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泄水和输水建筑物加固要点

发布于：2022-09-30 23:08:30 来自：水利工程/水利工程设计 [复制转发]

知识点：泄水和输水建筑物加固

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6.1 一般规定

6.1.1 溢洪道、泄洪隧洞、输水隧洞（涵管）等泄水和输水建筑物加固，应根据建筑物结构特点、工程地质条件及功能要求，针对病险情及安全隐患确定加固方案。

6.1.2 根据泄水建筑物类型复核其泄流能力，泄流能力不足时，应进行防洪能力达标加固。输水建筑物应复核其是否满足水库正常运行要求，不满足有关功能要求时，应采取加固措施恢复和完善。

6.1.3 泄水和输水建筑物混凝土结构缺陷处理参照 5.3.3～5.3.8 条执行。

6.1.4 泄水和输水建筑物结构不完善时，应根据运行要求予以完善。过流面未衬砌的宜增设必要的衬砌措施，无消能防冲设施的按水力设计要求增设完善。

6.1.5 泄水和输水建筑物出口距离土石坝下游坝脚较近时，应对坝脚采取必要的防护措施，避免水流冲刷或回流淘刷破坏坝脚。

6.1.6 溢洪道加固应根据病险情及安全隐患情况对控制段闸墩及岸墙顶部高程、堰基面抗滑稳定及垂直正应力等复核计算分析。

1 溢洪道控制段闸墩及岸墙顶部的安全加高下限值应根据控制段建筑物级别和运用工况，按表 6.1.6-1 的规定采用。

3 溢洪道控制段堰基面上垂直正应力的控制标准按SL253执行。

6.1.7 隧洞和涵管加固应根据病险情及安全隐患情况对进水口工作平台高程、进水口抗滑、抗倾覆、抗浮稳定及建基面法向应力等复核计算分析。

1 独立布置的隧洞（涵管）进水口工作平台安全加高值应根据进水口建筑物级别与特征挡水位按表6.1.7-1采用；整体布置的进水口，其工作平台安全加高下限值应与挡水建筑物相同。

2 独立布置的隧洞（涵管）进水口，当建基面为岩基时，沿建基面整体稳定安全标准应根据荷载组合按表6.1.7-2的规定采用；当建基面为土基时，进水口抗倾覆稳定安全系数、抗浮稳定安全系数应按表6.1.7-2的规定采用，沿建基面抗滑稳定安全系数应按表6.1.7-3的规定采用。整体布置进水口，其抗滑稳定安全系数应与大坝、河床式水电站和拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。

3 独立布置的隧洞（涵管）进水口，当建基面为岩基时，建基面法向应力的控制标准应按SL 285 执行；当建基面为土基时，建基面法向应力的控制标准按 SL 265 执行。对于整体布置隧洞（涵管）进水口，建基面应力标准应与大坝、河床式水电站或拦河闸等枢纽工程主体建筑物相同。

6.2 溢洪道加固

6.2.1 根据防洪能力达标加固要求，可对溢洪道采取修复加固、改扩建、拆除重建等加固方案。原泄流能力不足且不具备改扩建条件时，可选择合适位置增设泄洪设施。

6.2.2 溢洪道加固应满足下列要求：

1 宜优先采取修复加固方案；溢洪道病险情严重难以修复时，可采用改建方案。

2 改扩建溢洪道应结合地形地质条件进行扩宽、加深等方案比选；改扩建、重建或增设溢洪道应避免大范围扩挖坝体，避免开挖山体形成高边坡，且宜避开冲沟、崩塌体及滑坡体。

3 控制段闸墩及岸墙顶部高程不满足规范要求时应加高。

4 上部的工作桥、交通桥或渡槽等交叉建筑物净空高度不满足泄洪要求时，应对其进行改建。

5 泄槽布置有弯道时，应复核弯道段横向水位差，两侧边墙根据考虑横向水位差后的掺气水面线加安全加高值确定；横向水位差过大时，可在泄槽中部设顺水流向中隔墙。

6 设有非常溢洪道的水库，宜保留原非常溢洪道，可根据病险情及安全隐患进行加固；确需废除原非常溢洪道时，应充分论证。

7 小型水库溢洪道加固布置应因地制宜，使水流平顺，体型宜简单。改扩建或增设溢洪道时，宜优先采用无闸门控制的开敞式溢流堰，并适当留有超泄能力。

6.2.3 溢洪道加固水力设计应满足下列要求：

1 应进行必要的水力计算复核，包括堰的泄流能力、泄槽水面线、消能防冲、及高速水流防空蚀计算等。

2 对采取修复加固的溢洪道，进水渠、控制段、泄槽段、消能防冲设施及出水渠等不满足水力要求时应加固改造。

3 水流条件复杂的大中型水库溢洪道加固应通过水工模型试验验证水力设计；对于小型水库溢洪道加固设计，必要时可根据实际情况进行水工模型试验。

6.2.4 进水渠加固应满足下列要求：

1 进水渠流速大于不冲流速要求时，可采取现浇混凝土、预制混凝土块、喷混凝土、浆砌块石、干砌块石、混凝土植生块等结构型式对进水渠底板和两侧衬护加固。

2 现浇混凝土或浆砌块石衬砌厚度不宜小于0.3m，并应根据气候特点、地基约束情况及混凝土施工条件等设结构缝。

6.2.5 控制段加固应满足下列要求：

1 控制段堰基面抗滑稳定安全系数及垂直正应力不满足规范要求时，可对控制

段修复加固或拆除重建。修复加固可采取加强防渗排水、扩大基础、增加自重和增设阻滑等措施。

2 弧形闸门牛腿支座强度、配筋不足或周边出现深层、贯穿性裂缝时，可采取加宽牛腿、增设预应力锚固、粘贴钢板或碳纤维布等补强加固措施。

3 可根据检修需要和检修条件增设检修闸门；条件具备时，可设检修闸门门库。

4 控制段上部结构及启闭机房等建筑物存在结构缺陷时，可采取维修加固或拆除重建措施。建筑物造型宜美观，并与周边景观环境相协调。

6.2.6 泄槽底板加固应满足下列要求：

1 底板稳定不满足规范要求时，可采取增加底板厚度、防渗、排水、锚固、增设齿槽等措施加固。

2 泄槽底板抗冲磨不满足要求时，可将原表层混凝土凿除后增设抗冲磨混凝土层加固，增设混凝土层厚度不宜小于0.2m，并应采取植筋等措施加强新老混凝土结合，抗冲磨混凝土的钢筋保护层厚度不应小于0.1m。当采用涂刷抗冲磨表面防护涂层处理时，所采用涂料应与原底板混凝土具有足够的粘结强度和耐久性。

3 泄槽底板在消力池最高水位以下部位加固时按消力池底板设计。

6.2.7 消能防冲加固应满足下列要求：

1 挑坎抗滑稳定、建基面垂直正应力不满足要求时，可根据实际情况采取增加挑坎宽度、增设锚筋等结构加固措施或拆除重建。

2 挑坎挑流最大冲坑深度影响挑坎基础、两岸岸坡稳定及相邻建筑物安全时，可采取增加挑坎宽度、调整挑射角度或增加岸坡衬护、下游增设护坦及混凝土防冲墙等措施，并对挑坎贴壁流和跌流的冲刷采取必要的防护措施。

3 消力池底板应进行抗浮稳定计算，1级、2级、3级溢洪道消力池底板抗浮稳

定安全系数可取 1.0～1.2，4 级、5 级可取 1.0～1.1。

4 消力池底板稳定不满足要求时，可根据实际情况采取增加底板厚度、排水降压、增设锚筋等加固措施或拆除重建。

5 消力池池长或池深不满足消能防冲要求时，应加长或加深，消力池末端可采取加长海漫、增加防冲槽抛石及岸坡衬护等措施。

6 挑坎或消力池底板冲蚀破坏严重时，可增设抗冲磨混凝土层加固，宜参照6.2.6 条执行。

6.2.8 出水渠结构加固设计应满足下列要求：

1 出水渠应与原河道衔接并平顺归槽，出水渠过流面应根据冲刷情况进行必要的衬砌，对两侧影响泄洪安全的不稳定滑坡体应进行清挖或加固处理。

2 出水渠行洪不畅时，可采取清淤疏浚、扩宽及衬砌加固等措施。

6.2.9 溢洪道各部位地基加固措施应根据承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制及抗冲等要求确定，并符合下列要求：

1 控制段基础防渗不满足要求时，可采用增加或加强垂直防渗、增加或加长水平铺盖等加固措施。控制段两岸的防渗不满足规范要求时，宜采取帷幕灌浆措施，防渗帷幕向两岸的延伸长度及走向，应根据水文地质、工程地质条件确定，宜延伸至相对隔水层或正常蓄水位与地下水位线相交处。控制段堰基防渗与两岸防渗之间应连接形成整体。

2 布置于坝端的溢洪道，其基础防渗帷幕应与大坝防渗帷幕可靠连接，形成整体。

3 地基及岸坡的排水设施应满足反滤要求。

4 地基存在断层破碎带或软弱夹层等不良地质条件时，可采取灌浆、增设防滑齿槽、抗滑桩、抗滑塞（键）或预应力锚索等措施加固处理。当存在岩溶渗漏时，可采取钻孔灌注混凝土或水泥砂浆。

6.2.10 应根据溢洪道的型式、建筑物级别及运行情况等，结合病险情和加固方案等，设置变形、渗流等监测项目。

1 宜在控制段、两侧高陡边坡、导墙和边墙设水平位移和表面垂直位移测点进行表面变形监测；对混凝土结构裂缝可采用单向或三向测缝计进行监测；溢洪道与大坝连接部位，可根据连接形式的不同，布置界面变形测点。

2 对独立布置的溢洪道，可在两侧布置渗压计或测压管监测绕渗；对紧靠坝体的溢洪道，应结合大坝绕坝渗流布置。

3 溢洪道监测布置应与大坝安全监测统筹考虑，监测项目分类和选项及监测频次按 SL 725 执行。

6.3 隧洞和涵管加固

6.3.1 隧洞和涵管加固应根据其病险情及安全隐患采取修复加固、局部拆除重建、全部拆除重建、易址重建或新建隧洞（涵管）等加固方案。

6.3.2 隧洞和涵管加固应满足下列要求：

1 隧洞和涵管采取修复加固方案时，其结构补强及修复措施应合理可靠，加固后结构布置满足过流顺畅、进流均匀、出流平稳等要求。

2 土石坝坝下涵管破损严重、结构强度不满足要求、不均匀沉降等问题难以修复时，可采用改建隧洞方案；改建隧洞条件不具备时，可采用易址重建的方案，改建后涵管基础应置于基岩或坚硬的土基上。易址重建涵管或新建隧洞需结合地形地质条件、下游河道和渠系分布等布置，经技术经济比较确定。

3 隧洞（涵管）采用修复加固方案或改扩建方案时，其过流能力应满足建筑物运用要求。

4 易址重建涵管或新建隧洞断面应考虑施工最小尺寸、进人检修等要求。

5 对进水口高程低于死水位的隧洞和涵管，应复核进水口泥沙淤积。进口高程低于淤沙高程时，应分析其对工程运行的影响并提出加固措施，可抬高进水口高程或易址重建，改建或重建后进水口高程不应低于复核的淤沙高程。

6 隧洞和涵管进水口工作平台高程不满足特征挡水位加波浪计算高度及相应安全加高值之和要求时应进行加高。

6.3.3 隧洞和涵管加固水力设计应满足下列要求：

1 隧洞（涵管）加固应对过流能力、水面线、压坡线和消能防冲等进行必要的水力计算复核，不满足水力要求时应进行改造加固。

2 易址重建或新建隧洞时，高流速、大流量、水流条件复杂的泄洪隧洞应进行水工模型试验，验证水力计算和建筑物布置的合理性。

3 对高流速无压隧洞，当采用圆拱直墙断面时，掺气影响的水面线不宜超过直墙范围，在掺气水面线以上的空间不宜小于断面面积15%。

4 在多泥沙河流上，应考虑夹沙水流对洞壁的磨损与空蚀的联合作用，选用抗蚀耐磨材料。

6.3.4 进水口结构加固应满足下列要求：

1 独立布置隧洞（涵管）进水口应复核沿建基面整体抗浮、抗滑稳定与地基应力，必要时宜进行抗倾覆稳定复核，其稳定及应力不满足要求时，应进行结构加固或拆除重建。

2 坝下涵管进水口改造时不宜侵占或尽量减少侵占坝体断面，并加强与坝体连接部位防渗处理。

3 对小型水库坝下涵管存在安全隐患的卧管进水口，可结合运行管理需要改建成斜拉闸门进水口、单层或多层取水塔进水口等型式。

6.3.5 隧洞洞身支护与衬砌结构加固应满足下列要求：

1 洞身支护与衬砌结构存在裂缝、冲蚀等表面缺陷时，可采取裂缝处理和表面修复等处理措施。

2 洞身支护与衬砌结构强度不满足要求时，可采取加钢筋混凝土衬砌、加钢内衬、加贴碳纤维布内衬等加固措施。局部加固难以满足结构安全要求时，可将原衬砌拆除重建。

3 洞身支护与衬砌采取加固措施时，断面尺寸应满足过流和施工要求。

4 洞身增加的钢筋混凝土衬砌应通过回填灌浆或接触灌浆与原衬砌紧密结合。

5 洞身采用加钢内衬加固时，可采取内衬钢管或粘贴钢板的方式，内衬钢管厚度不宜小于10mm，粘贴钢板厚度不宜小于6mm。 6 洞身采用加贴碳纤维布内衬加固时，碳纤维布的纤维必须为连续纤维，其径向抗拉强度标准值不宜小于 3000MPa，胶粘剂与混凝土的正拉粘结强度不应小于 2.0MPa，粘贴层数根据结构补强需要确定。 7 对于未衬砌或采用挂网喷锚支护的隧洞，应结合围岩地质条件复核其稳定性，必要时增设衬砌。

6.3.6 涵管管身衬砌加固应满足下列要求：

1 涵管管身开裂、止水失效等渗漏，可采取管身修补加固、管周灌浆、开挖后更换管身衬砌或止水、出口反滤保护等措施。

2 因坝下涵管管周填土质量问题造成的渗漏或沿涵管外壁的接触渗漏，宜根据不同坝型、防渗方式选择合理的修复方案。可降低库水位或放空水库时，采取进口段沿管线开挖回填、埋管（涵）外增设截水环或对埋管（涵）外壁与土坝接触部位灌浆以及出口部位进行贴坡反滤排水和导截沟等一种或综合措施。

3 坝下涵管过流能力有较大裕度时，管身可采用内衬管方法进行加固，内衬管可根据具体情况选用混凝土管、钢管或PE管等。

4 具备地形地质条件的小型水库，易址重建涵管可采用非开挖拖管方法重建，新涵管与山体之间的空隙应进行回填灌浆处理。

6.3.7 原涵管封堵时，封堵体应满足下列要求：

1 原涵管上游进口段及坝体与坝基防渗体部位管身可采用混凝土封堵，可采用微膨胀混凝土，封堵体顶部应预埋灌浆管并回填灌浆密实。

2 封堵体按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数不应小于3.0。

6.3.8 应根据隧洞的建筑物级别及运行情况等，结合病险情和加固方案等，设置变形、渗流等监测项目。

1 隧洞变形监测以围岩稳定性、进出口建筑物及边坡稳定性为重点，对进口和出口建筑物变形、围岩变形、接缝及裂缝开合度等进行监测。加固施工期应进行收敛变形和拱顶沉降临时监测。

2 隧洞渗流监测以隧洞外水压力为重点，对隧洞衬砌外水压力、进出水口基础扬压力等进行监测，隧洞外水压力监测可与大坝渗压监测、绕渗监测或地下水位监测相结合。

3 隧洞穿越防渗帷幕时，应增设渗流监测点。过水隧洞监测仪器、线缆应考虑仪器保护，同时避免形成渗流通道。