付莉 王國(guó)新

摘要：根據(jù)王古井水庫(kù)工程存在的安全隱患，依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，采取了相應(yīng)的除險(xiǎn)加固措施。目前水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程已完成，實(shí)踐證明，該工程加固效果較好，有效發(fā)揮了其以防洪、灌溉為主，兼有水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)；均質(zhì)土壩；除險(xiǎn)加固措施

1工程概況

王古井水庫(kù)位于信陽(yáng)市平橋區(qū)胡店鄉(xiāng)白堂村，處在淮河水系，控制流域面積5.7km2，是一座以防洪、灌溉為主，兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小型水庫(kù)。建于1975年，水庫(kù)樞紐工程主要由大壩、溢洪道、輸水洞等組成。原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為：50年一遇洪水設(shè)計(jì)，500年一遇洪水校核，校核洪水位85.00m，總庫(kù)容124萬(wàn)m3。

大壩為均質(zhì)土壩，壩頂長(zhǎng)220m，壩頂高程85.10m～85.8m，最大壩高9.5m，壩頂寬4m，0+015～0+165壩段設(shè)有漿砌石防浪墻，高0.7m。上游坡82m高程至壩頂為砼護(hù)坡，厚0.08m，無(wú)墊層，82m以下無(wú)護(hù)坡。下游坡比1∶1.64～1：2.43，草皮護(hù)坡，無(wú)排水反濾設(shè)施。

溢洪道為開(kāi)敞式，砼護(hù)砌，由進(jìn)口段、陡坡段及消力池三部分組成。堰頂高程82.53m。

1#輸水洞洞身為φ300mm砼預(yù)制管，出口為城門洞型。設(shè)計(jì)流量0.05m3/s。

2#輸水洞洞身采用φ300mm砼預(yù)制管。設(shè)計(jì)流量0.05m3/s。

2工程存在的問(wèn)題

經(jīng)復(fù)核，現(xiàn)壩頂高程滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求，但庫(kù)區(qū)不閉合，上游砼護(hù)坡?lián)p壞，河槽段下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求，大壩填筑質(zhì)量差，存在壩體滲漏和接觸滲漏，大壩兩壩肩存在接觸滲漏；溢洪道進(jìn)口泄流能力不滿足要求，消能設(shè)施不滿足消能要求；尾水渠為土渠，不滿足抗沖要求；輸水洞經(jīng)多年運(yùn)用，不能正常運(yùn)用；壩體有白蟻危害等。

3工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

3.1加固設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

（1）水庫(kù)除險(xiǎn)加固防洪標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇洪水設(shè)計(jì)，100年一遇洪水校核；（2）主壩：壩體、壩基滲透穩(wěn)定分析及加固設(shè)計(jì)，上游砼護(hù)坡拆除翻修，壩頂工程，下游壩坡培厚整修、草皮護(hù)坡及增設(shè)排水設(shè)施，白蟻治理，增設(shè)觀測(cè)設(shè)備；（3）副壩：增設(shè)副壩工程；（4）溢洪道：進(jìn)口段、控制段、陡坡段及消力池拆除重建，增設(shè)泄槽段、二級(jí)消力池及海漫段；（5）輸水洞：1#輸水洞進(jìn)口增設(shè)進(jìn)水池，出口增設(shè)出水池；2#輸水洞進(jìn)口增設(shè)斜臥管進(jìn)口，出口增設(shè)連接段；（6）防汛道路整修；（7）有關(guān)閘門金屬結(jié)構(gòu)增置更新；（8）改善管理設(shè)施。

3.2主壩工程

3.2.1防滲加固處理工程

壩體及壩基滲漏處理采用深層攪拌水泥土防滲墻，處理范圍樁號(hào)0+023～0+187，全長(zhǎng)164m，沿壩軸線布置，攪拌樁防滲墻頂部高程為85m，底部深入壩基低液限粘土頂部以下1m，攪拌樁直徑為50cm，樁距40cm，樁與樁搭接長(zhǎng)度10cm，水灰比1.5：1，水泥土中水泥摻入比為12%。

3.2.2下游壩坡培厚工程

大壩壩體下游培厚平均清基厚0.5m，清基完成后，采用回填粘土進(jìn)行培厚，回填土壓實(shí)度0.96以上。下游坡設(shè)計(jì)坡比1：2.5。培厚結(jié)束后統(tǒng)一植種草皮護(hù)坡。

3.2.3上游護(hù)坡工程

上游砼護(hù)坡護(hù)坡翻修范圍為高程81.1m～85.4m，采用砼護(hù)砌，下鋪砂石墊層。護(hù)坡翻修前需對(duì)上游壩坡進(jìn)行整坡，設(shè)計(jì)坡比為1：2.5。

3.2.4下游排水工程

在大壩下游坡增設(shè)縱橫向排水溝。全壩段共設(shè)4條橫向排水溝，分別位于大壩樁號(hào)0+065、0+125及壩體與岸坡交界處，總長(zhǎng)143m；設(shè)縱向排水溝1條，分別位于下游坡壩腳處，總長(zhǎng)125m，均采用C20砼砌筑。

3.2.5壩頂工程

根據(jù)除險(xiǎn)加固規(guī)劃成果計(jì)算壩頂高程為85.332m，現(xiàn)狀大壩壩頂高程為85.40m，滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。現(xiàn)狀防浪墻高0.7m，且破損嚴(yán)重，除險(xiǎn)加固擬將防浪墻拆除，不再重建，壩頂高程保持85.4m仍能滿足防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。

現(xiàn)狀壩頂為土路面，除險(xiǎn)加固后設(shè)計(jì)壩頂寬4m，壩頂路面采用砼路面硬化，下鋪10%水泥穩(wěn)定石屑層，路面高程85.4m；在壩頂路面上下游兩側(cè)增設(shè)C20砼預(yù)制路沿石。

3.2.6白蟻治理措施

①挖白蟻巢，②藥物灌漿，③防蟻隔離帶：在適當(dāng)位置設(shè)置放蟻隔離帶；④地表施藥，⑤藥餌誘殺。

3.3副壩工程

現(xiàn)狀大壩左岸地面高程普遍低于83m，且低于20年一遇設(shè)計(jì)水位84.10m和100年一遇校核洪水位84.61m，庫(kù)區(qū)不閉合，不滿足規(guī)范要求；實(shí)際抗洪能力不能抵御20年一遇和100年一遇洪水。副壩填筑前，壩基需平均清基厚0.5m，上、下游設(shè)計(jì)坡比均為1：2，壩頂寬3m，壩頂高程85.4m，填土壓實(shí)度要求大于0.96。

上游護(hù)坡范圍為壩頂高程85.4m至壩腳，采用C20砼，厚0.15m，下鋪0.15m厚砂石墊層。下游坡統(tǒng)一植種草皮護(hù)坡。

下游坡設(shè)縱橫向排水溝。全壩段共設(shè)5條橫向排水；壩腳處設(shè)縱向排水溝1條，均采用C20砼砌筑。

壩頂路面采用砼硬化，下鋪10%水泥穩(wěn)定石屑層硬化；在壩頂路面上下游兩側(cè)增設(shè)C20砼路沿石。

3.4溢洪道工程

除險(xiǎn)加固計(jì)劃將溢洪道進(jìn)口段、控制段、陡坡段及消力池拆除重建，增設(shè)泄槽段、二級(jí)消力池及海漫段，為滿足兩岸交通需要，控制段頂部增設(shè)交通橋。

除險(xiǎn)加固后溢洪道由進(jìn)口段、控制段、陡坡段、一級(jí)消力池、泄槽段、二級(jí)消力池、海漫段等組成。

進(jìn)口段長(zhǎng)8.5m，坡比1：17，進(jìn)口寬22m，高程82m；出口寬19m，高程82.5m。底板采用C20砼護(hù)砌，下設(shè)C10砼墊層，邊墻為C20砼八字墻。

控制段長(zhǎng)4m，堰頂寬19m，堰頂高程82.5m，底板采用C20砼護(hù)砌，下設(shè)C10砼墊層。堰頂建交通橋一座，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為公路—Ⅱ級(jí)折減。橋面長(zhǎng)19.96m，橋?qū)?m，凈寬3.4m，2跨。

陡坡段長(zhǎng)8.4m，設(shè)計(jì)坡比1/4，進(jìn)口高程82.5m，出口高程80.4m，底寬由19m漸變?yōu)?7.5m，底板采用C25鋼筋砼護(hù)砌，下設(shè)C10砼墊層，邊墻采用C20砼重力式擋土墻。

一級(jí)消力池長(zhǎng)8.5m，寬17.5m，深0.65m，底板高程80.4m，出口頂部高程81.05m，底板為C25鋼筋砼，下設(shè)反濾層。兩側(cè)邊墻均為C20砼重力式擋土墻，墻頂高程83.4m。

二級(jí)消力池長(zhǎng)13m，寬11m，深0.8m，底板高程75.8m，出口頂部高程76.60m，底板為C25鋼筋砼，下設(shè)反濾層。兩側(cè)邊墻為C20砼重力式擋土墻，墻頂高程79.60m。二級(jí)消力池與上游泄槽段采用陡坡段（樁號(hào)0+093.9～0+107.9）連接，長(zhǎng)14m，設(shè)計(jì)坡比1/4，進(jìn)口高程79.30m，出口高程75.80m，底寬11.00m，底板采用C25鋼筋砼護(hù)砌，下設(shè)C10砼墊層，邊墻采用C20砼重力式擋土墻。

海漫段長(zhǎng)34.5m，底寬11m，坡比1/1000，進(jìn)口底部高程76.6m。前10m采用M7.5漿砌石護(hù)底，下設(shè)碎石墊層，兩側(cè)邊墻為M7.5漿砌石扭面；后20m采用干砌石護(hù)砌，下設(shè)碎石墊層，兩側(cè)為M7.5漿砌石護(hù)砌，護(hù)砌高度3.0m。海漫段后緊接拋石防沖槽，防沖槽設(shè)計(jì)為梯形斷面，深度1.5m，上、下游邊坡均采用1：1，槽底寬1.5m，槽頂寬4.5m。

3.5輸水洞工程

3.5.1 1#輸水洞工程

進(jìn)口設(shè)一進(jìn)水池，池內(nèi)壁尺寸為1.0×1.0×1.1m（長(zhǎng)×寬×高），池底高程81.55m，池壁厚0.3m，采用C25鋼筋砼澆筑，一側(cè)池壁設(shè)一φ300進(jìn)水孔，孔底高程為82.05m，采用φ300拍門控制。

輸水洞出口設(shè)一C20砼出水池，池內(nèi)壁尺寸為1.0×1.0×0.8m（長(zhǎng)×寬×高），池底高程80.64m，側(cè)墻設(shè)一0.3×0.4（寬×高）矩形孔與灌溉渠道相連。

3.5.2 2#輸水洞工程

輸水洞進(jìn)口增設(shè)斜臥管，進(jìn)水口共3級(jí)，孔口為φ200圓孔，采用φ200拍門控制。管身為C25砼，過(guò)水?dāng)嗝娉叽鐬?.5×0.2m（寬×高）。斜臥管末端接消力池，消力池池長(zhǎng)2.1m，池深0.3m，寬1.6m，采用C25鋼筋砼砌筑。

3.6工程觀測(cè)

王古井水庫(kù)無(wú)監(jiān)測(cè)設(shè)施。在大壩樁號(hào)0+100處增設(shè)一排共3點(diǎn)浸潤(rùn)線觀測(cè)管；在大壩樁號(hào)0+070及0+135處各布置沉降及位移觀測(cè)點(diǎn)標(biāo)點(diǎn)1點(diǎn)，在大壩壩腳排水溝匯流處增設(shè)三角形量水堰1個(gè)。

3.7金屬結(jié)構(gòu)

1#輸水洞需配φ300拍門一套。2#輸水洞需配φ200拍門三套。

4.結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)王古井水庫(kù)存在的安全隱患，依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的加固措施，該除險(xiǎn)加固工程于2011得11月開(kāi)工，目前已全部完成?，F(xiàn)工程運(yùn)行良好，實(shí)踐證明所采取的加固措施取得了較好的效果。