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【摘要】结合当前少部分已实施的小型水库除险加固工程中因施工的不规范和设计的不够完善所暴露的不足，根据小型水库的实际情况,作出针对性的细部结构优化设计，旨在提高工程质量、节约耕地、方便农业生产，从而提高除险加固的功效，为后期同类工程的实施提供参考。
【关键词】小型水库；除险加固；细部结构；优化设计
中图分类号：TV 文献标识码： A
Optimized Design of Detailed Structures in Small Reservoir Danger Removal and Reinforcement Project
DING Wei-qing
（Wuhan ZhiHong Water Resources and Hydropower Design Institute，
WuHan，430070，China）
Abstract：According to the insufficient as a result of construction in irregular anddesign is imperfect showed from reinforcement project of the current small number of implemented small reservoirs；And on the basis of the actual situation of small reservoirs；Make optimized design of detailed structures contrary to the insufficient,aimed to making better project quality、conserving farmland and convenience for agricultural production,and improving the effectiveness of reinforcement and provide reference for the implementation of similar projects in the late.
Key words：small reservoir；danger removal and reinforcement；detailed structures；optimize design
当前水库除险加固工作的对象主要是小型水库，在少部分已实施的小型水库除险加固工程验收中发现部分细部结构存在质量缺陷，这些缺陷有两方面原因：一、施工的不规范，施工队伍的不专业，不严格按图施工；二、设计的不够完善，对小型水库的具体情况考虑的不足。为了提高小型水库除险加固的工程质量及功效，除了要加强施工管理，做好技术交底，还应当根据小型水库的具体情况作出针对性的优化设计，以下就小型水库除险加固工程中细部结构的优化设计作简要阐述。
机耕桥支座优化
初步设计方案
跨溢洪道机耕桥（以下简称机耕桥）桥跨结构设计为简支，设计荷载为公路—Ⅱ级，混凝土结构为C25，桥跨结构为“T”梁，桥帽为“L”型钢筋混凝土结构，桥梁支座为30mm厚橡胶垫板，如图1所示。
1—栏杆，2—支座，3—T梁，4—桥帽，5—桥墩
图1 机耕桥示意图
存在的问题
某些偏远的水库中，由于橡胶垫板采购不便，施工人员的不专业（根本就不知道橡胶垫板支座的作用），在实际施工时，有些用木板代替，形成“木板支座”；有些则无任何支座，形成类似“刚结点”的形式。致使桥帽或桥墩顶部边角出现表面裂缝，存在工程质量缺陷，如图2所示。
1—裂缝，3—T梁，5—桥墩
图2 裂缝示意图
优化设计
橡胶垫板改为钢板，钢板上焊接4根螺纹钢，形成“钢板支座”，在桥墩、主梁浇筑施工时分别预埋“钢板支座”，分别形成上、下两部分整体构件，且上、下钢板间可以自由滑动，钢板厚10mm，螺纹钢14mm，形成的“钢板支座”如图3所示。
1—钢板，2—螺纹钢，3—T梁，4—桥墩
平面图剖面图
图3 钢板支座大样图
成效
采用预埋“鋼板支座”有效的加强了支座与结构体的结合，并且可以避免“木板支座”被压碎的情况，可以有效地防止桥帽或桥墩顶部边角出现裂缝，消除工程质量缺陷。
机耕桥护拦优化
初步设计方案
机耕桥宽3～3.5m，护拦设计为混凝土栏杆，如图1所示。
存在的问题
机耕桥上通行的一般是农用车（所载物一般比较杂，占路较宽），并且栏杆较为轻细，造成问题有：
不利于农用车的通行，不能很好地给当地农民生活与农业生产；
栏杆容易被破坏，造成栏杆只能使用较短时间。
优化设计
在小型水库中溢洪道普遍较窄，机耕桥长度较小，并且桥梁高度普遍不大，针对这些特点，设计将护栏由混凝土栏杆优化为“护墩”，即在桥的两侧浇筑边墩，边墩宽250mm，高300～500mm，混凝土结构同桥跨结构为C25，采取在桥面板上预埋钢筋的形式与桥跨结构牢固结合，如图4所示。
1—T梁，2—次梁，3—护墩
图4 机耕桥横断面图
成效
采取“护墩”的形式，便于农用车的通行，方便农民生活与农业生产；
“护墩”和桥体连成整体，稳固性高，不易被破坏，可长久使用。
启闭机房工作桥细部优化
初步设计方案
输水涵管（以下简称输水管）的运行是通过房闭机房（以下简称启闭房）控制启闭，房闭房以排架为支撑，并通过工作桥与坝顶连接，在排架、启闭房、工作桥三者结合部位的设计是：直接在排架上设置架桥梁架设工作桥，工作桥与启闭房部分重合，如图5（1）所示。
1.启闭房门 2.启闭房梁板3.工作桥栏杆4.工作桥5.架桥梁6.排架7.牛腿
（1）初设 （2）优化
图5 排架、启闭房、工作桥三者结合图
存在的问题
由于工作桥与启闭房的重合，房闭房门及其两侧墙体都直接座落在工作桥上，没有分开启闭房、工作桥两个结构体，相互影响，工作桥的变形会影响到启闭房，甚至会因为工作桥另一端的沉降变形拉裂启闭房。
优化设计
在排架、启闭房、工作桥三者结合部位优化设计是：在排架柱上设置牛腿，再在牛腿上设置架桥梁架设工作桥，启闭房、工作桥两个结构体完全分离，如图5（2）所示。
成效
工作桥与启闭房完全分离，消除了二者的相互影响，避免了因为工作桥的变形而影响到启闭房，也避免了因为工作桥另一端的沉降变形拉裂启闭房，消除了安全隐患。
输水渠道优化
初步设计方案
输水管通过出口消力池输水至下游灌溉渠道，实现灌溉功能，灌溉渠道为C20混凝土结构，断面设计为“梯形”，两侧边坡坡度1:1～1:1.5。
存在的问题
由于小型水库下游一般是耕地，原有灌溉渠道一般也较窄，“梯形”断面渠道顶部宽度大大宽于原有渠道，占用耕地，浪费耕地，从而造成征地问题，与农民存在“征地矛盾”。
优化设计
将灌溉渠道“梯形”断面优化为“矩形”断面，即将两侧边坡改为直墙，仍为C20混凝土结构。
成效
不会占用或者占用很少的耕地，节约耕地，节约征地资金，缓解“征地矛盾”。
结语
通过在少量小型水库除险加固工程中暴露的不足，及时进行优化设计对后期将要进行除险加固的大批小型水库具有重要意义。
a、消除工程质量缺陷，提高小型水库除险加固工程质量，从而进一步提升水库的安全性。
b、节约耕地，节约征地资金，减少耕地浪费。
c、充分结合当地百姓的生产、生活，提高除险加固的功效，
d、减少因工程的实施带给当地百姓的干扰，减少产生的“扯皮”现象，同时水利工程的实施也更加便利。
作者简介：丁维清（1986年～），男，江西贵溪人，本科，主要从事水工结构设计工作
【关键词】小型水库；除险加固；细部结构；优化设计
中图分类号：TV 文献标识码： A
Optimized Design of Detailed Structures in Small Reservoir Danger Removal and Reinforcement Project
DING Wei-qing
（Wuhan ZhiHong Water Resources and Hydropower Design Institute，
WuHan，430070，China）
Abstract：According to the insufficient as a result of construction in irregular anddesign is imperfect showed from reinforcement project of the current small number of implemented small reservoirs；And on the basis of the actual situation of small reservoirs；Make optimized design of detailed structures contrary to the insufficient,aimed to making better project quality、conserving farmland and convenience for agricultural production,and improving the effectiveness of reinforcement and provide reference for the implementation of similar projects in the late.
Key words：small reservoir；danger removal and reinforcement；detailed structures；optimize design
当前水库除险加固工作的对象主要是小型水库，在少部分已实施的小型水库除险加固工程验收中发现部分细部结构存在质量缺陷，这些缺陷有两方面原因：一、施工的不规范，施工队伍的不专业，不严格按图施工；二、设计的不够完善，对小型水库的具体情况考虑的不足。为了提高小型水库除险加固的工程质量及功效，除了要加强施工管理，做好技术交底，还应当根据小型水库的具体情况作出针对性的优化设计，以下就小型水库除险加固工程中细部结构的优化设计作简要阐述。
机耕桥支座优化
初步设计方案
跨溢洪道机耕桥（以下简称机耕桥）桥跨结构设计为简支，设计荷载为公路—Ⅱ级，混凝土结构为C25，桥跨结构为“T”梁，桥帽为“L”型钢筋混凝土结构，桥梁支座为30mm厚橡胶垫板，如图1所示。
1—栏杆，2—支座，3—T梁，4—桥帽，5—桥墩
图1 机耕桥示意图
存在的问题
某些偏远的水库中，由于橡胶垫板采购不便，施工人员的不专业（根本就不知道橡胶垫板支座的作用），在实际施工时，有些用木板代替，形成“木板支座”；有些则无任何支座，形成类似“刚结点”的形式。致使桥帽或桥墩顶部边角出现表面裂缝，存在工程质量缺陷，如图2所示。
1—裂缝，3—T梁，5—桥墩
图2 裂缝示意图
优化设计
橡胶垫板改为钢板，钢板上焊接4根螺纹钢，形成“钢板支座”，在桥墩、主梁浇筑施工时分别预埋“钢板支座”，分别形成上、下两部分整体构件，且上、下钢板间可以自由滑动，钢板厚10mm，螺纹钢14mm，形成的“钢板支座”如图3所示。
1—钢板，2—螺纹钢，3—T梁，4—桥墩
平面图剖面图
图3 钢板支座大样图
成效
采用预埋“鋼板支座”有效的加强了支座与结构体的结合，并且可以避免“木板支座”被压碎的情况，可以有效地防止桥帽或桥墩顶部边角出现裂缝，消除工程质量缺陷。
机耕桥护拦优化
初步设计方案
机耕桥宽3～3.5m，护拦设计为混凝土栏杆，如图1所示。
存在的问题
机耕桥上通行的一般是农用车（所载物一般比较杂，占路较宽），并且栏杆较为轻细，造成问题有：
不利于农用车的通行，不能很好地给当地农民生活与农业生产；
栏杆容易被破坏，造成栏杆只能使用较短时间。
优化设计
在小型水库中溢洪道普遍较窄，机耕桥长度较小，并且桥梁高度普遍不大，针对这些特点，设计将护栏由混凝土栏杆优化为“护墩”，即在桥的两侧浇筑边墩，边墩宽250mm，高300～500mm，混凝土结构同桥跨结构为C25，采取在桥面板上预埋钢筋的形式与桥跨结构牢固结合，如图4所示。
1—T梁，2—次梁，3—护墩
图4 机耕桥横断面图
成效
采取“护墩”的形式，便于农用车的通行，方便农民生活与农业生产；
“护墩”和桥体连成整体，稳固性高，不易被破坏，可长久使用。
启闭机房工作桥细部优化
初步设计方案
输水涵管（以下简称输水管）的运行是通过房闭机房（以下简称启闭房）控制启闭，房闭房以排架为支撑，并通过工作桥与坝顶连接，在排架、启闭房、工作桥三者结合部位的设计是：直接在排架上设置架桥梁架设工作桥，工作桥与启闭房部分重合，如图5（1）所示。
1.启闭房门 2.启闭房梁板3.工作桥栏杆4.工作桥5.架桥梁6.排架7.牛腿
（1）初设 （2）优化
图5 排架、启闭房、工作桥三者结合图
存在的问题
由于工作桥与启闭房的重合，房闭房门及其两侧墙体都直接座落在工作桥上，没有分开启闭房、工作桥两个结构体，相互影响，工作桥的变形会影响到启闭房，甚至会因为工作桥另一端的沉降变形拉裂启闭房。
优化设计
在排架、启闭房、工作桥三者结合部位优化设计是：在排架柱上设置牛腿，再在牛腿上设置架桥梁架设工作桥，启闭房、工作桥两个结构体完全分离，如图5（2）所示。
成效
工作桥与启闭房完全分离，消除了二者的相互影响，避免了因为工作桥的变形而影响到启闭房，也避免了因为工作桥另一端的沉降变形拉裂启闭房，消除了安全隐患。
输水渠道优化
初步设计方案
输水管通过出口消力池输水至下游灌溉渠道，实现灌溉功能，灌溉渠道为C20混凝土结构，断面设计为“梯形”，两侧边坡坡度1:1～1:1.5。
存在的问题
由于小型水库下游一般是耕地，原有灌溉渠道一般也较窄，“梯形”断面渠道顶部宽度大大宽于原有渠道，占用耕地，浪费耕地，从而造成征地问题，与农民存在“征地矛盾”。
优化设计
将灌溉渠道“梯形”断面优化为“矩形”断面，即将两侧边坡改为直墙，仍为C20混凝土结构。
成效
不会占用或者占用很少的耕地，节约耕地，节约征地资金，缓解“征地矛盾”。
结语
通过在少量小型水库除险加固工程中暴露的不足，及时进行优化设计对后期将要进行除险加固的大批小型水库具有重要意义。
a、消除工程质量缺陷，提高小型水库除险加固工程质量，从而进一步提升水库的安全性。
b、节约耕地，节约征地资金，减少耕地浪费。
c、充分结合当地百姓的生产、生活，提高除险加固的功效，
d、减少因工程的实施带给当地百姓的干扰，减少产生的“扯皮”现象，同时水利工程的实施也更加便利。
作者简介：丁维清（1986年～），男，江西贵溪人，本科，主要从事水工结构设计工作