前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的水庫應急除險加固工程設計,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
1工程概況
雙乳山水庫位于云中河支流南云中河上游的雙乳山腳下,距忻州城區約20km,是一座以灌溉為主,兼顧分洪、養殖等的半旁引中型水庫。水庫樞紐主要由主壩、副壩、7個小山包、溢洪道、輸水洞等建筑物組成。主壩坐落在河谷之間,在主壩左側由4個相連的小山包(即臺坡山、饅頭山、紅山、暖泉山)和東副壩相連,形成庫區左側擋水壩;在主壩右側由鳳凰山、1號副壩、破頭山、2號副壩、黑龍彎山和西副壩相連,形成庫區右側擋水壩。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》,雙乳山水庫屬中型水庫,總庫容1448萬m3,工程等別為Ⅲ等。主要建筑物大壩、溢洪道、灌溉洞級別為3級建筑物。大壩為均質土壩,設計洪水標準為100年一遇,校核洪水標準為1000年一遇。
2存在問題及加固設計過程
2.1存在問題
2013年省水利廳組織對水庫蓄水安全進行了專項檢查,認為水庫目前遺留一定的安全隱患。2011年大壩進行除險加固,2012年7月完成大壩壩基高噴防滲墻施工和上游壩坡防護工程,水庫于2012年7月25日開始蓄水,蓄水時水位825.76m,蓄水至827.2m時開始有滲水現象,12月蓄水至830.0m,滲水量達到16L/s。雙乳山水庫建成近50年,大壩下游坡腳排水棱體破損嚴重,除險加固工程未進行修繕,現基本失效,本次改造增設貼坡反濾和排水層,坡腳設排水溝。原灌溉洞閘室已廢棄,閘槽已封堵,不能使用,本次改造拆除灌溉洞原閘室內木閘門,在原灌溉洞閘室處新建控制閘門。
2.2加固設計
2.2.1大壩防滲加固設計
2011年除險加固工程中主壩壩基采取高噴混凝土連續防滲墻防滲,防滲長度實際施工233m,墻厚30cm。設計墻頂高程825.5m,但因庫水位較高,不能降至原設計施工平臺高程,最終施工平臺提高1.5m至高程827.0m,造成大壩左端20m、右端25m基礎未做防滲處理。本次改造左右側未防滲段仍采用高噴混凝土防滲墻防滲。新增左側防滲段壩長20.0m,上游壩坡坡度1∶3,護坡方式與原壩體一致,采用上層設置厚0.15m預制C20混凝土嵌固塊護坡,其下從外到內依次鋪設一層5cm厚1∶10砂漿找平層,一層200g/m2~0.5mm~200g/m2兩布一膜防滲土工布。為防止土工布滑落,在壩肩設置30cm×30cmC20混凝土壓邊齒坎。同時在上游壩腳有防滲墻處設1m×1m現澆C20混凝土防滲墻墻帽,將土工布同防滲墻連為一體。高噴混凝土防滲墻長20m,墻頂高程827.0m,新增防滲墻軸線向上游側偏移0.3m,孔徑0.8m,孔距0.6m,孔與孔之間套接長度不小于0.2m,樁底深入基巖。新增右側高噴混凝土防滲墻長25m,因827.0m高程處已建C20混凝土壓邊齒坎,故新增防滲墻軸線向上游側偏移0.3m,孔徑0.8m,孔距0.6m,孔與孔之間套接長度不小于0.2m,樁底深入基巖。樁頂設1.0m×1.0m現澆C20混凝土墻帽。因本次高噴防滲墻與原防滲墻軸線不在一軸線上,故兩墻交接處需錯位搭接。
2.2.2大壩排水加固設計
根據大壩實際情況,在主壩上游左右壩段原除險加固未防滲段采用混凝土防滲墻垂直防滲后,增加下游壩坡腳貼坡反濾和排水層,防止壩基和壩體滲透破壞。根據主壩滲流分析結果,確定壩后反濾排水層頂高程為824.0m,寬約5.0m,坡度1∶2.7。壩后反濾排水層貼坡反濾分兩層,從下到上依次為0.2m厚砂礫石層(粒徑1~15mm,粒徑≤3.5mm的占15%)、0.2m厚礫石層(粒徑10~100mm,粒徑≤17.5mm的占15%),反濾層總厚度0.4m。反濾層上壓0.5m厚干砌石作為排水層。反濾和排水層水平段長10.0m,其后設漿砌石排水溝。為保證壩體排水通暢,排水溝底高程低于地面,頂高程與地面齊平。排水溝縱向設1%坡度,溝內設量水堰,匯水至壩后灌溉渠道內。
2.2.31號副壩原灌溉洞加固設計
閘室采用C25鋼筋混凝土閘筒結構,設檢修閘門和工作閘門各一道,閘室長4.5m,寬3.8m,高8.3m,閘室底高程與引水洞洞身齊平,高程825.6m。底板厚0.8m,側墻厚0.8m,閘室內設一道胸墻,下游側墻內設通氣孔。閘室上新建啟閉機室,采用磚混結構,啟閉平臺高程與1號副壩壩頂一致,為833.0m。采用螺桿啟閉機啟閉,操作簡單方便。新建閘室與原洞身內新建鋼筋混凝土襯砌應銜接緊密,洞身內新建襯砌與閘室間設651型止水帶止水,迎水側采用雙組份聚硫密封膏封閉。灌溉洞洞身采用原有漿砌石涵洞內新建鋼筋混凝土襯砌的方式加固。拆除原涵洞內漿砌石中墩,緊貼原漿砌石涵洞內壁新建鋼筋混凝土襯砌,襯砌厚度0.3m,襯砌后引水洞仍為城門洞形,凈寬2.2m,直段高1.7m,拱高0.6m。洞頂部120°范圍內進行回填灌漿。灌溉洞出口雜草叢生,需清理平整,保證水流順暢,滿足灌溉要求。
3結論及建議
第一,應加強對庫區特別是近壩區庫岸的巡視檢查,發現問題,及時處理。第二,應加強對主、副壩尤其是穿壩建筑物的監測,保證大壩安全。第三,由于在本次應急專項除險加固設計期間,雙乳山水庫始終在低水位運行,無法查明水庫在正常運行水位下的滲漏情況,建議在水庫初期蓄水期間,重點監測主壩兩側新增防滲墻與原防滲墻接合部位是否有滲漏情況,同時徹底查明整個壩基、壩體的滲漏位置及滲漏量,為大壩安全運行提供依據。
作者:馮立平 單位:山西省水利水電勘測設計研究院