車(chē)家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程效益

聶虹宇

(重慶市合川區(qū)水務(wù)局，重慶401519)

1 工程概況

1.1 基本情況

車(chē)家溝水庫(kù)于1958年10月動(dòng)工建設(shè)，是大躍進(jìn)時(shí)代的產(chǎn)物，故其各種條件的限制于1977年12月才完工。水庫(kù)位于嘉陵江水系渠江支流，壩址在合川區(qū)龍市鎮(zhèn)雙河村境內(nèi)，距龍市鎮(zhèn)5 km，有村級(jí)公路至水庫(kù)壩區(qū)，交通及電力較方便。樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道、放水設(shè)施組成。

合川區(qū)車(chē)家溝水庫(kù)是一座以灌溉為主，具防洪功能的小(1)型骨干水利工程。該工程主要擔(dān)負(fù)著灌區(qū)600 hm2農(nóng)田灌溉任務(wù)和下游1個(gè)場(chǎng)鎮(zhèn)、1.5萬(wàn)人、800 hm2農(nóng)田的防洪保安任務(wù)。

車(chē)家溝水庫(kù)經(jīng)多年運(yùn)行主要存在:主、副壩抗洪能力不滿足要求，主壩上、下游壩坡不滿足抗滑穩(wěn)定要求，主壩壩基(肩)滲漏;溢洪道底板和邊墻部分灰漿脫落;主壩放水豎井井壁滲漏嚴(yán)重，放水閘閥銹蝕，副壩放水設(shè)施進(jìn)口PVC管損壞;無(wú)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施及管理設(shè)施不完善等問(wèn)題。經(jīng)大壩安全鑒定為三類壩。水庫(kù)由于存在病險(xiǎn)問(wèn)題，多年采取限制蓄水保安全措施，工程不僅不能發(fā)揮正常效益，還留下嚴(yán)重安全隱患，急需實(shí)施除險(xiǎn)加固。

1.2 工程設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252—2000的規(guī)定，本工程屬Ⅳ等工程，主要建筑物為4級(jí)建筑物。設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為30 a一遇，校核洪水重現(xiàn)期為300 a一遇。

水庫(kù)主壩為均質(zhì)土壩，最大壩高18.57 m，壩頂高程198.42 m(假設(shè)高程下同)。水庫(kù)校核洪水位197.81 m，相應(yīng)庫(kù)容175萬(wàn) m3，正常水位195.48 m，相應(yīng)庫(kù)容134萬(wàn) m3，水庫(kù)興利庫(kù)容129萬(wàn) m3，防洪庫(kù)容41萬(wàn) m3。

1.2.2 主要建設(shè)內(nèi)容及工期

1.2.2.1 主要建設(shè)內(nèi)容

1)主壩:①上游壩坡。規(guī)整高程193.19 m以上壩坡，采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。②壩頂。寬度由原3.3 m加寬到4.0 m，壩軸線向下游平移0.875 m，上游側(cè)設(shè)C15混凝土欄桿，下游側(cè)設(shè)側(cè)設(shè)M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手?jǐn)[塊石基層+厚0.1 m碎石過(guò)渡層+厚0.2 m C20混凝土護(hù)頂。③下游壩坡。采用碾壓渣土料培厚高程183.86 m以上壩體，邊坡1∶2.75和11∶3，在高程190.35 m處設(shè)一級(jí)寬2.0 m馬道，坡面采用C15混凝土框，格內(nèi)種植草皮護(hù)坡;培厚高程183.86 m以下干砌塊石棱體，頂寬均為4.0 m;在下游壩坡與兩岸坡交接處、馬道內(nèi)側(cè)和排水棱體腳外側(cè)設(shè)C15排水溝。

2)副壩:①上游壩坡。規(guī)整壩坡，高程192.08 m以上壩坡采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。②壩頂。寬度由2.4 m增至4.0 m，高程由198.42 m降至198.23 m，上游側(cè)設(shè)C15混凝土防浪墻，墻頂高程199.43 m，下游側(cè)設(shè)M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手?jǐn)[塊石基層+厚0.1 m碎石過(guò)渡層+厚0.2 m C20混凝土護(hù)頂。③下游壩坡。規(guī)整壩坡，采用草皮護(hù)坡;在下游壩坡與兩岸坡交接處和壩腳外側(cè)設(shè)C15混凝土排水溝。

3)灌漿防滲:沿主壩頂軸線布置單排帷幕灌漿孔(含壩基沖積土)，向左右壩肩各延伸10.0 m，孔距為2.0 m，灌漿深度至基巖相對(duì)不透水層(按5 Lu控制)。灌漿材料采用425#普通硅酸鹽水泥，分三序灌漿，灌漿壓力、濃度等指標(biāo)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。

4)溢洪道:對(duì)溢洪道全斷面采用M10水泥砂漿開(kāi)槽勾縫，將跨溢洪道人行拱橋改為公路橋，跨度5.0 m，寬4.0 m，采用C20鋼筋混凝土澆筑。

5)放水設(shè)施:對(duì)主壩放水豎井井壁采用M10水泥砂漿開(kāi)槽勾縫，更換鋼管(DN250)和鑄鐵閘閥;人行工作橋兩側(cè)設(shè)C15混凝土欄桿。

采用C25鋼筋混凝土新建副壩放水臥管，長(zhǎng)32.0 m，頂部高程199.10 m，斷面凈空尺寸為0.6m×0.8m，壁厚0.3 m，采用單排放水孔，直徑0.2 m;底部設(shè)消力池，長(zhǎng)2.0 m，寬0.6 m，高2.0 m，底板高程188.0 m，壁厚0.3 m。消力池后接原涵管。

6)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施:增設(shè)大壩變形、滲漏以及水庫(kù)降水量、水位等安全檢測(cè)設(shè)施。

7)附屬工程:完善管理設(shè)施，改進(jìn)建進(jìn)庫(kù)防汛公路2.0km、新建管理房200.0 m2，購(gòu)置防汛車(chē)1輛機(jī)動(dòng)船1艘以及必要的生產(chǎn)辦公設(shè)施。

1.2.2.2 建設(shè)工期

該工程建設(shè)工期為11個(gè)月，從2009年7月25日開(kāi)工建設(shè)至2010年6月29日完工。

2 工程施工過(guò)程

主要工程開(kāi)工時(shí)間表見(jiàn)表1。

表1 主要工程開(kāi)工、完工時(shí)間表

3 工程完成情況和完成的主要工程量

3.1 工程完成情況

3.1.1 主壩

1)上游壩坡:規(guī)整高程187.37 m以上壩坡，采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。壩肩采用M7.5漿砌漿砌條石鎖邊。上游壩坡一級(jí)防滑齒槽下增加M7.5漿砌條石基礎(chǔ)。

2)壩頂:壩頂寬度由原3.3 m加寬到4.0 m，壩軸線向下游平移0.875 m，上游側(cè)設(shè)C15混凝土欄桿基礎(chǔ)，壩頂欄桿變更為藝術(shù)欄桿，下游側(cè)設(shè)M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手?jǐn)[塊石基層+厚0.1 m碎石過(guò)渡層+厚0.2 m C20混凝土護(hù)頂。

3)下游壩坡:采用碾壓渣土料培厚高程183.43 m以上壩體，邊坡1∶2.5和1∶2.75，因下游壩坡填筑要侵占民房，在高程193.46 m處增加一道擋土墻，高程190.35 m處設(shè)一級(jí)寬2.0 m馬道，坡面采用C15混凝土框格護(hù)坡;對(duì)高程183.43 m以下采用干砌塊石和干砌條石排水棱體相結(jié)合的方式培厚，頂寬均為2.0 m;下游壩坡與兩岸坡交接處、馬道內(nèi)側(cè)和排水棱體腳外側(cè)設(shè)漿砌條石排水溝，下游壩坡增加便民梯道。

3.1.2 副壩

1)上游壩坡:規(guī)整壩坡，高程192.08 m以上壩坡采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，增加M7.5漿砌條石鎖邊。

2)下游壩坡:規(guī)整壩坡高程提升至192.02 m，在下游壩坡與兩岸坡交接處和壩腳外側(cè)設(shè)置了M7.5漿砌條石排水溝。

3)壩頂:寬度由2.4 m增至4.0 m，高程由198.42 m降至198.23 m，上游側(cè)設(shè)C15混凝土防浪墻，墻頂高程199.43 m，下游側(cè)設(shè)M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手?jǐn)[塊石基層+厚0.1 m碎石過(guò)渡層+厚0.2 m C20混凝土護(hù)頂。

3.1.3 灌漿防滲

沿主壩頂軸線布置單排帷幕灌漿孔(含壩基沖積土)，向左右壩肩各延伸10.0 m，孔距為2.0 m，灌漿深度至基巖相對(duì)不透水層(按5 Lu控制)。

3.1.4 溢洪道

對(duì)溢洪道全斷面采用M10水泥砂漿開(kāi)槽勾縫，采用C20鋼筋混凝土重建溢洪道公路橋，跨度5.0 m，寬4.0 m。

3.1.5 放水設(shè)施

1)主壩放水設(shè)施:采用M10水泥砂漿開(kāi)槽勾縫后，用C20鋼筋混凝土外包放水豎井壁。更換鋼管(DN250)和閘閥;人行工作橋兩側(cè)設(shè)M7.5漿砌機(jī)磚欄桿。

2)副壩放水設(shè)施:采用C25鋼筋混凝土新建副壩放水臥管，長(zhǎng)32.0 m，頂部高程199.10 m，斷面凈空尺寸為0.6m×0.8m，壁厚0.3 m，采用單排放水孔，直徑0.2 m;底部設(shè)消力池，長(zhǎng)2.0 m，寬0.6 m，高2.0 m，底板高程188.0 m，壁厚0.3 m。消力池后接原涵管。

3.1.6 附屬工程

改建進(jìn)庫(kù)防汛公路2.0 km、維修管理房200.0 m2，購(gòu)置防汛車(chē)1輛。

3.2 完成的主要工程量

人工鏟草皮7 362.24 m2，土方開(kāi)挖及表層土清理5 665.64 m3，土 石 方 填 筑 1 2 686.19 m3，M7.5漿 砌 條 石175.99 m3，塊石1 303.38m3，砂碎石墊層122.46 m3，混凝土724.61 m3，帷幕灌漿720 m。

4 工程質(zhì)量

該工程質(zhì)量評(píng)定項(xiàng)目劃分為1個(gè)單位工程，10個(gè)分部工程(壩頂工程、上游壩坡工程、下游壩坡工程、防滲灌漿工程、副壩壩頂工程、副壩下游壩坡工程、副壩上游游壩坡工程、溢洪道及主壩放水設(shè)施工程、副壩放水設(shè)施工程、管理房工程)，共99個(gè)單元工程。外觀質(zhì)量應(yīng)得分91分，實(shí)得分69.5分，得分率76.4%。該工程質(zhì)量評(píng)定為合格。施工質(zhì)量檢驗(yàn)資料基本齊全，無(wú)質(zhì)量事故。觀測(cè)資料分析結(jié)論滿足設(shè)計(jì)要求。

5 工程初期運(yùn)行及效益

5.1 工程初期運(yùn)行情況

該工程除險(xiǎn)加固完工后，在試運(yùn)行期間，經(jīng)觀測(cè)，大壩壩體、壩基無(wú)肉眼可見(jiàn)的滲水、裂縫、沉陷、位移等異常現(xiàn)象，溢洪道和放水設(shè)施運(yùn)行正常，工程初期運(yùn)行正常。

5.2 工程初期運(yùn)行效益

防洪效益:水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程完工后，恢復(fù)防洪庫(kù)容41萬(wàn) m3，保護(hù)了下游1個(gè)場(chǎng)鎮(zhèn)、1.5萬(wàn)人、800 hm2農(nóng)田的防洪安全，防洪效益達(dá)90萬(wàn)元。

灌溉效益:水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程完工后，恢復(fù)興利庫(kù)容82萬(wàn) m3，保證了600 hm2農(nóng)田灌溉，灌溉效益近90萬(wàn)元。

［1］合川區(qū)車(chē)家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收委員會(huì)，重慶市合川區(qū)車(chē)家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收鑒定書(shū)［R］.合川:合川區(qū)車(chē)家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收委員會(huì)，2011.