失。

坝体防渗土料由于都是采用人工挖运的方式，一是土质达不到质量要求，二是压实度不够，采用滚筒式碾压强度从地勘资料来看一般都在0.85～0.90之间,达不到要求，造成质量安全隐患。

80%以上坝体存在着渗漏水现象：并且坝体草木生长茂盛,与周边山体连为一体，防汛检查不易发现渗漏塌陷等问题。

坝体普遍存在着白蚁危害：白蚁的蚁害情况普遍存在。我镇屋顶山塘多为土坝坝型, 普遍存在着不同程度的蚁害, 严重威胁大坝运行安全。白蚁的蚁害已成为小型水库及山塘的主要安全隐患之一。

1.1.2溢洪道问题: 溢流设施不配套, 泄洪断面不足,且形状不规则, 边坡过陡易发生崩塌或者无导墙易受冲刷等。绝大部分溢洪道导墙为干砌块石挡墙, 与大坝防渗体连接时无防渗齿墙;部分导墙基础座落在坝体土上;出现了导墙渗漏水现象; 部分溢洪道尾水直接冲击坝脚。

1.1.3输水涵管及启闭设备存在的问题:绝大部分涵管为坝下涵管,涵管结构是缸管或砌石拱涵, 部分涵管座落在土基上或部分在岩基上部分在土基上, 防渗性差, 总之涵管本身结构和安装都存在在着一定的问题,经多年运行后隐患逐渐暴露, 涵管老化破裂漏水现象普遍。

部分山塘启闭设备损坏,无法进行正常的启闭操作; 部分涵管出口渠道横跨坝脚,渠道要漏水,抬高了坝体浸润线, 降低了坝体土的抗剪强度。

1.1.4工程管理设施不足问题：

屋顶山塘管理设施不足。普遍存在着无上坝道路,无管理房,无水位观测设施的三无现象。

此外工程措施不彻底, 建造过程中基础处理不彻底,养护维修时又仅作简单应付, 未从根本上解决上述存在的问题。

1.2工程先天不足存在隐患。修建于20 世纪五六十年代的山塘大都是“三边工程”, 甚至是“三无工程”, 由于小型水库山塘在建造过程中受当时技术水平及资金的局限,坝型多为土坝, 其设计标准低、施工质量差,山塘存在结构稳定、渗漏稳定上的安全隐患; 防洪标准严重不足,也是先天不足所带来的安全隐患之一。

1.3基础资料不全。由于历史原因, 绝大多数小型水

库山塘现存基本资料缺乏, 有的图纸与实际出入较大, 大坝的纵横断面图不完善, 甚至连坝型都搞不清, 极为普遍的是地质资料的严重匮乏, 给水库的正常运行管理、维修养护带来不便。

1.4三防预案不够完善, 落实不到位。屋顶山塘一旦出险, 将对下游居民生命财产安全带来极大威胁, 因此其制定的预案必需细化、周到, 具有较强的可操作性。从现有的情况来看, 往往是未落到实处, 对撤退路线、转移对象、地点不够明朗, 并且宣传力度不够,对广大村民未能广而告之, 抢险救灾方案也不甚具体。

二 屋顶山塘除险加固设计方案及要求

水库山塘的作用就是拦蓄自然水，进而利用它进行灌溉、人畜饮水及渔业养殖、发电等。建筑山塘水库即挡水建筑物，首先就要有稳定的、防渗效果好的坝体和畅通的排水系统，即要求达到上堵下排的功能，才能达到长治久安的目的。因而编制初设的单位必须是具有水利设计资质的设计院所，我镇山塘除险加固的设计单位一般由江山市水利水电设计所进行。对坝高大于15m以上且库容在5万m3以上的屋顶山塘要求进行地质勘探工作。对塘坝原则上不进行加高而改变原工程的规模。工程加固要有多方案的比较分析论证, 对比较方案和选定方案应有分析计算和相应图件, 做到文字简明扼要, 图件完整清晰, 方案安全可靠,技术先进适用。在工程初设前,江山市水利局组织有关水利技术人员、镇村干部和设计人员踏勘现场,查明问题,提出大致处理方案,下达设计任务书,再由设计人员进行设计。初设完成后, 水利局再组织水利专家进行审查,以确定出最佳加固方案。

以下是屋顶山塘的一些具体设计标准和方案:

防洪标准和工程等级:我镇1万m3以上的山塘均为土石坝，设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为100～200年一遇。经整治后的屋顶山塘，水工建筑物的洪水标准和等级应达到小（2）型水库的标准。2.1挡水建筑物。经整治的屋顶山塘大坝的结构和渗流安全应满足规范要求，坝顶平整，排水良好，宽度不少于3.0米；坝坡平整，上下游坡面护坡形式应采用干砌石或预制混凝土板（块）进行全坡面护砌，绿化应在坝下管理范围内综合考虑；坝址区无明显隆起；白蚁危害地区应结合整治工程进行白蚁防治；经整治后的坝体表面及坝基无明显的渗漏现象。2.1.1大坝坝体部分除险加固设计。

2.1.1.1坝顶设计高程应高出设计洪水位0.5m,且不低于校核洪水位,坝顶一般设80cm高浆砌块石防浪墙。坝顶宽度不少于3.0m;

2.1.1.2土石坝坝高大于15m,上游坝坡不能少于1:2.25,下游坝坡不少于1:2.0;土石坝坝高在5～15m,上游坝坡不能少于1:2.0,下游坝坡不少于1:1.75。在实际施工中,大坝上、下游坝坡护砌部分采用30cm厚的干砌块石护坡,下垫15cm厚的石碴垫层;部分是采用下垫15cm厚的石碴垫层，砼六角预制块护砌的。坝坡土石挖填方量在设计时,尽量做到挖填平衡,减小外运土方量,节约工程投资。坝体与山坡交接处设排水沟。

2.1.1.3坝体防渗处理：一般采用粘土斜墙加固防渗、套井回填、及土坝灌浆处理。粘土斜墙加固防渗一定要掌握好粘土质量以及碾压压实度；粘土冲抓套井回填一般设计单排孔,孔径为1.1m,相邻两孔中心孔距为0.75～0.8m,孔底高程控制在弱风化基岩表层,没有岩基层的控制在坝脚地面线以下2～3m。套井每层铺土厚度在40cm,每层夯击次数不少于15次,在与溢洪道导墙交接处应控制夯击高度,预防导墙开裂。干容重不少于1.5g/cm3。坝脚设排水棱体。对有地质勘探资料的塘坝, 进行相应的坝体稳定计算和渗透计算。

2.2溢洪道部分的除险加固设计。

2.2.1溢洪道的断面尺寸要满足相应防洪标准的泄洪要求。溢洪道导墙高度应高于泄流水面线50cm以上。