岳英山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧 錦州 121000

岳英山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫(kù)工程建設(shè)管理局，遼寧 錦州 121000

本文首先介紹了岳英山水庫(kù)的概況，分析了工程現(xiàn)狀。針對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固的主體工程即壩體工程、溢洪道和輸水洞設(shè)計(jì)，從主壩壩坡整修、副壩迎水坡放緩及護(hù)坡、壩基防滲溢洪道和輸水洞等方面進(jìn)行了探討。

水庫(kù)除險(xiǎn)加固；壩體；輸水洞

reservoir reinforcement; dam; conveying tunnel

1 水庫(kù)概況

岳英山水庫(kù)位于北鎮(zhèn)市沙子河上游，水庫(kù)上游河長(zhǎng)8.13km，水庫(kù)為年調(diào)節(jié)水庫(kù)，以防洪、灌溉為主。它保護(hù)耕地1萬畝、人口30000人；設(shè)計(jì)灌溉面積0.4萬畝，有效灌溉面積0.38萬畝。沈山鐵路、102國(guó)道和京沈高速公路及附近人民的生命財(cái)產(chǎn)安全得到了保護(hù)。該水庫(kù)建于1969年11月，1971年11月竣工，原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇，原校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年一遇。此次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)50年一遇。設(shè)計(jì)洪水位57.79m，相應(yīng)庫(kù)容123萬m3；校核洪水位58.78 m，總庫(kù)容149.6萬m3；正常蓄水位57 m，相應(yīng)庫(kù)容93.35萬m3，屬?。á瘢┬退畮?kù)。該工程規(guī)模小型，工程等別為Ⅳ等，大壩、溢洪道、輸水洞等永久性主要建筑物為4級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，臨時(shí)性水工建筑物級(jí)別為5級(jí)。

2 工程現(xiàn)狀

岳英山水庫(kù)樞紐工程由大壩、輸水洞、溢洪道組成。攔河壩主壩為黏土心墻壩，壩高9.8m，主壩壩頂高程60.2m，壩頂寬4.0m，壩長(zhǎng)189m，防浪墻頂高程61.3m，基礎(chǔ)坐落在黏土心墻上；迎水坡坡比為1：2.75，壩坡為塊石護(hù)坡，護(hù)坡石厚0.4m，護(hù)坡石下是0.2m碎石和0.1m厚砂墊層，背水坡坡比為1：2.5，壩坡為塊石護(hù)坡，護(hù)坡石厚0.4m，護(hù)坡石下是0.3m碎石。副壩為黏土斜墻壩，副壩壩頂高程60.5m，壩長(zhǎng)1240m。迎水坡坡比為1.7～1：2.5，壩坡為塊石護(hù)坡，護(hù)坡石厚0.4m，護(hù)坡石下是0.2m碎石和0.1m厚砂墊層。背水坡坡比為1：2～1：2.5，無防護(hù)。溢洪道為開敞式，由進(jìn)口溢流堰、陡坡段、消能工等組成，堰頂高程57m，凈寬68.4m，堰體形式為寬頂堰。主壩輸水洞為D=1m圓形鋼筋混凝土涵洞，洞長(zhǎng)38m，進(jìn)口高程53.9m，出口高程53.85。最大泄量3.8m3/s。副壩輸水洞為D=0.4m圓形鋼筋混凝土涵洞，洞長(zhǎng)30.5m，進(jìn)口高程55.4m，出口高程55.25m。

3 水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

(1)主壩壩坡整修：

由于岳英山水庫(kù)主壩于2003年進(jìn)行加固，主壩現(xiàn)狀壩坡為40cm干砌石護(hù)坡，但主壩迎水坡護(hù)坡塊石有部分翻起，背水坡塊石局部翻起，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)岳英山水庫(kù)主壩迎水坡、背水坡進(jìn)行局部整修，對(duì)于護(hù)坡干砌塊石翻起部分進(jìn)行恢復(fù)原狀。

(2)副壩迎水坡放緩及護(hù)坡：

通過穩(wěn)定計(jì)算，副壩0+000-0+135斷面以及0+650-1+000斷面壩坡不滿足穩(wěn)定要求，坡度均在1：2.5以下，最陡斷面為1：1.7。本次設(shè)計(jì)對(duì)該斷面迎水坡放緩到1：2.5，在原護(hù)坡塊石拆除后采用粉質(zhì)黏土對(duì)副壩迎水坡進(jìn)行壩體填筑，然后鋪設(shè)10cm砂墊層、20cm碎石墊層進(jìn)行夯實(shí)后進(jìn)行30cm干砌石護(hù)砌。

副壩背水坡目前無防護(hù)，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)采用草皮護(hù)坡，共12000m2。

(3)副壩壩基防滲：

岳英山水庫(kù)副壩0+135-0+650斷面壩基滲漏嚴(yán)重，本次設(shè)計(jì)對(duì)副壩壩基進(jìn)行防滲處理，常用的高壓噴射灌漿、混凝土防滲墻等方法。具體考慮工程的實(shí)際情況，分析混凝土防滲墻和高噴灌漿兩種方法。兩種防滲加固方法各有不同的特點(diǎn)和適用條件。一般情況下，高壓噴射灌漿比較適宜砂、土等細(xì)顆粒地層，施工簡(jiǎn)便工效高，造價(jià)相對(duì)較低。混凝土防滲墻適宜多種地質(zhì)條件，防滲效果可靠，但成槽工程量大，造價(jià)相對(duì)較高。

混凝土防滲墻和高壓噴射灌漿方案工程量及造價(jià)見表1和表2。

表1 混凝土防滲墻方案工程量及造價(jià)

表2 高噴灌漿方案混凝土防滲墻方案工程量及造價(jià)

經(jīng)過比較，岳英山水庫(kù)副壩壩基主要是砂、土等回填土，適合高壓噴射灌漿，并且水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)不適合混凝土防滲墻施工?；炷练罎B墻需在壩體迎水坡開挖12m施工平臺(tái)，開挖土方7271m3，對(duì)壩體擾動(dòng)較大，并且施工作業(yè)平臺(tái)比正常高水位低，安全渡汛風(fēng)險(xiǎn)大。高壓擺噴灌漿造價(jià)223.7萬元，混凝土防滲墻造價(jià)263.62萬元，高壓擺噴灌漿更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，并且防滲效果可靠。所以本次設(shè)計(jì)決定采用高壓擺噴灌漿進(jìn)行壩基防滲處理。經(jīng)計(jì)算，灌漿后岳英山副壩基礎(chǔ)滲流量非常小，達(dá)到防滲目的。

(4)溢洪道加固設(shè)計(jì)

溢洪道邊墻保持較好，在泄洪時(shí)未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，滿足泄流要求，但是由于溢洪道邊墻較短泄流時(shí)洪水有漫過溢洪道回流至副壩背水坡壩腳可能，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)溢洪道校核水位時(shí)溢洪道泄流水面線進(jìn)行了復(fù)核，校核洪水時(shí)溢洪道邊墻端點(diǎn)以下水位低于溢洪道兩側(cè)地面高程，所以洪水不會(huì)回流下游壩腳，現(xiàn)有溢洪道滿足泄流要求。

(5)輸水洞加固設(shè)計(jì)

由于主壩輸水洞沒有攔污柵，閘門前淤積嚴(yán)重，閘門無法完全落下，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)給主壩輸水洞閘門前修建攔污柵。

由于原副壩輸水洞無法繼續(xù)使用，并且，副壩下游由耕地變?yōu)槠咸训人N植園，灌溉需求率增大，所以本次設(shè)計(jì)對(duì)副壩輸水洞進(jìn)行拆除重建，重建后洞長(zhǎng)30.5m。直徑0.8m。輸水洞洞體采用更換啟閉設(shè)備，啟閉設(shè)備采用閘閥；重建工作橋和啟閉機(jī)室，工作橋采用桁架結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)10m，兩跨，對(duì)原有基礎(chǔ)進(jìn)行拆除；新建啟閉室4m2。

(6)進(jìn)口段設(shè)計(jì)

進(jìn)口段為八字墻,八字墻段長(zhǎng)1.5m，底板高程為55.4m，進(jìn)口寬3.2m，連接閘室處寬2.4m，邊墻為重力式混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，墻頂寬0.5m，迎水面為直立，背坡坡比為1:0.3，墻底高程為55.4m。底板為混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，厚度為0.4m，進(jìn)口底板下設(shè)一道深0.8m厚0.5m的齒槽。為充分利用原來的結(jié)構(gòu)，節(jié)約工程量，將原進(jìn)口段部位混凝土予以保留，作為新建進(jìn)水口底板及邊墻的基礎(chǔ)，新建進(jìn)口底板及邊墻基礎(chǔ)與老混凝土之間的空隙采用M10漿砌石填筑。

(7)閘室設(shè)計(jì)

輸水洞布置右岸山坡內(nèi)，由進(jìn)口引渠、檢修閘室和輸水管道組成，全長(zhǎng)30.5m，進(jìn)口設(shè)置一扇檢修閘門。輸水管道直徑為0.8m，最大泄量為2.25m3/ s。

進(jìn)口檢修閘室采用豎井式結(jié)構(gòu)，豎井為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，長(zhǎng)2.0m，沿壩軸線方向?qū)?.4m，進(jìn)口底高程為55.4m，底板厚1.0m，坐落在壩基回填土上。進(jìn)口設(shè)一扇鑄鐵平板檢修閘門，孔口尺寸為D=0.8m，閘門下游側(cè)設(shè)置一道胸墻，塔頂高程為67.2m。塔頂設(shè)一檢修平臺(tái)，檢修平臺(tái)上設(shè)置3.5m高的排架，排架混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，排架上為螺桿啟閉機(jī)室，地面高程為60.65m。啟閉機(jī)室為輕型結(jié)構(gòu)，建筑面積為2×2m2。

為確保黏土斜墻與檢修閘室緊密接觸，不形成滲漏通道，將檢修閘室周邊的黏土心墻進(jìn)行加厚處理。

(8)洞身處理

洞身采用鋼管，總長(zhǎng)30.5m，為直線形布置。輸水管首端底高程為55.4m，末端底高程為55.25m，坡度為1/200，首端伸入檢修閘室內(nèi)1.5m，末端與消力池相接。輸水管道采用鋼管，壁厚為8mm，內(nèi)壁采用涂裝水泥砂漿防腐，外壁涂裝環(huán)氧瀝青防腐層。管道布置在開挖的溝槽內(nèi)，基礎(chǔ)坐落在強(qiáng)風(fēng)化巖下部及中等風(fēng)化巖上，鋪設(shè)管道前在溝槽內(nèi)先鋪筑0.15m厚的C10素混凝土墊層，鋼管鋪設(shè)完成后，在溝槽內(nèi)滿槽澆筑C15混凝土封蓋鋼管，混凝土頂面距鋼管頂0.3m。

The Reinforcement Engineering Design for Yue Yingshan Reservoir

Zhang Hailiang Jinling reservoir engineering construction administration, Jinzhou 121000

This article introduces the general situation of Yue Yingshan reservoir and analyzes the present situation of engineering. According to the construction of the main part of reinforcement reservoir which contains the design of dam project, spillway and conveying tunnel, Rebuilding the main dam slope, slowing down the upstream batter of auxiliary dam, the revetment, seepage control spillway of dam foundation and conveying tunnel are discussed in the article.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.035