【摘要】文章以某水庫除險加固工程為實例,通過方案的確定,分別提出了壩體、輸水洞、溢洪道等設計。工程實踐證明,該除險加固技術措施效果明顯,確保了水庫的正常運行,對同類型的小型水庫的除險加固工程具有重要的參考價值。
【關鍵詞】水庫;除險加固;方案;分析
1、工程概況
某水庫始建于1970年,控制流域面積302.4平方公里,設計灌溉面積18464畝,壩址以上河道長45公里,是一座以城市供水及防洪為主的大(Ⅱ)型水庫。水庫樞紐工程由攔河壩、溢洪道、輸水洞三部分組成。水庫主壩為粘土心墻壩,壩頂高程為117.71m,主壩最大壩高為34.87m,壩頂寬度4.1m,壩體長度為303m,壩體護坡為細粒質礫石。水庫溢洪道型式為寬頂堰,堰頂高程為104.34m,堰頂寬度為42m,最大泄量1652m3/s。輸水洞型式為壓力隧洞,洞徑D=2m,洞長238.7m,最大泄量28.00m3 /s。水庫經過多年運行,出現嚴重的老化問題,副壩下游壩腳滲水,且形成明流,威脅副壩壩體穩(wěn)定性。溢洪道兩側邊坡因受長期物理風化作用,已出現滑坡、崩塌等現象,邊坡穩(wěn)定性較差。輸水洞出口沒有消力池,沖坑越來越深,沖坑面積越來越大。
2、 水庫除險加固方案設計
2.1 大壩加固
2.1.1 壩頂加固
主壩與副壩壩頂設計一致,除險加固壩頂兼做交通道路,壩頂清基10cm后,壩頂寬4.3m,鋪設碎石路面35cm,,坡度1.5%,向背水坡傾斜,最終壩頂高程為117.71m。
2.1.2 壩體加固
主壩迎水坡護坡石風化嚴重,現將原干砌護坡石拆除,拆除量為3392.93 m3,主壩新建0.1m厚碎石反濾1013.80 m3,新建0.3m厚干砌石護坡3041.40 m3,其中原干砌石塊石利用率為50%,利用量為1696.47 m3,新購進塊石1344.93m3 。主壩背水坡干砌石排水體風化嚴重,將其拆除重新修筑干砌石排水體,拆除干砌石1848 m3,新砌筑干砌石排水體1008 m3,其中原干砌石塊石利用率為50%,利用量為924 m3,重新購置塊石84 m3。
副壩迎水坡護坡石風化嚴重,現將原干砌護坡石拆除,拆除量為6533.05 m3,副壩新建0.1m厚細砂反濾1306.61 m3,新建0.3m厚干砌石護坡3919.83 m3,其中原干砌石塊石利用率為50%,利用量為3266.52 m3,新購進塊石653.31 m3。副壩背水坡從南側起95m范圍內鋪設了排水體,其風化嚴重,將其拆除,拆除干砌石1092.50 m3,副壩背水坡全部重新修筑干砌石排水體,新砌筑干砌石排水體1191.60 m3,其中原干砌石塊石利用率為50%,利用量為546.25 m3,重新購置塊石645.35 m3。
2.1.3 壩基防滲處理
副壩壩基采用帷幕注漿措施,對壩基下部的碎石層驚醒防滲堵漏處理。采用單排擺噴套接技術形式,二管法施工工藝,孔間距1.4m,已達到水庫正常高水位與相對不透水層在兩岸相交處,并考慮壩基繞滲的影響,灌漿范圍為樁號0+000~0+298,灌漿長度為5755.88m。其頂部插入壩體1.5m,底部嵌入強風化基巖0.8m。灌漿總面積為7905.91m2。
2.2 輸水洞設計
(1)銜接段翼墻
在輸水洞出口平臺處修建鋼筋混凝土翼墻,墻高為1.5m,上頂寬為0.3m,下底寬為0.5m。
(2)海漫
由于海漫兩側的擋土墻高度需要從4m漸變到2m,漸變段采用C20鋼筋混凝土結構,長度為5m,上頂寬0.3m,下底寬由0.9m漸變到0.6m;海漫的其余部分采用漿砌石結構,長度為26m,上頂寬0.5m,下底寬1.5m。為了使兩岸的邊坡穩(wěn)定,需要對海漫兩岸進行土方回填,并對翼墻以上土體按1:1.5進行削坡。
(2) 消力池
在輸水洞下游處修建一個工程結構為鋼筋混凝土的消力池,消力池底板高程為87.71m,寬度為10m,長度22m,在消力池兩邊構筑一個5.6m的高擋土墻,河道處理方式采用土方回填的方式,并對翼墻以上土體按1:1.5進行削坡。
2.3 溢洪道設計
溢洪道堰體左側沖刷較嚴重,如不進行防護處理,將威脅到水庫下游居民和農田。本次除險加固將其拆除,由于擋土墻4.7m高,修建漿砌石擋土墻不合理也不經濟,本次設計采用鋼筋混凝土擋土墻,擋土墻高度為4.7m,長106m,擋土墻頂寬0.3m,底寬1m,擋土墻頂高程為117.71m,底高程為112.71m。擋土墻基礎為鋼筋混凝土結構,基礎寬為1.4m,深0.5m,基礎頂高程為112.71m,底高程為112.71m。
3、結語
該水庫進行除險加固后,可以有力的解決水庫因工程老化產生壩基滲漏,輸水洞進口啟閉機啟閉困難以及溢洪道滑坡、崩塌等問題,可以最大限度的解除水患,為農業(yè)生產帶來便利,提高水庫抵抗水旱災害的能力,保證了水庫周邊居民的安全,有力的促進農民增收和農業(yè)發(fā)展,產生了顯著的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益,為當地政治、經濟發(fā)展提供了保障。
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作者簡介:賀佳欣,女,(1992.07—),山西人,畢業(yè)于南昌工程學院,本科,助理工程師,研究方向:水利工程。