1、1浅述某水库枢纽除险加固设计摘要：我国存在着为数众多的中小型水库，它们对于我国民众的生产生活用水有着极为重要的作用。然而，由于各方面的原因，大量的水库存在着病险隐患问题。本文结合笔者曾经参与过的某水库枢纽的除险加固，探讨了对于此类中小型问题水库如何除险加固，以期能为所需者提供借鉴。 关键词：水库枢纽 除险加固 设计 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 该水库的总库容是 730.4 万 m3，正常蓄水位为 101.40m，属于类小（1）型水库枢纽工程。该水库设计灌溉面积是 2800 亩（约 186.67 万m2） ，有效灌溉面积为 2500 亩（约 166.6 万 m
2、2） ，而实际的灌溉面积为2100 亩（约 140 万 m2） 。水库保护下游 0.35 万人，农田 0.42 万亩（约280 万 m2）及 209 国道。水库已投入运行 50 多年，由于年久失修，大坝出现了严重的渗漏问题，加之该灌区的配套设施不完善，导致其没有发挥正常效益，这些都对农业的生产极为不利。 二、大坝 1、工程现状及问题 该水库的大坝是均质土坝，实测坝顶高程为 104.61-104.76m，最大2坝高为 20.70m，坝长 124m。坝顶设有浆砌石防浪墙，现状防浪墙较为完好；坝顶的宽为 3.40m，下游侧设有路肩挡墙。上游坝坡为干砌石护坡，马道设在 97.6m 高程处，宽为 5.6
3、4m，马道以上坝坡较规整，局部有松动脱落。下游坝坡较规整，在 95.20m 高程处有一马道，宽为 2.0m。92.85m高程以上为草皮护坡，92.85m 高程以下设置贴坡式反滤体排水。 大坝存在问题有：坝体填筑质量较差，不能满足现行规范的要求；坝基出现严重的渗漏问题；坝上游干砌石护坡出现局部的松动脱落；下游草皮护坡杂草丛生，坡脚反滤体长期受到下游渗水的浸泡及坝基的渗漏；在各种工况的条件下，坝体浸润线出逸点位于坝下游中下部，逸出点位置较高；坝下浆砌石无压箱涵漏水问题严重；大坝无观测设施。 2、除险加固处理 (1)大坝防渗加固方案。从大坝的渗漏情况出发，考虑到各种可能需要采取的工程措施，对坝体充填
4、灌浆和坝基帷幕灌浆的处理方案，采用粘土加 20%水泥混浆灌注充填；对坝基进行帷幕灌浆，采用水泥浆灌注。钻孔深入强风化下限线。(2)大坝坝顶。坝顶宽 3.4m，总长为 120.68m，采用的是泥结石路面。下垫碎石基层厚为 200mm，路面向下游倾斜度为 2%，上游原有防浪墙，防浪墙顶高为 105.20m，下游侧设有 C15 砼排水沟，顶高于路面齐平。(3)上游坝坡处理。本次设计维持现状坝坡不变，坡脚新建 C15 砼护脚。(4)下游坝坡处理。大坝现状下游坝坡抗滑稳定安全系数无法满足现行的规范要求,本次设计将下游坝坡从上至下坝坡分别改成1:2.1、1:2.67，在高程 95.00m 处设置一道宽 4
5、.0m 马道，内侧设排水沟3一道。95.00m 高程以上的坝面采用草皮护坡，中间设有台阶戗道一处，95.00m 高程以下坝面为原贴坡反滤体，坡脚设堆石反滤排水棱体。排水棱体顶高程是 87.60m，顶宽为 4.0m。下游侧派下游坝面与两岸山体连接处均设有排水沟，且相互连通。(5) 防治蚁害。根据水利部对于堤坝防治白蚁的技术规范要求，我们在处理堤坝工程的扩建或除险加固时，须要对原有的堤坝工程存在的各类白蚁隐患进行全面检查和彻底处理。我们从水库大坝存在的蚁害实际情况出发，采取了两岸预防、坝内灭杀、坝身蚁坑回填的综合治理方案。 三、溢洪道 1、工程现状及问题 溢洪道位于水库大坝左端，为宽顶堰式溢洪道，
6、进口的高程为101.4m，宽为 15.0m，进水口有一段长 102m 未作衬砌；溢洪道由左岸山体开挖而成，底板及两岸岩体大部呈强一全风化状，岩性为硅质岩、硅质页岩。钻孔揭露全一强风化厚度深有 10m，软弱易破碎。溢洪道风化岩石抗冲刷能力较低。同时，溢洪道左岸边坡较陡，风化程度深，崩塌严重。通过我们的现场检查发现，溢洪道存在不少问题：溢洪道两侧边坡岩石风化严重，局部坍塌，杂草杂树丛生；底板浆砌石普遍凹凸不平，平整度较差，大部分已长满杂草；浆砌石导墙内部砌筑质量较差，存在空洞、砌石松脱等现象；浆砌石砂浆碳化严重、有脱落。 2、除险加固处理 溢洪道由明渠、控制段、进口护衬段、泄洪槽及消力池共同组成。
7、进口明渠采取的是原溢洪道依山开挖而成，本次的设计拟将其渠底清淤、4平整，渠化后底高程是 101.00m，总长为 74.50m，边坡仍维持原状，呈梯形断面。进口护衬段总长度为 10.00m，底高程为 101.00m，断面由梯形渐变为矩形，底宽 18.80-14.60m，边坡采用浆砌石结构。控制段为有坎宽顶堰，堰顶高程为 101.4m，总长是 15m，溢流前缘宽 14.60m，采用C15 砼结构；两侧边墙采用浆砌石衬砌。泄洪槽分六段大坡布置，总长103.0m，纵坡从上至下分别为1:20、1:15、1:15.65、1:6.59、1:3.35、1:10.64，两侧边墙采用浆砌画衬砌。消力池分二级布置，
8、分别长 14.40m、20.00m，宽 11.60-23.60m。底板浆砌石结构，底高程分别为 87.09m、86.70m；两侧边墙采用浆砌石衬砌；尾坎高度 0.5m。 四、大坝输水设施 1、工程现状及问题 大坝的输水设施在大坝的左岸，采取坝内埋管方式，由斜卧式梯级放水斜管和坝下直管共同组成。斜管是浆砌石无压箱涵，砌石砂浆存在严重的炭化现象，砌石松脱，存在着漏水的问题，断裂塌顶总共有 3 处，特别是在离进口处 20m 的地方有一处断裂，缝宽最大数值到了 5cm，会看到经常有浑水从中流出。输水直管采用的是坝下埋管的方式，进口高程是 86.50m，长为 88m，断面尺寸采取的是 0.6 x 0.8
9、m，为无压浆砌石拱涵。在 2004 年时曾经对直管进行固结灌浆，渗漏量有了明显的减少，但现在检查中我们发现，直管的渗漏量又有所增加。 2、除险加固处理 大坝的输水设施由进口明渠、输水隧洞、放水塔和出口扩散段共同5组成。进口明渠呈现喇叭型，集底板高程是 86.50m，长度为 10.0m，宽由 4.2m 渐窄为 1.4m，喇叭口两边的侧墙以及底板都是采用的浆砌石结构。放水塔采用的是矩形钢筋砼放水塔，进口底板的高程是 86.50m，塔内设置了检修闸门和工作闸门各有一扇，闸门后设置了通气孔。闸门采用的是平面钢闸门，分别由设在启闭室工作平台的 200kN 手电两用螺杆式启闭机(LQ-200kN)操作。检
10、修平台的高程是 104.20m，启闭室工作平台的高程是 107.50m。启闭机房采用的是砖混结构。对于输水隧洞，我们采用了C20 钢筋硅衬砌城门洞式断面，在门洞的下部直墙高 1.05m，底宽是1.4m，洞顶圆弧拱矢高为 0.7m，圆弧半径为 0.7m；进口底板高程是86.50m，出口高程为 86.42m，纵坡 i=0.1%。隧洞出口消力池采用的是浆砌石喇叭形扩散断面，池底高程为 86.42m，池长为 5.0m，出口与原河槽相接。 五、结论 水库除险加固工不同于一般的新建工程，设计方案的筛选要综合考虑水库病险、蓄水、周边施工环境等因素，需从施工可行性、技术优越性、经济合理性、实施安全性等方面综合比较，用最优的除险加固方案保证水库除险加固最大绩效。 参考文献： 1 黄检.大江洞水库坝体塑性混凝土墙防渗加固设计探讨J.湖南水利水电.2010(03). 2 孙继光,张君慧,董志斌.中小型水库除险加固建设初探J.河南水利与南水北调. 2010(04). 6
