忻府區(qū)雙乳山水庫應(yīng)急專項除險加固工程設(shè)計

馮立平

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原 030024）

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(qū)約20 km，是一座以灌溉為主，兼顧分洪、養(yǎng)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(cè)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(qū)左側(cè)擋水壩；在主壩右側(cè)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(qū)右側(cè)擋水壩。

根據(jù)《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1 448萬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(zhì)土壩，設(shè)計洪水標準為100年一遇，校核洪水標準為1 000年一遇。

2 存在問題及加固設(shè)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825.76 m，蓄水至827.2 m時開始有滲水現(xiàn)象，12月蓄水至830.0 m，滲水量達到16 L/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(xiàn)基本失效，本次改造增設(shè)貼坡反濾和排水層，坡腳設(shè)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(nèi)木閘門，在原灌溉洞閘室處新建控制閘門。

2.2 加固設(shè)計

2.2.1 大壩防滲加固設(shè)計

2011年除險加固工程中主壩壩基采取高噴混凝土連續(xù)防滲墻防滲，防滲長度實際施工233 m，墻厚30 cm。設(shè)計墻頂高程825.5 m，但因庫水位較高，不能降至原設(shè)計施工平臺高程，最終施工平臺提高1.5 m至高程827.0 m，造成大壩左端20 m、右端25 m基礎(chǔ)未做防滲處理。

本次改造左右側(cè)未防滲段仍采用高噴混凝土防滲墻防滲。新增左側(cè)防滲段壩長20.0 m，上游壩坡坡度1∶3，護坡方式與原壩體一致，采用上層設(shè)置厚0.15 m預(yù)制C20混凝土嵌固塊護坡，其下從外到內(nèi)依次鋪設(shè)一層5 cm厚1∶10砂漿找平層，一層200 g/m2～0.5 mm～200 g/m2兩布一膜防滲土工布。為防止土工布滑落，在壩肩設(shè)置30 cm×30 cmC20混凝土壓邊齒坎。同時在上游壩腳有防滲墻處設(shè)1 m×1 m現(xiàn)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20 m，墻頂高程827.0 m，新增防滲墻軸線向上游側(cè)偏移0.3 m，孔徑0.8 m，孔距0.6 m，孔與孔之間套接長度不小于0.2 m，樁底深入基巖。

新增右側(cè)高噴混凝土防滲墻長25 m，因827.0 m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(cè)偏移0.3 m，孔徑0.8 m，孔距0.6 m，孔與孔之間套接長度不小于0.2 m，樁底深入基巖。樁頂設(shè)1.0 m×1.0 m現(xiàn)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(shè)計

根據(jù)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(jù)主壩滲流分析結(jié)果，確定壩后反濾排水層頂高程為 824.0 m，寬約 5.0 m，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0.2 m厚砂礫石層（粒徑1～15 mm，粒徑≤3.5 mm的占15%）、0.2 m厚礫石層（粒徑10～100 mm，粒徑≤17.5 mm的占15%），反濾層總厚度0.4 m。反濾層上壓0.5 m厚干砌石作為排水層。反濾和排水層水平段長10.0 m，其后設(shè)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(shè)1%坡度，溝內(nèi)設(shè)量水堰，匯水至壩后灌溉渠道內(nèi)。

2.2.3 1號副壩原灌溉洞加固設(shè)計

閘室采用C25鋼筋混凝土閘筒結(jié)構(gòu)，設(shè)檢修閘門和工作閘門各一道，閘室長4.5 m，寬3.8 m，高8.3 m，閘室底高程與引水洞洞身齊平，高程825.6 m。底板厚0.8 m，側(cè)墻厚0.8 m，閘室內(nèi)設(shè)一道胸墻，下游側(cè)墻內(nèi)設(shè)通氣孔。閘室上新建啟閉機室，采用磚混結(jié)構(gòu)，啟閉平臺高程與1號副壩壩頂一致，為833.0 m。采用螺桿啟閉機啟閉，操作簡單方便。

新建閘室與原洞身內(nèi)新建鋼筋混凝土襯砌應(yīng)銜接緊密，洞身內(nèi)新建襯砌與閘室間設(shè)651型止水帶止水，迎水側(cè)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(nèi)新建鋼筋混凝土襯砌的方式加固。拆除原涵洞內(nèi)漿砌石中墩，緊貼原漿砌石涵洞內(nèi)壁新建鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度0.3 m，襯砌后引水洞仍為城門洞形，凈寬2.2 m，直段高1.7 m，拱高0.6 m。洞頂部120°范圍內(nèi)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(jié)論及建議

第一，應(yīng)加強對庫區(qū)特別是近壩區(qū)庫岸的巡視檢查，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。

第二，應(yīng)加強對主、副壩尤其是穿壩建筑物的監(jiān)測，保證大壩安全。

第三，由于在本次應(yīng)急專項除險加固設(shè)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(jiān)測主壩兩側(cè)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(jù)。