湯立鵬

摘要：以岸堤水庫加固工程為例，本論文分析了溢洪道進(jìn)和出口、出水渠道開挖寬度設(shè)計(jì)方案的比較和選擇，以及溢洪閘加固方案的比較和選擇。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面分析各種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。作為流入口和流出口的加固方案，流入口掘進(jìn)底寬為192米，流出口掘進(jìn)底寬為120米。作為防洪水閘加固方案，已選擇左水閘部分拆除和加固，右水閘重建，并在實(shí)際工程中很好地應(yīng)用，帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

關(guān)鍵詞：溢洪道加固;進(jìn)、出水渠加固;溢洪閘加固;方案比選

1引言

加固現(xiàn)有水庫是水利工程建設(shè)的重要問題。溢洪道是水利工程的重要工程。其穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到水庫建設(shè)的安全性和經(jīng)濟(jì)效益。潘露等人使用了一種實(shí)驗(yàn)性的方法來解決溢出洪水。

本文研究了道出口處挑流鼻坎體型設(shè)計(jì)，提出了一種凹折線型斜切挑坎的新型式，具有突出的工程優(yōu)點(diǎn)。葉祥飛通過物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬法優(yōu)化了余水吐入口的設(shè)計(jì)，提高了放流能力。唐笑叮通過數(shù)值模擬和模型測試，考察了各種類型的余吐的釋放能力。數(shù)值模擬的沉淀結(jié)果比理論計(jì)算的結(jié)果高出4% ～ 5%。王超、朱友軍利用數(shù)值模擬和理論計(jì)算方法，對階梯狀余吐的能量耗散效率進(jìn)行分析，得出后退池階梯具有顯著的能量耗散效果的結(jié)論。在先前研究的基礎(chǔ)上，本文提出了余吐加固工程設(shè)計(jì)方案的比較和選擇，該方案可為同類工程提供參考。

2工程概況

該岸堤水庫建于1960年，是山東省第二大水庫。是用于防洪、供水、灌溉、發(fā)電的大型（二）型水庫。堤壩水庫水閘（水路）區(qū)域有一個斷層（F），通過南北水閘之間的頭。具有4 ～ 8m斷層帶寬的壓縮正斷層，區(qū)域被黏土填滿，斷層蓋在有起伏的帶。斷層向水平方向扭曲700多米，垂壁的寒武紀(jì)層與大山侵蝕巖接觸。在余水吐的下游，能看見斷層，發(fā)生模糊。斷層通過潘家溝新村，到達(dá)連接水庫上游和下游的斷裂帶東汶河。在道路上露出的地層，主要是的巖相是混合花崗巖，石灰?guī)r。除了回填壤土和礫石壤土之外，第四紀(jì)層只在兩側(cè)的斜面上部和左右水閘的中央和頭部發(fā)達(dá)，主要的巖相是殘留的斜面堆積物（Q4）粘土。

3溢洪道除險加固的必要性

近年來，由于上級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)注和國家對水利投資的加大，大部分中小型水庫都得到了加強(qiáng)和不同程度的治理，防洪標(biāo)準(zhǔn)得到了不同程度的改善。但是，其他小型蓄水池是1960年代和1970年代大眾運(yùn)動的產(chǎn)物，這是典型的“三邊工程”，經(jīng)過數(shù)十年的長期運(yùn)營，它們大壩主體、大壩基礎(chǔ)、大壩橋臺漏水;蓄水池的排水隧道和吐水量已經(jīng)荒廢，無法正常運(yùn)行。如果問題不能在規(guī)定時間內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)化措施不能盡快采取，那就會受到很大的限制。當(dāng)前我國現(xiàn)代化發(fā)展的步伐，特別是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的速度。念倫水庫溢洪道是位于1號壩和2號壩之間的河堤邊坡開放余水吐，安全隱患主要表現(xiàn)如下：

（1）溢流壩壩底底部海拔196.54米，但余水吐底部黏土層的透水性仍在196.54米以下，仍較強(qiáng)，容易向水庫周邊漏水，導(dǎo)致水庫嚴(yán)重漏水。

（2）在挖掘過程中，從ZK03（0 + 035m）泄洪道孔中挖掘泥巖后，地下水從開口流出，表明泄洪道大壩與0 + 035m之間的地面存在積水。另外，溢洪道大部分排水孔大部分已被堵塞，超過0 + 025m的部分溢洪道可能產(chǎn)生過大的隆起壓力，對底板的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。

（3）溢洪道堰前右墻形狀不合理，高水位下水流形態(tài)較差，右墻受損嚴(yán)重，威脅到水庫右頭的安全。

（4）周圍基巖的風(fēng)化和瓶頸，容易導(dǎo)致排出能力不足，不能確保安全排出。根據(jù)溢洪道問題原因分析，為確保項(xiàng)目安全運(yùn)營，需對余水吐進(jìn)行加固。

4溢洪道除險加固的工程措施

針對溢洪道存在的上述問題，加固設(shè)計(jì)采用了以下對策。

（1）在溢洪道大壩底部設(shè)置額外的隔離墻，盡可能降低大壩底面及5m范圍內(nèi)靜止水池尾部的抽水壓力和滲流，其中包括50pvc排水管，距離2mx2m。排水口入口的一端用土工過濾器包裹，后面是300x 300x300的沙子和碎石的過濾器樁。

（2）保持底板的混凝土，凝固后，灌入20厘米厚的混凝土。鑿毛的位置不能超過模板支持的位置。在沒有超過的情況下，漿容易漏出。深度為0.5 ～ 1em。在安裝?？蚯?，用鋼絲刷+閃光水清潔?？颍冻鍪^的原始表面。澆筑混凝土?xí)r，使用相同比例的砂漿。舊的混凝土主要撿浮漿表面比較合適，太深很難撿到加固材料或保護(hù)層加固材料太小。這樣，完成的混凝土和新注入的混凝土就可以形成一個整體。使用沖擊鉆頭在約5cm深的老舊混凝土面上鑿出梅花形狀的洞。然后插入8根露出的鋼筋，將15crm插入其中。在澆筑新混凝土?xí)r，按10mx10m（一個澆筑塊）制作，并在20mm寬的澆筑塊之間設(shè)置伸縮接頭，填充瀝青砂漿。

（3）在溢出面底部設(shè)置排水溝（管道），并在排水溝上打排水孔。651型橡膠止水帶設(shè)置在前板的混凝土橫向延伸接縫處，以降低吐槽地面和泥巖或泥巖中間層擋板所引起的隆起壓力。地質(zhì)鉆探數(shù)據(jù)顯示，泥巖掘進(jìn)到余水吐洞ZK03（0 + 035米）后，地下水從開口處流出，余水吐壩與0 + 035米之間的地面存在積水。而且，溢流面排水孔幾乎都被堵住，在溢流面設(shè)置排水孔的話，高流量的水會產(chǎn)生高變動壓力。變動的壓力有可能從排水孔進(jìn)入底板，對底板的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。為了使流出通道底板更加安全，在溢流面設(shè)置了縱橫排水暗管，在上游側(cè)底板的插槽設(shè)置橫向排水盲管。排水管采用與垂直排水盲管連接的200根柔性盲管，垂直排水盲管的直徑為20cm。

5結(jié)語

（1）溢洪道加固材料的設(shè)計(jì)和布局是否合理，不僅直接影響蓄水池的安全性，而且關(guān)系到整個工程的成本。工程中小型溢洪道的工程成本和勞動力約占水庫工程成本和勞動力的25% ～ 30%，因此溢洪道的合理布局和選擇如下。水庫工程設(shè)計(jì)中比較重要的環(huán)節(jié)。除此之外，由于沒有膨脹和沉降的接合處，部分較寬區(qū)域的水壓混凝土襯砌會出現(xiàn)一些裂縫，總之，這一切都會影響工程的安全性。

（2）該工程水庫溢洪道固工程已于2009年初竣工。經(jīng)過半年蓄水試驗(yàn)，余吐安全，工程進(jìn)展順利，說明余吐加固設(shè)計(jì)合理，技術(shù)可行，很有效果。

（3）作為加固工程，由于原始數(shù)據(jù)不完整，在條件允許的情況下，應(yīng)充分深入地進(jìn)行地質(zhì)勘察，以避免施工過程中因地質(zhì)因素造成變化過大。為了不讓結(jié)算投資超過項(xiàng)目預(yù)算投資，會增加過多的項(xiàng)目金額。另外，在建設(shè)過程中，所有者、監(jiān)督、設(shè)計(jì)、建設(shè)部門緊密合作，針對中小規(guī)模的溢洪道是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。為了確保項(xiàng)目的安全性和經(jīng)濟(jì)可行性，需要對數(shù)據(jù)收集、布局規(guī)劃、節(jié)水計(jì)算和結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行各個層面的檢查。并在施工過程中根據(jù)實(shí)際土木地質(zhì)條件，及時進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化和變更，確保工程的順利建設(shè)。相比之下，它比其他方案具有經(jīng)濟(jì)和工程上的優(yōu)勢。

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