旌德縣小型病險(xiǎn)水庫加固技術(shù)探討
——以喬上口水庫為例

郭 銳

(旌德縣水務(wù)局，安徽 旌德 242600)

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旌德縣小型病險(xiǎn)水庫加固技術(shù)探討
——以喬上口水庫為例

郭 銳

(旌德縣水務(wù)局，安徽 旌德 242600)

筆者從旌德縣境內(nèi)喬上口水庫實(shí)際情況出發(fā)，以點(diǎn)帶面分析了旌德縣水庫所普遍存在的不安全因素，并對(duì)喬上口水庫壩體防滲加固技術(shù)、涵洞加固技術(shù)及溢洪道除險(xiǎn)加固技術(shù)等進(jìn)行了探討。除險(xiǎn)加固后，有效排除病險(xiǎn)因素，消除安全隱患，切實(shí)保障水庫的正常運(yùn)行。

小型病險(xiǎn)水庫；防滲；除險(xiǎn)加固；措施

1 項(xiàng)目概況

旌德縣境內(nèi)小型病險(xiǎn)水庫較多，其中座落在旌德縣興隆鎮(zhèn)大禮村境內(nèi)喬上口水庫，控制流域面積2.47km2，總庫容26.26萬m3，興利庫容12.68萬m3，水庫為不完全年調(diào)節(jié)水庫，是兼具防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的水利工程，其水庫大壩截滲設(shè)計(jì)及施工參數(shù)詳見表1。

表1 喬上口水庫大壩截滲設(shè)計(jì)與施工參數(shù)

喬上口水庫工程的建設(shè)屬于典型的無勘測、邊設(shè)計(jì)、邊施工工程，工程施工依靠大規(guī)模的群眾運(yùn)動(dòng)完成，由于施工盲目搶進(jìn)度、搶速度，使得工程的施工質(zhì)量難以控制，以致于樞紐工程主要建筑物擋水壩、溢洪道、灌溉輸水涵管等施工質(zhì)量較差，雖先后進(jìn)行了多次局部加固處理，但仍存在不少質(zhì)量隱患，存在危及大壩安全的潛在隱患，嚴(yán)重影響了工程應(yīng)有效益的正常發(fā)揮[1]。

2 喬上口水庫加固技術(shù)探討

喬上口水庫是國家規(guī)劃除險(xiǎn)的重點(diǎn)病險(xiǎn)水庫，該庫壩基、壩體滲漏嚴(yán)重，涵洞圬工結(jié)構(gòu)，溢洪道破損毀壞，在設(shè)計(jì)中，選用了套井沖抓回填水泥土防滲墻的方案對(duì)壩體進(jìn)行防滲處理；涵洞選用封堵原涵、另址開挖隧洞方案；溢洪道選用維修加固方案。

2.1 大壩加固設(shè)計(jì)

2.1.1 大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

在實(shí)施的過程中發(fā)現(xiàn)，大壩右壩段0+00-0+24.75m的山體為厚達(dá)7m左右的坡積層，建庫時(shí)未作清基處理，該土體中含大量卵礫石，卵礫石大小不一，大的卵礫石直徑達(dá)1.0-2.0m，開口直徑1.1m的沖抓機(jī)無法將其抓起，因此該段無法沖抓至巖基，而該卵礫石層漏水十分嚴(yán)重。為保證水庫安全，使大壩防滲體系完整，經(jīng)過分析比較，決定對(duì)該段水泥土防滲墻與基巖之間的含有大量卵礫石的土層采取帷幕灌漿。在套井沖抓孔中心和沖抓孔下游各布一排孔，孔距1.5m，排距2.0m，分兩序鉆孔灌漿，通過實(shí)施，有效地解決了喬上口水庫大壩防滲問題。

根據(jù)喬上口水庫大壩實(shí)際地質(zhì)情況，綜合工程安全施工及工程投資等方面的因素，最終選定套井沖抓回填水泥土方案，采用沖抓機(jī)械沿壩軸線方向套孔，再回填以防滲性能好的水泥土，在壩體中形成一道完整的防滲墻。該方案具有需用機(jī)械設(shè)備簡單、施工方便、工效高、防滲效果直觀等優(yōu)點(diǎn)。

為保證套井沖抓回填水泥土防滲墻技術(shù)的施工質(zhì)量，必須及時(shí)取樣檢查原材料及設(shè)備并使其符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，并檢查檢驗(yàn)套井中心樁位置、孔斜度及孔底沉渣、積水、孔深、有效防滲厚度及土質(zhì)狀況等，保證壓實(shí)質(zhì)量。取樣應(yīng)在壓實(shí)厚度的1/3處進(jìn)行，并記錄壓實(shí)層厚度，所檢測的干容重合格率必須≥90%，不合格率不得低于干容重的98%。如果未達(dá)到要求，則必須盡快查明原因并進(jìn)行再次檢測，直至符合規(guī)定為止。采用沖抓機(jī)械沿壩軸線方向套孔，再回填以防滲性能好的土料，在壩體中形成一道完整的擋土墻。具有機(jī)械設(shè)備簡單、施工方便、工程量小、工效高、造價(jià)低、防滲效果好等優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)也很明顯，回填土質(zhì)量受施工工藝控制。由于壩基清基不徹底，大壩填筑在全風(fēng)化花崗巖層上，壩基嚴(yán)重滲漏，沖抓難以到位，套井沖抓回填處理難以奏效。

2.1.2 大壩加固后穩(wěn)定性分析

根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(SL189-96)的規(guī)定，喬上口水庫大壩的穩(wěn)定計(jì)算采用瑞典圓弧法，使用北京理正軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算成果見表2。

表2 喬上口水庫大壩穩(wěn)定性分析計(jì)算成果表

根據(jù)規(guī)范，正常運(yùn)用條件下壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)應(yīng)≥1.15，非常運(yùn)用條件下應(yīng)≥1.05。由表2可以看出，大壩迎水坡、背水坡壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)，大壩設(shè)計(jì)斷面壩坡抗滑穩(wěn)定安全性滿足規(guī)范要求。

2.2 涵洞加固設(shè)計(jì)

隧洞進(jìn)、出口段采取切槽明挖，并砌筑M10漿砌塊石擋墻，出口建消力池，然后與原灌溉渠道平順連接。隧洞進(jìn)口底板高程275.77m，出口底板高程274.91m，與老涵洞的進(jìn)出口高程保持不變。

隧洞斷面采用城門洞形，上部為半圓形，隧洞寬1.6m，高1.8m，隧洞全斷面采用250mm厚C25鋼筋混凝土襯砌，并在鋼筋混凝土拱頂和兩拱座處預(yù)埋3根Ф20mmPE管，灌漿管排距為2.5m，對(duì)鋼筋混凝土拱與隧洞圍巖的接觸部位進(jìn)行回填灌漿。隧洞進(jìn)口處布置岸塔式放水設(shè)施，設(shè)600mm×500mm攔污柵、500mm×500mm平面鑄鐵閘門各一扇，配QLY-5型螺桿式啟閉機(jī)一臺(tái)。

2.3 溢洪道加固設(shè)計(jì)

2.3.1 水平段設(shè)計(jì)

溢洪道進(jìn)口水平段長11.109m。本次擬拆除重建溢洪道水平段底板及側(cè)墻，并將底板寬度由現(xiàn)在的4.0m拓寬至8.0m，底板采用C25鋼筋混凝土，厚度為20cm，底板以下為M7.5漿砌塊石墊層，厚度為30cm，側(cè)墻采用M10漿砌塊石，頂寬為50cm，側(cè)墻高度為校核洪水位時(shí)水深加上0.3m的安全超高。

2.3.2 泄槽段設(shè)計(jì)

泄槽段全長129.158m。本次擬拆除重建溢洪道泄槽段底板及側(cè)墻，并將泄槽段前49.456m底板寬度由8.0m漸變至4.0m，其后的底板寬度均為4.0m，底板采用C25鋼筋混凝土，厚度為20cm，底板以下為M7.5漿砌塊石墊層，厚度為30cm，對(duì)于巖石裸露的基礎(chǔ)及漿砌石基礎(chǔ)則直接澆筑C25鋼筋混凝土底板，側(cè)墻采用M10漿砌塊石，頂寬為50cm。

3 結(jié) 論

在對(duì)旌德縣喬上口水庫加固的過程中，首先必須充分認(rèn)識(shí)水庫存在的問題及原因，并有針對(duì)性的選擇現(xiàn)有的除險(xiǎn)加固技術(shù)對(duì)病險(xiǎn)水庫的壩體、壩基、壩坡及溢洪道等進(jìn)行合理加固處理，有效排除水庫所存在的病險(xiǎn)因素，消除安全隱患，切實(shí)保障水庫的正常運(yùn)行。

[1]鄭建飛，張小林，小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固問題初探[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2009(03)：37-39.

1007-7596(2017)03-0073-02

2017-02-21

郭銳(1981-)，男，安徽旌德人，工程師，研究方向?yàn)樗こ桃?guī)劃、設(shè)計(jì)、施工。

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