【【摘要】深入了解豐水堰水庫工程存在的問題并探討其工程除險加固設(shè)計方法,對促進(jìn)豐水堰水庫除險加固工程施工的開展具有至關(guān)重要的積極作用。本文對該工程概況及存在問題進(jìn)行一定的闡述及歸納,并針對存在問題提出針對性的除險加固解決方法,推動豐水堰水庫的長久治理以及有效管理,為同行、類似工程提供了具有借鑒意義的參考依據(jù),對農(nóng)業(yè)、社會發(fā)展有著一定的推動作用。
【關(guān)鍵詞】豐水堰水庫;除險加固;工程設(shè)計方法
1、前言
在中國特色社會主義發(fā)展背景下,我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,為了抵御洪澇災(zāi)害我國大規(guī)模興建水庫等水利工程,這不但為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)發(fā)展以及社會人民的生活質(zhì)量帶來較大的積極效益,還為中國現(xiàn)代化生產(chǎn)力持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。然而,我國水庫在建設(shè)初期由于受到時代條件的局限以及諸多因素的影響,致使我國較大部分水庫工程在質(zhì)量、管理方面得不到良好的保障,工程質(zhì)量逐年下降,管理運行體制不健全,忽視水庫工程的改造除險加固的重要性,造成我國水庫病險問題日益突出,阻礙農(nóng)業(yè)有效生產(chǎn)以及社會正常發(fā)展。
2、工程概況
豐水堰水庫位于遵義市新蒲新區(qū)蝦子鎮(zhèn)寶合村境內(nèi),水庫壩址距遵義市中心城區(qū)42km,距蝦子集鎮(zhèn)約8km,于1958年動工興建,1959年完工投入運行,中間經(jīng)多次整修改造,工程達(dá)到現(xiàn)有規(guī)模。由于沒有上壩公路,不利于水庫的日常運營以及維修保養(yǎng),致使水庫在出現(xiàn)安全隱患時無法得到及時有效的解決。經(jīng)過一定的地質(zhì)水文勘查可知,豐水堰水庫大壩實質(zhì)為均質(zhì)土壩,總庫容為10.24萬m2,為Ⅴ等工程,最大壩高6.2m左右,壩頂長度為65.0m,壩頂寬度為4.0m-4.5m,壩頂高程為792.70m-793.20m,由大壩安全質(zhì)量評估結(jié)果可知,豐水堰水庫實為病險水庫,安全類別為三類壩。
3、工程存在問題分析
第一,滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重。壩體主要由砂質(zhì)粘土構(gòu)成,但部分壩段具有較差的均勻性及填筑質(zhì)量,致使壩體及壩基肩出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象;溢洪道底板與側(cè)墻都為漿砌石襯砌,其表面平整度差,現(xiàn)已破損,裂縫處有較多雜物,在大壩下游溢洪道右邊墻與放水涵洞交匯處存在滲漏現(xiàn)象。
第二,壩頂高程與超高不滿足設(shè)計要求,抗洪能力差;大壩在外觀上不滿足工程質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn),其壩坡上游擋墻裂縫較多,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,存在一定的工程安全隱患。
第三,由于溢洪道出口不具有消能設(shè)施、安全排水通道,結(jié)構(gòu)不具有完整性,泄槽底板以及泄洪道側(cè)墻破損程度較高,致使水庫泄洪能力差。
第四,放水涵年久失修,閘閥啟閉房破損嚴(yán)重,進(jìn)口手動閘閥銹蝕嚴(yán)重,且涵洞洞體局部段淤泥堵塞現(xiàn)象較為突出,且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差,易破損。
第五,工程管理運行體制不完善,不具備水情工程監(jiān)測系統(tǒng)、管理用房以及應(yīng)急搶險公路等基礎(chǔ)設(shè)施。
4、豐水堰水庫除險加固方法分析
根據(jù)該工程現(xiàn)狀,對其進(jìn)行針對性的除險加固施工,主要表現(xiàn)為:大壩整治、大壩壩體及壩基肩防滲處理,溢洪道改造、放水設(shè)施更換及工程其它處理等。
4.1 加強(qiáng)水庫防洪泄洪設(shè)施建設(shè)
第一,通過一定的護(hù)坡改造來增強(qiáng)水庫的防洪泄洪力度。具體表現(xiàn)為:拆除上游壩面的漿砌石擋墻,對上游壩腳清淤并采用漿砌石固腳,對坡面完成清挖后采用粘土進(jìn)行回填,上游壩面采用砼預(yù)制塊護(hù)坡,并用漿砌石進(jìn)行固邊;對于下游壩面完成清挖后采取C15砼框格搭配植草護(hù)坡方式,并在岸坡接觸帶增設(shè)排水溝,下游壩面設(shè)貼破排水體。第二,通過加大壩高以及增設(shè)防浪墻來增強(qiáng)水庫的防洪能力。具體表現(xiàn)為:完成清挖、粘土回填工作后,鋪筑0.2m厚的碎石墊層以及混凝土路面,同時在壩頂上游側(cè)墻增設(shè)具有防浪墻功能的青石欄桿,下游增設(shè)漿砌石路肩;第三,由于水庫溢洪道泄洪能力不滿足要求,其抗沖刷水平不高,其泄洪能力不足以對抗較強(qiáng)的洪澇災(zāi)害的威脅,因此,結(jié)合水庫兩岸實際地形條件,通過拓寬溢洪道寬度來增強(qiáng)水庫的泄洪能力,拆除原溢洪道砌體,采用混凝土重新澆筑溢洪道側(cè)墻及底板。
4.2 處理水庫的滲漏問題
由于豐水堰水庫實為均質(zhì)土壩,其壩體、壩基及壩肩滲漏較嚴(yán)重,對壩體穩(wěn)定性及安全性帶來一定的消極影響,因此,為處理滲漏問題,結(jié)合工程實際情況設(shè)計一定的防滲方案。主要表現(xiàn)為:一方面,對大壩采取充填灌漿處理,對壩基肩采取帷幕灌漿處理。沿壩軸線布置雙排梅花形布置帷幕,對于基巖采用從上向下分段灌注方式,而對于壩基則采用循環(huán)灌注方式;另一方面,由于放水涵管進(jìn)口放水閘閥銹蝕、老化現(xiàn)象嚴(yán)重,閥門關(guān)閉不嚴(yán),且涵洞洞身完整性較差,滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重,采取在原有涵洞內(nèi)穿管,并對原涵洞采用混凝土充填方式進(jìn)行針對性的放水設(shè)施改造。
4.3 增強(qiáng)水庫的穩(wěn)定性
由于該工程上游壩坡頂部的漿砌擋墻穩(wěn)定性不滿足施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的施工設(shè)計要求,因此,為了增強(qiáng)上游壩坡穩(wěn)定性,一方面,拆除原有的漿砌擋墻,通過采取上游砼預(yù)制塊護(hù)坡方式以及下游C15砼框格搭配植草護(hù)坡方式來實現(xiàn)壩坡整治,在達(dá)到穩(wěn)定加固目的的前提下還能夠滿足美觀要求;另一方面,通過進(jìn)行帷幕灌漿以及充填灌漿等施工來達(dá)到減小滲漏的目的,進(jìn)一步滿足防滲加固的施工質(zhì)量要求。
4.4 防汛搶險道路
由于水庫大壩不通公路,不利于運行管理及防汛搶險,本次除險加固在大壩上游左岸修建一條長約300m上壩公路與開發(fā)區(qū)1號公路相接。
4.5 水情監(jiān)測設(shè)施
豐水堰水庫運行至今已近60年,其樞紐建筑物大壩變形變位已處于穩(wěn)定狀態(tài),本次除險加固監(jiān)測的重點是大壩滲流觀測。根據(jù)監(jiān)測資料對壩體的滲流狀況及水情進(jìn)行分析,用以評價水庫及大壩的運行狀態(tài)。采用的監(jiān)測手段為設(shè)置上游水位標(biāo)尺及下游量水堰。
5、結(jié)語
豐水堰水庫所在河流屬長江流域烏江水系洛安江右岸一級支流埡上溝,此水庫興建目的在于解決水庫下游受益區(qū)域農(nóng)民農(nóng)田灌溉用水的問題,水庫現(xiàn)有實際灌面為83畝,經(jīng)過除險加固工程施工過后,預(yù)計其實際灌溉面積可達(dá)154畝,由此看來,實施有效的除險加固施工對提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、農(nóng)業(yè)創(chuàng)收,改善農(nóng)民生活質(zhì)量具有顯著的推動作用。增強(qiáng)水庫除險加固水平,不但可以確保工程施工安全、順利、高效進(jìn)行,還能夠在一定程度上保證工程質(zhì)量,有著良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益。
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作者簡介;鄭源(1988-11)男 研究生 助理工程師 主要從事;水利工程設(shè)計。