【摘要】墩上湖水庫(kù)作為池州市為數(shù)不多的漿砌石重力壩水庫(kù)之一,存在著比較嚴(yán)重的險(xiǎn)情,本文針對(duì)該水庫(kù)各樞紐工程存在的險(xiǎn)情問(wèn)題,提出相應(yīng)的除險(xiǎn)加固方案。根據(jù)加固過(guò)程及加固后的實(shí)際效果,肯定了該水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案的合理性,可供在以后的實(shí)際工作中借鑒和參考。
【關(guān)鍵詞】墩上湖水庫(kù);大壩;溢洪道;放水涵洞;除險(xiǎn)加固;加固效果
1、 工程概況
墩上湖水庫(kù)位于池州市貴池區(qū)涓橋鎮(zhèn)樂(lè)嶺村境內(nèi),壩址座落在長(zhǎng)江水系秋浦河的支流上,水庫(kù)集水面積2.20 km2,是一座以灌溉、防洪為主兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖的?。?)型水庫(kù)。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《安徽省小水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見(jiàn)》及《安徽省小型水庫(kù)資料匯編》等規(guī)范、文件,確定設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。由于水庫(kù)無(wú)實(shí)測(cè)洪水流量資料,設(shè)計(jì)洪水采用暴雨資料進(jìn)行分析計(jì)算,調(diào)洪成果為:正常蓄水位119.5m,死水位108.50m,20年一遇設(shè)計(jì)洪水位120.10m,200年一遇校核洪水位120.42m,水庫(kù)總庫(kù)容10.28萬(wàn)m3,興利庫(kù)容8.2萬(wàn)m3,死庫(kù)容0.1萬(wàn)m3。
水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。大壩壩體為漿砌石重力壩,全長(zhǎng)約46m,壩頂高程120.70m、壩頂寬2.0m,大壩迎水面直立,背水面坡度約1:0.8;溢洪道為壩頂式無(wú)控制實(shí)用堰,堰頂高程119.5m,寬約20m,跌水至壩下平臺(tái)消能后,進(jìn)入下游河道;放水涵洞位于大壩右端,為鋼筋混凝土方涵,寬0.6m,高0.8m,進(jìn)口高程108.00m,出口閘閥控制。
2、水庫(kù)存在的病險(xiǎn)問(wèn)題及除險(xiǎn)加固必要性
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看及分析論證,墩上湖水庫(kù)存在以下主要問(wèn)題:
(1)水庫(kù)大壩建于1976年,受當(dāng)時(shí)條件限制,砌筑質(zhì)量較差,上游壩面長(zhǎng)期經(jīng)風(fēng)浪侵襲,壩面砌石抹縫砂漿剝落,壩身滲漏;左壩段壩基清基不徹底,存在透水性較強(qiáng)的強(qiáng)風(fēng)化層,左壩段壩基長(zhǎng)期滲漏;壩體與左側(cè)山體接觸帶處理不到位,存在壩肩滲漏。
(2)溢洪道堰頂及溢流面經(jīng)多年洪水沖刷,表層砂漿老化、脫落,壩腳砼消能平臺(tái)下已形成沖坑,溢洪道出口下游河道兩側(cè)巖體風(fēng)化,抗沖能力弱,沖刷嚴(yán)重,現(xiàn)有岸墻局部墻角淘空,影響岸墻穩(wěn)定。
(3)放水涵洞出口控制閘閥銹蝕嚴(yán)重,不能正常使用。
(4)由于放水涵洞閘閥銹蝕多年,庫(kù)內(nèi)砂土無(wú)法排出,常年淤積。
(5)水庫(kù)進(jìn)庫(kù)道路路況差。
墩上湖水庫(kù)保護(hù)著下游100人口、200畝耕地及下游村莊的安全,有效灌溉面積達(dá)800畝,發(fā)揮效益顯著。由于水庫(kù)主體一直存在病險(xiǎn)問(wèn)題,每年汛期均要轉(zhuǎn)移水庫(kù)下游群眾,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全影響大,給居民生活帶來(lái)諸多不便。因此,為使水庫(kù)充分發(fā)揮其功能和效益,保障下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)其進(jìn)行除險(xiǎn)加固是十分必要的。
3、加固措施
針對(duì)水庫(kù)大壩、溢洪道、放水涵洞存在的問(wèn)題,分析確定加固措施如下:
(1)大壩除險(xiǎn)加固工程
a)防滲加固措施。在大壩壩頂及上游面布置0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板,防滲面板須伸至左右壩肩不透水層內(nèi)各1.0m;大壩樁號(hào)0+000~0+011段(大壩左端)壩基及大壩左壩肩采用帷幕灌漿防滲處理,帷幕灌漿單排布孔,孔距擬定為1.5m,灌漿底部要求伸至中微風(fēng)化層3.0m。大壩防滲面板、壩基與壩肩帷幕灌漿連接成整體,形成封閉的防滲體系。
b) 穩(wěn)定加固措施。水庫(kù)淤積嚴(yán)重,清淤后壩腳裸露,為了保證壩腳穩(wěn)定,可沿壩軸線(xiàn)在清淤裸露后的壩腳處澆筑混凝土壓腳平臺(tái),壓腳平臺(tái)同時(shí)兼做壩腳帷幕灌漿平臺(tái)。本工程壓腳平臺(tái)寬2.0m,平均厚度1.0m,澆筑時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況呈臺(tái)階狀布置。
(2)溢洪道除險(xiǎn)加固工程
溢洪道堰頂采用0.4m厚C25鋼筋砼襯砌,溢流面采用0.3m厚C25鋼筋砼襯砌,溢流面下壩腳消能平臺(tái)采用0.5m厚C25鋼筋砼襯砌,對(duì)溢洪道下游河道現(xiàn)有岸墻墻角淘空段采用C25素砼墩固腳處理。
(3)放水涵洞除險(xiǎn)加固工程
本次大壩加固需在上游壩面設(shè)0.4m厚的防滲面板,故原放水涵洞進(jìn)口需適
大壩加固典型斷面圖(高程單位m、尺寸單位mm)
當(dāng)加長(zhǎng),具體加固方案為:涵洞進(jìn)口新建2.0m長(zhǎng)段C25鋼筋砼箱涵,涵箱凈孔高×寬1.4m×1.2m,涵箱壁厚0.4m,其中1.0m長(zhǎng)段與老涵體銜接,即新涵包裹住老涵,新老涵接觸面處理應(yīng)先將老涵表面打毛后再澆筑新涵;
更換放水涵洞出口控制閘閥,新建閘閥房。
新建進(jìn)庫(kù)及上壩道路工程
新建進(jìn)庫(kù)及上壩道路總長(zhǎng)800m,路面寬4.0m、路基寬5.0m,泥結(jié)石路面。
4、加固后工程布置
加固后的墩上湖水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。
(1)大壩
大壩為漿砌石重力壩,最大壩高13.0m,壩頂高程為121.00m,壩頂長(zhǎng)46m,壩頂寬2.9m。迎水面上為直立,背水面坡度約1:0.8。迎水面及壩頂新建0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板。
(2)溢洪道
壩頂溢洪道仍布置在大壩中間部位,開(kāi)敞式自由溢流,堰頂高程119.5m,凈寬20.0m;堰頂結(jié)合大壩壩頂為0.4m厚C25鋼筋砼襯砌,堰下溢流面坡度約1:0.8,表面為0.3m厚C25鋼筋砼防沖面板,下游堰腳為一4.0m寬、表面為0.5m厚鋼筋砼襯砌的消能平臺(tái)。
(3)放水涵洞
放水涵洞布置基本維持現(xiàn)狀,因大壩防滲面板布置,故需在進(jìn)口接長(zhǎng)1.0m,出口閘閥房也在原址拆除重建。
5、工程投資
本工程概算投資115萬(wàn)元,其中建筑與安裝工程投資70萬(wàn)元。
6、施工過(guò)程中的設(shè)計(jì)調(diào)整
本工程從開(kāi)工到完工,設(shè)計(jì)未做大的設(shè)計(jì)調(diào)整,但原設(shè)計(jì)大壩防滲面板與老壩體之間采用φ16錨筋錨固、錨筋縱橫向間距均為1.5m,施工時(shí)需搭設(shè)腳手架、綁扎鋼筋、立模,在實(shí)施時(shí),綜合多方面因素認(rèn)為錨筋縱橫向間距1.5m施工不便,經(jīng)參建各方開(kāi)會(huì)研究,將壩面錨筋布置調(diào)整為縱橫向均為0.7m。
7、除險(xiǎn)加固效果
本工程于2014年3月完工,當(dāng)年汛期蓄水運(yùn)行,至今已有四整年了,未發(fā)現(xiàn)有任何險(xiǎn)情或隱患,水庫(kù)滲漏及其他問(wèn)題均得到了有效解決,除險(xiǎn)加固效果顯著。
8、結(jié)語(yǔ)
墩上湖水庫(kù)除險(xiǎn)加固的關(guān)鍵點(diǎn)在于解決壩體防滲問(wèn)題。通過(guò)在大壩迎水面澆筑鋼筋混凝土面板解決了大壩壩身防滲問(wèn)題,通過(guò)對(duì)滲漏段壩基、壩肩鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿解決了壩基與壩肩的滲漏問(wèn)題,在大壩防滲設(shè)計(jì)時(shí)一定要注意壩身
壩肩與壩基防滲體的銜接,這是許多設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中容易忽略的薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)引起廣大設(shè)計(jì)及施工人員的重視。同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)研究,提出不同的比選方案,不能千篇一律,這樣既不能很好的解決問(wèn)題,也可能造成投資上的浪費(fèi),比如本工程對(duì)壩腳混凝土固腳、溢洪道加固及放水涵洞加固均是根據(jù)該工程特性采用了相應(yīng)的解決方案,投資節(jié)省、效果明顯。
墩上湖除險(xiǎn)加固工程選用的設(shè)計(jì)方案整體上是合理的,但是我們?cè)O(shè)計(jì)人員也要認(rèn)識(shí)其中的不足,比如錨筋間距布置等,這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)人員與施工不能脫節(jié),設(shè)計(jì)人員應(yīng)該懂得施工,在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),不僅要針對(duì)項(xiàng)目本身存在的問(wèn)題進(jìn)行處理設(shè)計(jì),還要考慮到設(shè)計(jì)方案在該工程實(shí)施時(shí)可操作性、可行性。墩上湖水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)是眾多小型水庫(kù)重力壩加固設(shè)計(jì)的一個(gè)案例,在以后的實(shí)際工作中遇到類(lèi)似工程及問(wèn)題時(shí),可以借鑒和參考。
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