楊學(xué)艷
[摘 要] 本文根據(jù)鎮(zhèn)沅縣涼水箐水庫現(xiàn)場檢查、勘探及分項(xiàng)安全評(píng)價(jià)分析,查明了攔河壩及輸水涵管、溢洪道的病險(xiǎn)原因,提出了針對(duì)性較強(qiáng)的除險(xiǎn)加固工程綜合措施,并對(duì)除險(xiǎn)加固工程效果作了分析說明。
[關(guān)鍵詞] 除險(xiǎn)加固;綜合技術(shù)措施
由于歷史原因,我國小型水庫普遍存在工程標(biāo)準(zhǔn)偏低、建設(shè)質(zhì)量較差、老化失修嚴(yán)重、配套設(shè)施不全等問題,致使水庫安全隱患嚴(yán)重,制約著水庫效益的發(fā)揮。
黨中央、國務(wù)院高度重視小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作,明確提出要加快解除病險(xiǎn)水庫防洪安全隱患。中央擬繼續(xù)支持地方對(duì)小型病險(xiǎn)水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固。為貫徹黨中央、國務(wù)院的指示精神,水利部將按照黨中央國務(wù)院的要求,在確保重點(diǎn)小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固任務(wù)如期完成的同時(shí),盡快啟動(dòng)除險(xiǎn)加固工作,力爭用3-5年時(shí)間全面完成全國小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固任務(wù)。
普洱市鎮(zhèn)沅縣涼水箐水庫位于普洱市鎮(zhèn)沅縣按板鎮(zhèn)杏城村境內(nèi),威遠(yuǎn)江支流文杏河的上游,屬瀾滄江水系,是一座以灌溉為主,兼顧人畜飲水及下游防洪綜合利用的小(二)型水庫。
一、工程概況
涼水箐水庫距按板鎮(zhèn)政府12km,距鎮(zhèn)沅縣城72km,距昆明532 km。水庫徑流面積0.63km2,水庫總庫容為21.0萬m3。是一座以灌溉為主,兼顧人畜飲水及下游防洪綜合利用的?。ǘ┬退畮臁9喔劝窗彐?zhèn)杏城村1個(gè)村委會(huì)的550畝農(nóng)田地。
水庫于1999年3月開工興建,2000年12月完工。水庫工程的建設(shè)是群眾投工、投勞,國家糧食自給項(xiàng)目補(bǔ)助興建的。攔河壩壩型為均質(zhì)土壩,選用左、右壩肩附近的紅黏土、粉質(zhì)黏土進(jìn)行填筑。壩料質(zhì)量存在一定差別,鋪土厚薄不一,壩體碾壓不均,且壩基為全風(fēng)化砂巖、泥巖,呈碎石土狀,有產(chǎn)生不均勻沉陷的條件。自2005年以來,由于水庫滲漏嚴(yán)重,水庫限蓄水位1353.7m,庫容13.41萬m3,嚴(yán)重影響水庫的正常蓄水。
根據(jù)現(xiàn)場檢查和分別對(duì)防洪、抗滑、抗震、抗?jié)B、抗裂等分項(xiàng)安全鑒定分析,水庫大壩存在大量工程安全隱患,分析病險(xiǎn)成因,提出防滲和加固措施。
二、目前水庫大壩病害情況
1.攔河壩病害情況
壩土為左、右壩肩附近的紅黏土、粉質(zhì)黏土,壩體填筑壩料不均勻,填筑壓實(shí)度低,碾壓質(zhì)量差,透水性強(qiáng),存在壩體滲漏。滲流異常,壩體出逸比降高于或接近允許出逸坡降,存在滲透破壞隱患。下游壩面中下部大面積散浸、潮濕;壩基滲漏輕微;壩體經(jīng)鉆孔勘察為中等透水,左右岸壩體與岸坡接合部位接觸滲漏。2005年以來限制蓄水高程1353.7m,相應(yīng)庫容13.41萬m3。
2.溢洪道
溢洪道位于攔河壩右岸壩肩,溢流堰為開敞式寬頂堰,溢洪道采用M7.5漿砌石襯砌,能正常運(yùn)行,局部砌石松動(dòng)、砌體砂漿脫落,與輸水涵洞共用消能設(shè)施。
3.輸水涵管
輸水涵管為內(nèi)插鑄鐵涵管,外包混凝土,涵管無斷裂,閘閥銹蝕、有滲漏現(xiàn)象,啟閉不靈活,安全性差,管理不便,事故應(yīng)急能力差。
三、安全鑒定結(jié)論
根據(jù)鎮(zhèn)沅縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)2010年12月完成的《鎮(zhèn)沅縣涼水箐水庫大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告》,大壩安全鑒定結(jié)論為:
涼水箐水庫攔河壩、輸水涵管均存在嚴(yán)重的安全隱患,已不能正常運(yùn)行,水庫大壩安全性綜合評(píng)定為三類病險(xiǎn)壩。
四、除險(xiǎn)加固措施
1.大壩
(1)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)思路
根據(jù)調(diào)洪計(jì)算結(jié)果,對(duì)攔河壩壩頂高程進(jìn)行復(fù)核,為最終確定大壩加固設(shè)計(jì)技術(shù)方案提供決策依據(jù)。采用地質(zhì)勘探及土工試驗(yàn)成果進(jìn)行壩體現(xiàn)狀滲流穩(wěn)定分析和抗滑穩(wěn)定分析驗(yàn)算,驗(yàn)證壩體險(xiǎn)情出現(xiàn)時(shí)的實(shí)際工況效果,復(fù)核各參數(shù)指標(biāo)選取的合理性,為最終確定設(shè)計(jì)參數(shù)采用值提供基礎(chǔ)依據(jù)。對(duì)大壩采用園弧滑動(dòng)、折線滑動(dòng)等方法,復(fù)核驗(yàn)算壩坡穩(wěn)定,為最終確定大壩加固設(shè)計(jì)技術(shù)方案提供決策依據(jù)。設(shè)置壩腳排水溝及排水暗管,確保大壩下游排水通暢,有效降低地基承壓水壓力和壩體浸潤線高度,為壩體穩(wěn)定創(chuàng)造有利工作環(huán)境條件。
(2)防滲
攔河壩壩基滲漏輕微,壩體土主要為砂壤土、粉質(zhì)黏土,含碎石、礫石,注水試驗(yàn)滲透系數(shù)2.0×10-3cm/s-4.4×10-6cm/s,變幅較大,局部屬中等透水。下游壩面大面積潮濕。本次除險(xiǎn)加固壩體采用充填灌漿,壩基及左右兩岸壩肩采用帷幕灌漿。壩體充填灌漿和帷幕灌漿總進(jìn)尺996.99m。
壩體充填灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)為K≤1×10-4cm/s,壩基及兩岸壩肩帷幕灌漿防滲標(biāo)準(zhǔn)為q≤10Lu。
本次除險(xiǎn)加固壩體采用充填灌漿,壩基及左右兩岸壩肩采用帷幕灌漿。壩體充填灌漿及帷幕灌漿均采用單排孔,孔距1m,防滲軸線為原壩軸線,該方案壩體充填灌漿軸線長61.5m,壩基及兩岸壩肩帷幕灌漿軸線長71.5m(左右岸各延伸5 m),充填灌漿進(jìn)尺641.99m;帷幕灌漿進(jìn)尺355m。
(3)加固
壩體經(jīng)防滲處理后,滿足滲透穩(wěn)定要求;現(xiàn)狀壩頂高程滿足防洪要求,僅對(duì)存在變形的壩面進(jìn)行修復(fù);原倒濾體內(nèi)反濾層局部已被泥土堵塞,反濾功能局部失效,拆除部分原倒濾體,修復(fù)倒濾體;修建壩腳排水溝及排水暗管,確保攔河壩下游排水通暢。大壩防滲加固方案見下圖。
(4)溢洪道,輸水涵管加固
新建消力池(溢洪道與輸水涵管共用),并將溢洪道墻體砌體砂漿脫落的地方重新進(jìn)行抹面。
水庫原壩下輸水涵管建成運(yùn)行至今已10多年,涵管為內(nèi)插鑄鐵涵管,外包混凝土,涵管無斷裂。因此本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì),只對(duì)輸水涵管2道閘閥進(jìn)行更換。
五、病險(xiǎn)處理效果
針對(duì)涼水箐水庫工程病險(xiǎn)情況實(shí)際,經(jīng)反復(fù)論證研究,最終提出對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理、加固處理;
壩體充填灌漿防滲;更換輸水涵洞閘閥;增設(shè)溢洪道消能設(shè)施;增設(shè)原型觀測(cè)設(shè)施。大壩采用充填灌漿防滲,徹底截?cái)鄩紊砑皦位挠泻B流,有效降低壩體浸潤線高度,使大壩及壩基滲水量降至容許范圍內(nèi);增強(qiáng)下壩坡的整體穩(wěn)定性,抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)正常運(yùn)用k=1.354,非常運(yùn)用k=1.528,滿足規(guī)范要求并使填筑工程量最小;除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后,不僅能消除危及水庫安全的各種隱患,而且能充分發(fā)揮工程的各種效益,給當(dāng)?shù)貛硪粋€(gè)相對(duì)安全穩(wěn)定的環(huán)境。為鎮(zhèn)沅縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有力支持和堅(jiān)強(qiáng)保障。
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