新泰市金斗水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)

譚志林，魏兆珍（.新泰市金斗水庫管理所，山東 泰安 700；.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 5004）

新泰市金斗水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)

譚志林1，魏兆珍2
（1.新泰市金斗水庫管理所，山東 泰安 271200；2.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250014）

【摘要】根據(jù)金斗水庫存在隱患的具體情況，通過壩殼培厚放坡加固、下游壩坡排水溝與壩腳排水體拆除重建、開挖溢洪道、增設(shè)消能防沖設(shè)施、加固改建放水洞等措施，基本上排除了水庫的安全隱患，確保了大壩安全。

【關(guān)鍵詞】金斗水庫；除險(xiǎn)加固；溢洪道；放水洞

金斗水庫位于黃河流域大汶河南支柴汶河支流平陽河上游，新泰市區(qū)北2km處，壩址以上控制流域面積88.6km2，總庫容3408萬m3，是一座以防洪為主，兼顧城市供水、農(nóng)業(yè)灌溉等綜合利用的重點(diǎn)中型水庫。水庫樞紐工程由大壩，溢洪道和放水洞等組成。大壩全長653m，其中主壩段長568m，副壩段長85m，頂寬3.5m，為黏土心墻砂殼壩，主壩最大壩高19.5m。溢洪道位于大壩左岸麥子山馬鞍形天然凹處，總長550m，由引水渠、控制段、泄槽和尾水渠組成。閘室為正槽開敞式寬頂堰型鋼筋混凝土和漿砌石混合結(jié)構(gòu)，總寬35m，共5孔，其中10m×8m（寬×高）弧形鋼閘門1孔，孔凈寬10m，閘底高程223.20m。在閘室左岸還有一孔溢流堰，為曲線型漿砌石結(jié)構(gòu)，堰高3m，堰頂高程231.20m，堰頂寬4.3m。放水洞原為水泥砂漿砌粗料石拱涵，全長88.4m，進(jìn)口尺寸1m×1m，設(shè)計(jì)流量3.60m3/s。

1　　工程存在的主要問題

上游砂殼壩砂殼相對密度小于規(guī)范值，有液化風(fēng)險(xiǎn)，上游壩坡存在滑坡隱患；防滲心墻土料滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求；高程232.75m以上心墻失去擋水作用；副壩壩基為片麻巖，巖基表層強(qiáng)風(fēng)化，清基不徹底，填筑碾壓質(zhì)量差，滲漏嚴(yán)重，壩后有滲水。壩頂寬只有3.5m，不滿足規(guī)范要求；防浪墻沉陷不均勻，老化嚴(yán)重。

溢洪道無消能防沖設(shè)施，泄槽、出水渠抗沖和泄洪能力均不滿足要求。閘孔寬度及閘底高程相差達(dá)到5m，無交通橋、工作橋，啟閉機(jī)房過于簡陋，閘門及啟閉設(shè)備超期服役。閘墩、底板和機(jī)架橋梁表明混凝土凍融及碳化剝蝕嚴(yán)重，閘墩存在貫穿性裂縫，繼續(xù)運(yùn)行存在許多安全隱患。

放水洞豎井拱涵砌筑砂漿已嚴(yán)重溶蝕，強(qiáng)度不滿足要求，閘門及啟閉設(shè)備超期服役。

2　　除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

2.1大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

為解決大壩上游壩坡抗滑穩(wěn)定和地震液化問題，依據(jù)動力分析計(jì)算的壩基砂及壩體砂殼的液化范圍，擬采取拋石壓重和壩坡放緩培厚振動碾壓兩種措施并用的綜合加固方案，上游壩腳拋石壓重，壩坡砂殼放緩培厚。副壩上游壩坡砂殼培厚加固采用分層振動碾壓與覆坡相結(jié)合的加固方案。

防滲墻采用C10素混凝土，抗?jié)B等級為W4，防滲墻設(shè)計(jì)厚度取0.4m。防滲墻沿心墻中心線布置，底部嵌入強(qiáng)風(fēng)化基巖面以下1m，墻頂高程為232.1m，頂部與防浪墻基礎(chǔ)間采用黏土分層填筑碾壓密實(shí)，左岸嵌入主壩左壩肩強(qiáng)風(fēng)化基巖面以下1.0m，右岸嵌入副壩右壩肩強(qiáng)風(fēng)化基巖面以下1.0m，總長655m，形成一個(gè)從壩基到壩體、壩肩的完整的防滲體系，徹底解決大壩的滲漏問題。

根據(jù)金斗水庫的實(shí)際運(yùn)用情況，壩頂加寬至6m，頂高程234.20m，總長653m，壩頂采用瀝青混凝土路面。新建防浪墻頂高程235.4m。防浪墻采用M10漿砌石結(jié)構(gòu)。防浪墻基礎(chǔ)與混凝土防滲墻間采用黏土分層回填壓實(shí)。

2.2溢洪道加固設(shè)計(jì)

引水渠總長100.0m，閘前設(shè)C20混凝土鋪蓋，長20.0m，寬32m。拆除閘室重建，新建閘室為正槽開敞式梯形堰型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘室總長17m，順?biāo)鞣较蜷l墩上設(shè)有檢修橋、機(jī)架橋（上為通廊式啟閉機(jī)房）、交通橋，在右岸設(shè)橋頭堡。閘室共3孔，每孔凈寬10.0m。閘室后新建泄槽，其軸線與閘室軸線在一條直線上，總長180m，矩形斷面，底寬33m，底坡為0.0186，末端與下游挑流鼻坎平順連接。泄槽底板采用C25鋼筋混凝土板，泄槽后接挑流鼻坎，采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鼻坎下游為尾水渠，尾水渠渠底寬度盡量與現(xiàn)有尾水渠寬度相同，末端與天然河道平順連接。

2.3放水洞加固設(shè)計(jì)

輸水拱涵為C25現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面形式為半圓拱式，過水?dāng)嗝娴讓?.0m，直墻段高1.0m，拱內(nèi)徑0.5m。拱圈頂部厚0.4m，拱腳寬0.5m，直墻底部寬0.6m，拱涵底板厚0.5m，底板總寬2.6m。新建閘室豎井為C25鋼筋混凝土方形結(jié)構(gòu)，閘室順?biāo)鞣较蜷L8.5m，垂直水流方向?qū)?.0m，內(nèi)設(shè)工作閘門、檢修閘門各一道，閘口凈寬1.0m，高1.0m。豎井上部設(shè)檢修平臺、啟閉機(jī)房，井壁鋼爬梯位置設(shè)進(jìn)人孔。

3　結(jié)語

金斗水庫通過壩腳拋石壓重、壩殼培厚放坡加固，徹底解決了大壩的滲漏問題；開挖溢洪道、增設(shè)消能防沖設(shè)施，滿足了泄槽、出水渠的抗沖能力和泄洪能力；拆除原漿砌石拱涵改建為混凝土半圓形拱涵，改建啟閉機(jī)房，更新改造閘門及啟閉設(shè)備等，解決了原砌石拱涵強(qiáng)度不滿足要求和閘門及啟閉設(shè)備超期運(yùn)行的問題。通過采取上述加固措施，從根本上解決了金斗水庫存在的一系列問題，目前該項(xiàng)目已通過工程完工驗(yàn)收并恢復(fù)向新泰市區(qū)供水。

（責(zé)任編輯崔春梅）

【中圖分類號】TV697

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-04-0043-01

收稿日期：2015-01-25

作者簡介：譚志林（1981—），男，助理工程師