某水庫除險加固工程方案設(shè)計探析

【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(shè)計。工程實踐證明，該除險加固技術(shù)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(guān)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(shè)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(zhì)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(jīng)過多年運行，出現(xiàn)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(cè)邊坡因受長期物理風化作用，已出現(xiàn)滑坡、崩塌等現(xiàn)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(shè)計

2.1 大壩加固

2.1.1 壩頂加固

主壩與副壩壩頂設(shè)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(shè)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(xiàn)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(xiàn)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(cè)起95m范圍內(nèi)鋪設(shè)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(shù)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(shè)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(cè)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)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(gòu)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(shè)計

溢洪道堰體左側(cè)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(nóng)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(jīng)濟，本次設(shè)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(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)寬為1.4m，深0.5m，基礎(chǔ)頂高程為112.71m，底高程為112.71m。

3、結(jié)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(chǎn)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來便利，提高水庫抵抗水旱災(zāi)害的能力，保證了水庫周邊居民的安全，有力的促進農(nóng)民增收和農(nóng)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)生了顯著的社會效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，為當?shù)卣?、?jīng)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。