山塘除险加固工程技术指引

1 总体要求

明确需除险加固山塘的位置及存在的主要问题，针对问题，提出拟采取的除险加固措施。除险加固措施可包含但不限于坝坡、坝体除险加固、溢洪道除险加固、输水涵管除险加固、库区清淤等。

（1）山塘除险加固应以满足安全及功能需求为重点，进一步复核山塘规模及防洪、灌溉、供水等方面发挥的功能。

（2）山塘的工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。

（3）山塘除险加固应开展必要的调查、勘察、测量等工作，通过技术比选确定挡水、泄洪、输水建筑物设计方案，并对水位观测、交通、环境绿化等设施进行设计，明确管理范围。

（4）不得抬高山塘原有溢洪道堰顶高程改变工程规模。

（5）坝顶高程原则上不得抬高。

（6）防渗体宜外部布置为主，尽可能减少隐蔽布置。

（7）输水建筑物应满足应急放空需要，能够快速降低水位。

（8）若整体挖除原坝体，应优先选择重建重力坝。

（9）山塘综合整治项目完工后应及时进行验收，相关程序可参照SL223执行并适当简化。

（10）若除险加固后山塘总库容超过10万m3，则应上报县一级水行政主管部门，由主管部门纳入小（二）型水库统一管理。

2 山塘的定义

本指引所称山塘是指正常蓄水位高于背水坡坡脚地面高程且具有挡水和泄水建筑物、总容积1~10万m3（不含10万m3）的蓄水工程。山塘常见的坝型有黏土心墙坝、均质土坝、混凝土坝、堆石坝、砌石坝等类型。

土石坝山塘

混凝土坝、砌石坝山塘

3 洪水标准

（1）山塘除险加固的洪水标准应根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252），结合山塘的坝型、坝高、上下游水头差和失事后可能造成人员伤亡和房屋倒塌的程度综合考虑选取。

（2）若山塘下游连接河道，上下游水头差应是山塘正常水位（也可取堰顶高程）与下游河道水位之差值。若下游无水，则应为山塘正常水位（也可取堰顶高程）与下游坝脚高程之差值。

（3）山塘位于城市、县城、建制镇、村庄等上游500m以内时，洪水标准应不低于下游城市、县城、建制镇、村庄等的防洪标准。

4 坝顶

（1）土石坝、堆石坝坝顶高程应满足《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189）的要求。

（2）混凝土坝、砌石坝（除全坝顶溢流外）坝顶高程应不低于校核洪水位。

（3）土石坝坝顶宽度应不小于3m。设计坝顶宽度时应考虑下列因素：

①若坝顶有交通要求，作为公路，应按公路等级的相应标准执行，不宜小于4.5m；作为通村道路或机耕路，应根据当地农耕车辆通行需求确定，不宜小于4m；

②应满足施工和运行检修时设备通行的要求；

③对于心墙坝或斜墙坝，坝顶宽度应能满足心墙、斜墙及反滤过渡层的布置要求。

（4）土石坝坝顶构造的常规要求按SL189执行。

（5）山塘的坝顶防浪墙原则上不作为挡水结构，仅仅作为安全防护设施。若作为挡水结构，其应坚固闭合，厚度应取0.3m以上，满足稳定和强度要求，并且与防渗体相连接。

（6）若坝顶不设防浪墙，宜采用栏杆或防护网作为安全防护。

5 坝坡

（1）土石坝坝坡应根据筑坝材料特性和相应规范的安全系数要求进行设计。

（2）若坝高大于12m，可分级采用不同坡度，对于黏性土料占比相对较大的土坝，坝坡宜上陡下缓。

（3）上下游坝坡可根据坝面排水、通行、增加护坡和坝基稳定等不同需要确定是否设置马道。若坝高≥12m，宜增设马道。

6 防渗体

（1）除险加固方案应先分析渗漏原因，并根据地基特征、防渗方式、施工条件等要素确定防渗体结构。

（2）山塘现有坝体形式为均质坝、类均质坝或者坝高10m以上的土石坝，建议设置防渗斜墙。

（3）防渗斜墙应上薄下厚，其厚度（垂直于墙面方向）顶部不小于1.0m，底部不小于坝前正常水头1/4～1/6且不小于2.0m，与两岸山坡接触部分厚度应加宽一倍。

（4）采用土工膜作防渗体时，应在土工膜的上面铺设保护层，并在下面设置过渡层。保护层分面层和垫层，能保护土工膜不受紫外线辐射；过渡层应使土工膜受力均匀，免受局部集中应力的破坏。防渗土工膜必须与坝基、岸坡或其他建筑物形成封闭的防渗系统，其结构尺寸应能满足渗透坡降和变形的要求，并做好周边缝的处理。

（5）防渗心墙的顶宽不宜小于1.0m，底宽应不小于坝前正常水头的1/4～1/6且应不小于顶宽。

（6）山塘坝体类型为砌石坝、采用混凝土防渗体结构的，其防渗体设计、结构稳定及应力设计可参照SL25中相应的要求执行。

7 护坡与排水

（1）土石坝的坝坡坡面应进行保护，护坡型式可根据坝体结构型式及当地实际情况进行选择。

（2）上游坝坡应有效地防止波浪冲击、侵蚀破坏和穴居动物破坏，建议采用现浇混凝土护坡。护坡的范围应延伸至死水位以下。

（3）下游护坡宜采用碎石、块石或混凝土预制块等护坡，保证坝坡不会受到降雨径流的影响。若有人文景观和生态环境要求，宜选择草皮护坡。

现浇混凝土护坡

混凝土预制块护坡

干砌石护坡

浆砌石护坡

草皮护坡

（4）采用碎石护坡时，护坡结构不小于两层，表层可由碎石、卵石或砾石组成，防止侵蚀；下层为反滤层或垫层，可由砂砾混合物或粗砂组成。

（5）下游坝坡应设置踏步台阶，位置根据山塘巡查管理要求确定或布置在坝体中间。上游坝坡可根据实际需要确定是否设置踏步台阶。

（6）下游坝基部位应设置排水良好和满足反滤要求的排水设施，排水设施可采用棱体排水、贴坡排水等结构。

（7）棱体排水的顶部宽度不宜小于0.8m，顶高程应高出下游最高水位或地面（下游无水时）至少0.5m，并设置反滤层与坝体分开。

（8）贴坡排水的厚度（含反滤层）不应小于0.5m，高度应高于浸润线出逸点1.0m或高于1/2坝高且高度不小于2.0m。

（9）下游排水体底部应设置排水沟，排水沟应低于坝体浸润线出逸点，断面尺寸不宜小于0.25m×0.25m。

8 坝基处理

（1）若山塘存在基础渗漏或绕坝渗漏的情况，应在工程实施整治前，参照GB50287和DL/T 5414进行地质勘探工作。同时应复核渗漏的分布位置、范围和特征，并对坝基渗漏、渗透稳定及工程地质进行评价，提出处理措施的建议。

（2）山塘综合整治涉及到坝体基础处理的，应对坝基面进行清理。地基应满足坝体稳定需要，并保证上部重新填筑材料的沉降量不超过可压缩层厚度的5%。

（3）砂砾石地基、岩石地基、软土地基等各类地基的处理要求应按SL189执行。

（4）若地基存在透水层时，应采用帷幕灌浆等方法进行防渗处理。确定灌浆处理的技术参数前，应进行灌浆材料性能检测和现场灌浆试验，同时应编制相应的施工方案。具体参照SL62的规定执行。

9 坝体与岸坡及其他建筑物的连接

（1）应挖除坝肩的风化体和破碎带，直至相对不透水层。若开挖范围较大，采用挖除方法不经济时，应进行专门设计，采用合理的防渗措施，确保截断绕坝渗漏通道。

（2）实施坝体防渗体加固处理的，防渗体须嵌入坝肩的弱风化层。嵌入厚度不宜小于0.5m。

（3）若溢洪道与坝肩相连，连接部位应设置混凝土截水墙并做灌浆防渗处理。

（4）坝体与岸坡及其他建筑物连接的其他设计要求应按SL189执行。

10 泄洪建筑物

（1）若原有溢洪道泄洪能力不足，应首先选择拓宽溢洪道。

（2）不同堰型溢洪道结构的水力计算可参照SL253。

（3）溢洪道进水段与泄流段山体边坡应保证稳定。

（4）溢洪道靠坝一侧边墙应采用混凝土结构，与坝体防渗体及背水侧连接部位应设置防渗结构。边墙高度应高于泄流水面线0.5m以上，且不低于相应部位坝体。

（5）溢洪道底板宜采用混凝土或浆砌石衬砌，混凝土衬砌厚度不小于20cm，浆砌块石衬砌厚度不小于0.3m。

11 输水建筑物

（1）土石坝原有破旧坝下涵管原则上应废除。

（2）废除原有坝下涵管后，可重新设置坝下输水管道，并应遵循以下原则：

①管道应采用钢管、整体钢筋混凝土管或强度高、耐久性好的新型材料管。管道宜建在岩基上，管身宜直线水平布置。

②如防渗体为黏土心墙，应在涵管部位扩大心墙断面，并设置截水环，截水环周边横向厚度为管径的三倍且半径不宜小于1m，截水环的厚度宜大于0.5m。

③坝下输水管安装完成后，应通过压缩空气施加压力法，测试管道是否存在泄漏，特别是管道接缝处。测试压力应设置为输水管最大工作压力的150%，测试时间应为1～2个小时以上。

12 其他除险加固要求

（1）对于土石坝坝体填筑材料，应保证黏性土料的压实度不小于95%。各层土层都必须均匀地压实，压实后的土层厚度应控制在0.20m～0.30m之间。若无法使用机械压实，土层压实后的厚度宜控制在0.20m以内。其他要求和填筑标准参照按SL189执行。

（2）新填筑的坝体材料与相邻土层间如不满足层间关系时，应设置反滤层和过渡层，特别是土质防渗体（心墙、斜墙、铺盖等）与坝壳或坝基透水层之间应满足反滤要求，在各接合部位设置反滤层，并视实际情况设置过渡层。反滤层和过渡层结构的设计要求按SL189执行。

（3）山塘除险加固过程中，应设置水位观测设施和渗流水深观测设施。同时应设置防汛抢险道路，道路应能直达坝顶或下游坝脚，且路面宜硬化，宽度不小于3m。

（4）需要进行清淤的山塘，应保证坝体防渗系统的完整性，应根据蓄水区淤积情况和取样试验分析结果确定污泥分布形态，划分清淤范围，并根据淤泥垂直分布情况确定清淤深度。上游坝趾5m范围内，除结合防渗斜墙施工外，不宜进行清淤施工。对于存在透水性的蓄水区，清淤深度不宜过大。

（5）白蚁危害地区应结合除险加固进行白蚁防治处理。

13 工程管理

（1）山塘所有权人或山塘受益人对山塘安全管理负直接责任，是山塘运行管理、巡查管护及综合整治的管理单位或责任主体。山塘主管部门、乡镇人民政府(街道办事处）应定期公布所管辖山塘的安全管理责任人名单，并与山塘所有权人签订山塘安全管理责任书。

（2）山塘所有权人、受益人或使用者应向乡镇人民政府（街道办事处）水行政主管部门申报注册登记，并提交山塘主要技术经济指标资料和山塘注册登记表。

（3）山塘管理范围应报经县级人民政府批准，由山塘主管部门或乡镇人民政府(街道办事处)组织设置界桩和公告牌。任何单位和个人不得控自移动、损坏界桩和公告牌。在山塘管理范围内不得增设与山塘安全管理无关的建筑物和构筑物，也不得进行爆破、打井、采石、采矿、取土、造坟等危害山塘安全的活动。

（4）山塘所有权人负责山塘的日常运行管理工作，依照有关规定落实巡查管护人员和巡查管护经费。山塘所有权人应当建立健全日常维护、安全运行、应急处置等相关制度，加强日常巡查、维修养护、控制运行等工作，完善技术档案，规范操作规程，保障工程完好和运行安全。

（5）山塘主管部门或乡镇人民政府（街道办事处）应限期组织对认定或评估的危险山塘、病害山塘进行综合整治或者报废处理。病害山塘也可以降低正常水位或增加泄洪能力运行。未进行综合整治或者报废处理的危险山塘，必须放空，不得继续蓄水。