DB44∕T 2458-2024 水库土石坝除险加固设计规范(广东省).pdf
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1、 ICS 93.160 CCS P 55 44 广东省地方标准 DB44/T 24582024 水库土石坝除险加固设计规范 Design code for risk-removal and reinforcement of reservoir earth-rock dams 2024-01-17 发布 2024-04-17 实施 广东省市场监督管理局 发 布 DB44/T 24582024 I 目次 前言.III 引言.IV 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.2 4 总则.2 5 基础资料.3 6 除险加固工程布置.3 工程总体布置.3 大坝工程布置.3 溢洪道工程布置.4
2、 输水建筑物工程布置.4 7 大坝除险加固设计.4 一般规定.4 坝顶.4 坝坡.4 坝体.5 排水、反滤.5 坝基.6 8 防渗系统除险加固设计.6 一般规定.6 坝体防渗.6 坝基防渗.9 溢洪道防渗.10 集中渗漏封堵.10 9 溢洪道除险加固设计.11 一般规定.11 进水渠.11 控制段.11 泄槽.11 消能防冲设施.12 出水渠.12 10 输水建筑物除险加固设计.12 一般规定.12 DB44/T 24582024 II 进水口.13 输水涵管或隧洞.13 出水口.13 废弃输水涵管封堵.13 11 边坡除险加固设计.14 12 金属结构除险加固设计.14 13 计算和分析.1
3、5 一般规定.15 大坝.15 溢洪道.16 输水建筑物.16 金属结构.16 14 除险加固工程施工设计.16 15 安全监测.17 一般规定.17 大坝.17 溢洪道.17 输水建筑物.18 其他.18 16 白蚁防治.18 17 工程管理设计.18 18 工程信息化.18 DB44/T 24582024 III 前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广东省水利厅提出并组织实施。本文件由广东省水利标准化技术委员会(GD/TC139)归口。本文件
4、起草单位:中水珠江规划勘测设计有限公司、广东省水利水电技术中心、湖南宏禹工程集团有限公司、水利部珠江水利委员会技术中心、广东省水利电力勘测设计研究院有限公司。本文件起草人:刘元勋、钟鸣辉、彭春雷、陈松滨、范穗兴、张永恒、汪艳青、徐苏晨、王盟、李敏、罗庆锋、尼珂、宾斌、刘启波、毕树根、刘君健、鲁小兵、代健、宋书卿、陈健、梁欣然、王海建、熊小林、刘夏渊、刘亚洲。DB44/T 24582024 IV 引言 广东省地处南海之滨,雨量充沛、河流纵横、水系发达,建国以来全省各地修建了8400多座水库,为捍卫我省人民群众的生命财产,促进经济社会发展,保障防洪安全、供水安全、粮食安全发挥了重要作用。由于我省大
5、部分水库为土石坝,且建设年代已久,存在不同隐患,威胁人民群众生命财产安全,一旦失事将造成重大经济损失,造成严重社会影响。为规范我省土石坝病险水库除险加固设计,进一步提高我省水库除险加固设计质量,确保水库除险加固做到安全可靠、技术先进、经济合理,根据国务院办公厅关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知(国办发20218号)有关要求,制定本文件。DB44/T 24582024 1 水库土石坝除险加固设计规范 1 范围 本文件规定了总则、基础资料、除险加固工程布置、大坝除险加固设计、防渗系统除险加固设计、溢洪道除险加固设计、输水建筑物除险加固设计、边坡除险加固设计、金属结构除险加固设计、计算和分
6、析、除险加固工程施工设计、安全监测、白蚁防治、工程管理设计、工程信息化等内容。本文件适用于除堆石坝、沥青心墙坝外的各类病险水库土石坝及相关建筑物(包括金属结构)的除险加固设计。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 50367 混凝土结构加固设计规范 GB 50487 水利水电工程地质勘察规范 GB 51247 水工建筑物抗震设计标准 GB/T 50123 土工试验方法标准 GB/T 50290 土工合成材料应用技术规范 SL
7、 55 中小型水利水电工程地质勘察规范 SL 74 水利水电工程钢闸门设计规范 SL 106 水库工程管理设计规范 SL 174 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 SL 189 小型水利水电工程碾压土石坝设计规范 SL 210 土石坝养护修理规程 SL 226 水利水电工程金属结构报废标准 SL 252 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL 253 溢洪道设计规范 SL 274 碾压式土石坝设计规范 SL 279 水工隧洞设计规范 SL 285 水利水电工程进水口设计规范 SL 303 水利水电工程施工组织设计规范 SL 386 水利水电工程边坡设计规范 SL 486 水工建筑物强震动安全
8、监测技术规范 SL 551 土石坝安全监测技术规范 SL 564 土坝灌浆技术规范 SL 616 水利水电工程水力学原型观测规范 SL 725 水利水电工程安全监测设计规范 SL/T 62 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 DB44/T 24582024 2 SL/T 619 水利水电工程初步设计报告编制规程 DL/T 5200 水电水利工程高压喷射灌浆技术规范 JGJ/T 211 建筑工程水泥水玻璃双液注浆技术规程 JGJ/T 245 房屋白蚁预防技术规程 DB44/T 2282 水利工程白蚁防治技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。病险水库大坝 dangerous reser
9、voir dam 实际抗御洪水标准低于工程防洪标准或者工程存在安全隐患,不能按设计标准正常运行的大坝。脉动灌浆 pulse pressure grouting 灌浆压力随时间围绕某一均值按设定频率跳动变化,并随灌浆进程持续增大,使灌浆浆体对受灌体不断进行劈裂、压密,直至达到给定结束控制标准的灌浆方法。脉动灌浆帷幕 pulse pressure grouting curtain 采用脉动灌浆方法形成的由浆液结石体与压密土体相互结合组成的一定厚度的复合防渗体。冲抓回填 impact-grab backfill 利用冲抓机造孔,回填防渗土料,并用夯实锤夯实,形成新的防渗体的施工方法。集中渗漏 con
10、centrated leakage 穿透水库防渗系统而形成明显渗流的现象,包括坝体、坝基、坝肩以及与建筑物相接等部位,其重要特征是集中并具有一定的渗流量。4 总则 除险加固工程建设内容以水库大坝安全鉴定报告书或核查意见为依据,合理确定除险加固建设内容,主要包括:a)挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物、基础和两岸坝肩的加固处理;b)与运行安全有关的闸门、启闭设备等设施改造;c)必要的水情测报、安全监测、管理设施等。除险加固设计是在安全鉴定或检测结论基础上开展,对水库存在的安全隐患进行复核,充分论证水库进行除险加固的必要性,实事求是、因地制宜地开展工作。根据各水库的病险特点,除险加固设计以消除水库
11、险情和隐患为目标,结合工程运行调度、施工条件等因素,对除险加固方案进行综合比较和论证。除险加固设计以安全可靠、技术先进、经济合理、生态友好、环境协调、文化融合要求为原则,进行技术、经济、生态多因素方案比选,推进水库除险加固工程高质量建设。除险加固设计在采用成熟可靠技术的基础上,积极推广应用新技术、新工艺、新材料、新设备,推进水利工程信息化建设。加固部位结构安全标准及耐久性根据建筑物级别,按国家现行有关标准执行。DB44/T 24582024 3 工程涉及的水文、勘测、机电、移民、水保、环保和概算等专业内容按现行有关规范执行。本文件有关渗透系数、压实度等技术参数标准的试验验证方法,按 GB/T
12、50123 等执行。5 基础资料 除险加固设计应收集下列基本资料:a)水文、气象资料;b)原地形、地质资料;c)安全评价报告及批准的安全鉴定报告书;d)原勘测设计及历次除险加固或改扩建设计、施工、竣工资料;e)大坝观测设施布置及安全监测资料;f)水库历年运行管理资料;g)病险水库大坝其他相关资料。除险加固设计应对基础资料进行整理和分析,并有针对性地开展现场调查、工程测量、地质勘察以及检测等工作,查明工程病害的分布范围、类型及成因,为确定除险加固方案提供可靠依据。除险加固设计应复核水库任务与规模,按 SL 252 复核水库工程等别、建筑物级别和洪水标准。水库除险加固项目原工程任务和规模原则上不得
13、调整,确需改变时应充分论证,并经有关主管部门批准。除险加固设计应复核设计洪水,当复核成果小于原设计时,宜采用原设计成果;当复核成果大于原设计时,为确保工程安全,应采用复核成果。除险加固设计应复核水库泄流能力,进行调洪计算,复核水库特征水位。当复核后水库特征水位成果小于原设计时,宜采用原特征水位;当复核后水库特征水位成果大于原设计时,应采用复核成果。除险加固设计应复核工程的抗震设防烈度,并按复核后成果进行建筑物抗震设计。6 除险加固工程布置 工程总体布置 6.1.1 除险加固工程总体布置应根据除险加固内容、原工程布置、运行管理、施工组织设计等综合考虑,并应减少对水库运行的影响。6.1.2 水库防
14、洪能力达标的工程,原则上应维持坝顶高程和泄洪能力不变。水库防洪能力不达标的,可选择加高挡水建筑物高度,或加大泄洪能力,或两者兼具,应通过方案比较确定工程布置。6.1.3 工程布置应尽可能布置在水库管理范围内,尽量减少征地。6.1.4 大坝、溢洪道等建筑物应设置防汛道路与外界连通。6.1.5 除险加固工程布置,应尽可能减少对原有监测、观测设施的影响。如原有监测设施已经失效,应根据规范要求重新布设。6.1.6 改造或增设生态流量泄放设施时,不宜采用坝体穿管布置,可利用输水涵管增设生态流量旁通管。6.1.7 金属结构改造宜与建筑物加固相互协调,改善运行管理条件,提升运行管理信息化水平。6.1.8 除
15、险加固工程应结合水库条件,因地制宜与主体工程加固同步设计布置水文化设施,同步完成水文化建设。大坝工程布置 6.2.1 病险水库大坝加固,不应调整坝轴线。DB44/T 24582024 4 6.2.2 坝顶布置除应满足自身结构布置要求外,还应满足防汛道路通行要求。溢洪道工程布置 6.3.1 拆除重建的溢洪道布置,宜首选原址;原址重建困难时,在不影响坝体安全的情况下,宜结合原枢纽布置,按 SL 253 执行。6.3.2 拆除重建的溢洪道应设置交通桥梁,保证溢洪道对外交通连接顺畅。6.3.3 拆除重建溢洪道布置宜避免出现高边坡。6.3.4 消力池后排洪渠布置宜尽量汇入原河道或下游沟渠,沟渠不满足行洪
16、要求时应进行改扩建。输水建筑物工程布置 6.4.1 年久失修漏水、难以维修加固的坝下涵管应予以废弃封堵,并重新布置输水建筑物和相应金属结构设备。6.4.2 输水建筑物另址重建时,大、中型水库及坝高大于 10 m 的小型水库土石坝不宜采用坝体穿管布置,宜布置在坝肩原状土体内,并结合原枢纽布置、供水需求、地形地质、施工、征地移民等条件进行方案比选。6.4.3 新建输水建筑物型式宜优先采用隧洞、顶管等方式。6.4.4 新建输水建筑物必须穿坝布置时,应进行专门论证,并设置截渗措施。6.4.5 新建进水口布置应方便设置围堰,并综合考虑与原有供水建筑物的衔接。6.4.6 对不能降低水位运行的水库,新建进水
17、口宜采用竖井式。6.4.7 新建出水口布置应和原有输水设施衔接顺畅。7 大坝除险加固设计 一般规定 7.1.1 大坝除险加固方案应综合考虑历史险情、坝体填筑质量、水库运行要求、施工条件等因素,经技术经济比选确定。7.1.2 大坝宜采用培厚、加高、加强防渗等方式进行加固。7.1.3 建筑物排水系统需统一设置。坝顶 7.2.1 根据大坝建筑物级别复核坝顶高程,加固后大坝坝顶高程不应低于原高程。7.2.2 加固后坝顶宽度应结合大坝级别、坝高、坝体结构、施工、抗震要求等确定,加固后坝顶宽度按 SL 274、SL 189 执行且不应小于原坝顶宽度。7.2.3 新建的防浪墙可与路灯、电缆沟、人行道等设施结
18、合,并与周边环境相协调。7.2.4 坝顶路面结构宜采用沥青混凝土、水泥混凝土等硬化路面。7.2.5 坝顶面横坡根据降雨强度可选择 2%3%,并连接下游排水系统。7.2.6 坝顶下游侧和不设防浪墙的上游侧,应设栏杆和挡车护栏等安全防护措施,并延伸至两岸坝肩。7.2.7 对培厚、加高的坝体,应根据沉降计算预留超高填筑量。7.2.8 对坝顶以及坝顶与溢洪道之间的裂缝应采用充填灌浆等方式进行处理。坝坡 7.3.1 坝坡应满足各工况下稳定要求,不满足要求时,可采取培厚、压脚等措施。采用培厚的,其坡DB44/T 24582024 5 比不应陡于 1:2。7.3.2 上游护坡重新设置时,宜在原护坡上实施,并
19、对原护坡下的空洞部位在不扰动原护坡的情况下进行回填灌浆处理。新、老护坡之间不应设置反滤层,排水孔宜结合原护坡排水孔进行设置并对原护坡失效排水孔进行疏通。7.3.3 上游护坡顶部应自坝顶起,并与防浪墙连接;底部宜设置在坡脚或死水位以下,并在变坡处等位置设置抗滑齿槽。下游护坡应由坝顶护至排水棱体或贴坡排水。7.3.4 新建上游护坡可采用现浇(钢筋)混凝土板、混凝土预制块等材料,混凝土强度等级不宜低于C20。护坡修理可按 SL 210 执行。7.3.5 下游护坡宜优先采用草皮护坡或其他生态护坡。坝体 7.4.1 坝体培厚包括上游培厚、下游培厚两种方式,坝体结合面应采用以下处理措施:a)上游培厚应清除
20、上游坡面的混凝土等护坡结构;b)下游培厚应清除下游坡面的植被、腐殖土;c)培厚坝基应清除淤泥质土等软弱层;d)在原坡面上开挖抗滑台阶。7.4.2 大坝培厚应首选下游坡面,必须在上游坡培厚的,宜放空水库或在围堰的保护下实施。7.4.3 大坝加高受限且不超过 1.0 m 时,可按 SL 274 规定加设防浪墙,或在满足坝坡稳定条件下以带帽方式直接加高坝顶,上下游均应设置钢筋混凝土“L”型挡墙。大坝加高超过 1.0 m 时应进行培厚。7.4.4 培厚的坝体填料应就地取材,减少征地。7.4.5 土石混合料、高含泥砂砾料、风化岩石、软岩等土石料的设计控制指标根据其物理力学性质可采用相对密度、孔隙率、压实
21、度或同时采用其中两种进行控制,并同时控制施工工艺。7.4.6 坝体的培厚水平宽度应根据所采用的施工机械确定,并不宜小于 3.0 m。7.4.7 坝体培厚填筑材料宜与原坝体填筑材料性质相近,若性质差异较大时,宜增设过渡层或反滤层。7.4.8 下游坡培厚时要求使用透水性好的材料。7.4.9 坝体裂缝可根据其所处部位、性状及其成因和危害采取局部挖除回填、裂缝灌浆等措施处理。7.4.10 坝体塌陷的部位,可采用回填强夯、振冲等方法对塌陷范围进行加密处理。7.4.11 坝体震损出现的裂缝、变形、渗漏等险情及地震液化问题,应按 GB 51247 和 SL 274 执行。7.4.12 1 级、2 级、3 级
22、和中、高坝的坝体填筑标准按 SL 274 执行,4 级、5 级低坝按 SL 189 执行。7.4.13 当库周单薄山体出现渗漏导致安全不足、采用防渗加固不能满足要求时,可对山体进行培厚。排水、反滤 7.5.1 坝下游贴坡排水、棱体排水失效的,不应挖除重建,应在原排水体坡面及坝脚设置符合反滤要求的贴坡排水,其顶部高程应根据计算出逸点和实际监测数据确定,并应高于出逸点和原排水体顶高程不小于 2.0 m。7.5.2 当坝后坡出现渗漏和湿润时,可在渗水范围及四周设置贴坡反滤排水,并接入排水沟或坝下游排水体。7.5.3 当需要新增或加固排水体时,不应拆除原坡脚基座,应将其包裹在排水体结构内。7.5.4
23、棱体排水、贴坡排水宜符合以下规定:a)排水体材料应质地致密,抗水性和抗风化性能满足工程运用条件的要求,具有要求的级配及透水性,粒径小于 0.075 mm 的颗粒含量不应超过 5%;b)排水体采用堆石填筑,宜用孔隙率为设计控制指标,孔隙率应满足 SL 274 相关规定要求;c)排水体坡脚宜设置排水沟,沟内靠坝一侧设置排水孔;DB44/T 24582024 6 d)排水体材料应满足护坡的要求。7.5.5 原坝顶、坝坡、坝肩、岸坡等部位的集水、截水、排水设施损坏的,应进行修复,坝坡排水宜与坝体、坝基排水形成相对独立的排水体系。坝基 7.6.1 因坝基土体抗剪强度低影响坝体或坝基抗滑稳定时,应采取抗滑
24、措施。7.6.2 坝基液化抗震加固可结合坝体布置情况采取压重法、振冲加密法、排水井法、围封法等措施。8 防渗系统除险加固设计 一般规定 8.1.1 防渗系统包括坝体、坝基、两岸坝肩延伸段、溢洪道控制段和其他穿坝建筑物的防渗。防渗加固方案宜结合坝体、坝基、坝肩防渗等综合考虑,并尽可能布置于坝体中、上游侧。防渗标准按 SL 274执行。8.1.2 应查明防渗系统渗漏的分布范围、类型等,分析原因,并计算复核各工况下的坝体和坝基的渗透稳定性、渗漏量,评价渗透稳定性,提出处理方案。8.1.3 防渗加固宜在枯水期进行,应尽量降低水库水位。8.1.4 防渗型式应综合以下因素经比较后确定:a)水文、地形、地质
25、条件;b)坝型、坝高及坝体结构分区型式;c)施工导流、施工进度与分期、施工期度汛和对外交通等条件;d)工程的实际运用条件;e)各方案的经济效益情况;f)环境、水保及移民征地等要求。8.1.5 土石坝拦河枢纽宜采用同一种防渗型式进行加固,当枢纽建筑物型式较多需采用不同的防渗型式时,应加强防渗体接头的衔接。8.1.6 加固的防渗体渗透稳定应满足 SL 274 相关规定要求,其变形应与大坝结构及相关建筑物相协调。坝体防渗 8.2.1 常用坝体渗漏处理采用混凝土防渗墙、高压喷射灌浆、脉动灌浆、套阀管灌浆、冲抓回填、铺土工膜等方法中的一种或几种组合。防渗方案可根据处理深度参考表 1 选用。表1 常见土石
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