北營水庫除險加固工程措施簡述

李 軍

（山西省汾河灌溉管理局，山西 祁縣 030900）

北營水庫除險加固工程措施簡述

李 軍

（山西省汾河灌溉管理局，山西 祁縣 030900）

介紹了清徐縣北營水庫工程概況，針對目前水庫淤積嚴(yán)重、滲漏量較大無法正常調(diào)節(jié)河道行洪能力的情況，提出對其進(jìn)行除險加固，闡述了大壩滲漏處理方案和除險加固所采取的主要措施。該工程實施后，可確保大壩的穩(wěn)定與安全，有效提高了水庫防洪能力。

防洪；滲漏量；除險加固；北營水庫

1 工程概況

北營水庫位于清徐縣城東北部約500m處的白石河下游左岸，始建于1958年，采用半填半挖的形式，當(dāng)時水庫的主要功能以緩洪為主，灌溉為輔，受益面積僅266.67hm2，年灌溉引用水量約100萬m3。經(jīng)1977年改造擴(kuò)建，北營水庫已成為一座以灌溉、供水為主的?。ㄒ唬┬退麡屑~工程，水庫供水管網(wǎng)長度已達(dá)12km，日供水能力10000t/d。但由于北營水庫經(jīng)過數(shù)十余年的運(yùn)營，多次引用白石河洪水，水庫淤積嚴(yán)重，滲漏量較大，直接影響到水庫調(diào)節(jié)河道行洪能力及水庫安全。

2 除險加固必要性分析

根據(jù)《清徐縣北營水庫安全鑒定報告》，由于水庫防洪能力、滲流、地震的安全評價為C級，所以北營水庫大壩鑒定結(jié)果為三類壩。因此，為確保水庫工程運(yùn)行安全，對水庫工程進(jìn)行除險加固是十分必要的。

根據(jù)北營水庫存在問題和大壩安全鑒定成果，本次水庫除險加固的主要任務(wù)有：第一，對水庫壩基滲漏段進(jìn)行防滲處理，減少滲漏損失和可能造成的地震液化危害；第二，對大壩西堤段倒塌、傾斜的上游漿砌石擋墻拆除重建；對壩頂?shù)缆愤M(jìn)行硬化，便于汛期搶險和管理交通方便；采取措施解決壩體安全超高不足問題；第三，對水庫放水涵洞進(jìn)行拆除重建；第四，對大壩增設(shè)沉降、滲流、位移等監(jiān)測設(shè)施。

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，確定北營水庫工程等別為IV等。主要建筑物為4級；次要建筑物為5級；臨時建筑物為5級。北營水庫工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，工程設(shè)防烈度定為Ⅷ度。

3 大壩滲漏處理方案

根據(jù)水庫地質(zhì)勘查，壩基土層主要為低液限粉土、低液限黏土，其低液限粉土滲透系數(shù)3.07×10-6～8.23×10-5cm/s，低液限黏土滲透系數(shù) 3.19×10-6～1.17×10-5cm/s，透水性較小，屬微弱透水，低液限粉土、低液限黏土壩基存在滲漏問題不大，存在一定程度的滲漏量。但是，在壩基水平距離300～450m、1780～2380m地段因壩基中有厚度1.0～7.0m的砂層分布，其滲透性強(qiáng)，因而該壩基砂層段產(chǎn)生的滲漏量會較大。經(jīng)分析，壩基滲漏主要原因是壩基低液限粉（黏）土層中夾有砂層，為強(qiáng)—中等透水層，構(gòu)成其滲漏通道，水庫興建時未對該砂層進(jìn)行防滲處理，沒有截斷滲漏通道，因而庫水將通過該透水層向下游產(chǎn)生滲漏，在壩基下游形成出溢或抬高地下水位。

4 除險加固措施

本工程將采用深層水泥攪拌樁防滲墻，設(shè)計樁距0.3m，樁徑0.5m，樁與樁之間相交搭接0.2m。根據(jù)防滲墻軸線越靠近上游、防滲效果越好的原則，深層水泥攪拌樁防滲墻的軸線設(shè)在壩軸線上游0.5m的平行線上。根據(jù)防滲墻施工經(jīng)驗，防滲墻底伸入不透水層深度為0.3～1.0m，自壩頂至設(shè)計防滲墻頂高度為0.5m，防滲寬度為0+300～0+450m，1+780～2+380m，兩段分別向兩側(cè)各延伸10m，深層水泥攪拌樁防滲墻設(shè)計墻高0+290～0+460m段為9.5m，1+420～1+780m和1+780～2+390m段為12.0m，與壩基土層結(jié)合，保證較好的防滲效果。灌漿壓力為0.2～0.3MPa。

本工程將大壩西堤上2+435～2+814段坍塌、傾斜的漿砌石擋墻進(jìn)行拆除重建。擋墻基礎(chǔ)按地基承載力要求（100kPa）采用漿砌石結(jié)構(gòu)，擋墻高2.83m，基礎(chǔ)埋深1.0m，迎水面坡比為 1∶0.2，背水面坡比為 1∶0.3，墻頂寬 0.5m，基礎(chǔ)寬2.914m。在漿砌石擋墻底部鋪設(shè)0.2m厚的碎石墊層，增大擋墻與地基土的摩擦力。結(jié)合超高復(fù)核計算成果對壩頂進(jìn)行整治，將壩頂高程統(tǒng)一取771.25m。在壩頂鋪設(shè)0.25m厚的砂礫料路面，路面寬5m，路面橫坡2%，坡向上游側(cè)，減輕下游壩坡雨水沖刷。

將放水涵洞進(jìn)行拆除重建，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，涵洞前設(shè)置閘門2孔，孔口尺寸為1.5m×2.0m，閘門進(jìn)口底高程保持原底高程不變，為765.77m。閘室為涵洞式，底板為箱式框架，閘室設(shè)置工作閘門和檢修閘門，均采用平面鋼閘門。

沿水庫壩周在四個方向選取8個代表斷面布設(shè)大壩安全監(jiān)測設(shè)施，樁號分別為0+121，0+368，0+988，1+568，1+867，2+114，2+603，2+875。每個斷面設(shè)1～3個表面變形觀測點(diǎn)和2～3個滲流壓力觀測點(diǎn)。

5 結(jié)語

北營水庫除險加固后，確保了大壩的穩(wěn)定與安全，提高了水庫防洪能力；減少庫水的滲漏損失，保證了水庫正常蓄水，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，增加水庫供水量，為發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)提供支撐；灌區(qū)灌溉用水得到保障，灌溉面積增加，作物種類更加豐富，將會獲得較好的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

TV697.3

C

1004-7042（2011）09-0048-01

李軍（1982-），男，2008年畢業(yè)于河北工程大學(xué)水利水電工程專業(yè)，助理工程師。

2011-07-19；

2011-08-23