淺議墩上湖水庫除險加固工程設(shè)計(jì)

【摘要】墩上湖水庫作為池州市為數(shù)不多的漿砌石重力壩水庫之一，存在著比較嚴(yán)重的險情，本文針對該水庫各樞紐工程存在的險情問題，提出相應(yīng)的除險加固方案。根據(jù)加固過程及加固后的實(shí)際效果，肯定了該水庫除險加固設(shè)計(jì)方案的合理性，可供在以后的實(shí)際工作中借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】墩上湖水庫；大壩；溢洪道；放水涵洞；除險加固；加固效果

1、 工程概況

墩上湖水庫位于池州市貴池區(qū)涓橋鎮(zhèn)樂嶺村境內(nèi)，壩址座落在長江水系秋浦河的支流上，水庫集水面積2.20 km2，是一座以灌溉、防洪為主兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖的?。?）型水庫。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《安徽省小水庫除險加固設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》及《安徽省小型水庫資料匯編》等規(guī)范、文件，確定設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。由于水庫無實(shí)測洪水流量資料，設(shè)計(jì)洪水采用暴雨資料進(jìn)行分析計(jì)算，調(diào)洪成果為：正常蓄水位119.5m，死水位108.50m，20年一遇設(shè)計(jì)洪水位120.10m，200年一遇校核洪水位120.42m，水庫總庫容10.28萬m3，興利庫容8.2萬m3，死庫容0.1萬m3。

水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。大壩壩體為漿砌石重力壩，全長約46m，壩頂高程120.70m、壩頂寬2.0m，大壩迎水面直立，背水面坡度約1：0.8；溢洪道為壩頂式無控制實(shí)用堰，堰頂高程119.5m，寬約20m，跌水至壩下平臺消能后，進(jìn)入下游河道；放水涵洞位于大壩右端，為鋼筋混凝土方涵，寬0.6m，高0.8m，進(jìn)口高程108.00m，出口閘閥控制。

2、水庫存在的病險問題及除險加固必要性

通過現(xiàn)場查看及分析論證，墩上湖水庫存在以下主要問題：

（1）水庫大壩建于1976年，受當(dāng)時條件限制，砌筑質(zhì)量較差，上游壩面長期經(jīng)風(fēng)浪侵襲，壩面砌石抹縫砂漿剝落，壩身滲漏；左壩段壩基清基不徹底，存在透水性較強(qiáng)的強(qiáng)風(fēng)化層，左壩段壩基長期滲漏；壩體與左側(cè)山體接觸帶處理不到位，存在壩肩滲漏。

（2）溢洪道堰頂及溢流面經(jīng)多年洪水沖刷，表層砂漿老化、脫落，壩腳砼消能平臺下已形成沖坑，溢洪道出口下游河道兩側(cè)巖體風(fēng)化，抗沖能力弱，沖刷嚴(yán)重，現(xiàn)有岸墻局部墻角淘空，影響岸墻穩(wěn)定。

（3）放水涵洞出口控制閘閥銹蝕嚴(yán)重，不能正常使用。

（4）由于放水涵洞閘閥銹蝕多年，庫內(nèi)砂土無法排出，常年淤積。

（5）水庫進(jìn)庫道路路況差。

墩上湖水庫保護(hù)著下游100人口、200畝耕地及下游村莊的安全，有效灌溉面積達(dá)800畝，發(fā)揮效益顯著。由于水庫主體一直存在病險問題，每年汛期均要轉(zhuǎn)移水庫下游群眾，對人民生命財(cái)產(chǎn)安全影響大，給居民生活帶來諸多不便。因此，為使水庫充分發(fā)揮其功能和效益，保障下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，對其進(jìn)行除險加固是十分必要的。

3、加固措施

針對水庫大壩、溢洪道、放水涵洞存在的問題，分析確定加固措施如下：

（1）大壩除險加固工程

a）防滲加固措施。在大壩壩頂及上游面布置0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板，防滲面板須伸至左右壩肩不透水層內(nèi)各1.0m；大壩樁號0+000～0+011段（大壩左端）壩基及大壩左壩肩采用帷幕灌漿防滲處理，帷幕灌漿單排布孔，孔距擬定為1.5m，灌漿底部要求伸至中微風(fēng)化層3.0m。大壩防滲面板、壩基與壩肩帷幕灌漿連接成整體，形成封閉的防滲體系。

b） 穩(wěn)定加固措施。水庫淤積嚴(yán)重，清淤后壩腳裸露，為了保證壩腳穩(wěn)定，可沿壩軸線在清淤裸露后的壩腳處澆筑混凝土壓腳平臺，壓腳平臺同時兼做壩腳帷幕灌漿平臺。本工程壓腳平臺寬2.0m，平均厚度1.0m，澆筑時根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際地形情況呈臺階狀布置。

（2）溢洪道除險加固工程

溢洪道堰頂采用0.4m厚C25鋼筋砼襯砌，溢流面采用0.3m厚C25鋼筋砼襯砌，溢流面下壩腳消能平臺采用0.5m厚C25鋼筋砼襯砌，對溢洪道下游河道現(xiàn)有岸墻墻角淘空段采用C25素砼墩固腳處理。

（3）放水涵洞除險加固工程

本次大壩加固需在上游壩面設(shè)0.4m厚的防滲面板，故原放水涵洞進(jìn)口需適

大壩加固典型斷面圖（高程單位m、尺寸單位mm）

當(dāng)加長，具體加固方案為：涵洞進(jìn)口新建2.0m長段C25鋼筋砼箱涵，涵箱凈孔高×寬1.4m×1.2m，涵箱壁厚0.4m，其中1.0m長段與老涵體銜接，即新涵包裹住老涵，新老涵接觸面處理應(yīng)先將老涵表面打毛后再澆筑新涵；

更換放水涵洞出口控制閘閥，新建閘閥房。

新建進(jìn)庫及上壩道路工程

新建進(jìn)庫及上壩道路總長800m，路面寬4.0m、路基寬5.0m，泥結(jié)石路面。

4、加固后工程布置

加固后的墩上湖水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。

（1）大壩

大壩為漿砌石重力壩，最大壩高13.0m，壩頂高程為121.00m，壩頂長46m，壩頂寬2.9m。迎水面上為直立，背水面坡度約1：0.8。迎水面及壩頂新建0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板。

（2）溢洪道

壩頂溢洪道仍布置在大壩中間部位，開敞式自由溢流，堰頂高程119.5m，凈寬20.0m；堰頂結(jié)合大壩壩頂為0.4m厚C25鋼筋砼襯砌，堰下溢流面坡度約1：0.8，表面為0.3m厚C25鋼筋砼防沖面板，下游堰腳為一4.0m寬、表面為0.5m厚鋼筋砼襯砌的消能平臺。

（3）放水涵洞

放水涵洞布置基本維持現(xiàn)狀，因大壩防滲面板布置，故需在進(jìn)口接長1.0m，出口閘閥房也在原址拆除重建。

5、工程投資

本工程概算投資115萬元，其中建筑與安裝工程投資70萬元。

6、施工過程中的設(shè)計(jì)調(diào)整

本工程從開工到完工，設(shè)計(jì)未做大的設(shè)計(jì)調(diào)整，但原設(shè)計(jì)大壩防滲面板與老壩體之間采用φ16錨筋錨固、錨筋縱橫向間距均為1.5m，施工時需搭設(shè)腳手架、綁扎鋼筋、立模，在實(shí)施時，綜合多方面因素認(rèn)為錨筋縱橫向間距1.5m施工不便，經(jīng)參建各方開會研究，將壩面錨筋布置調(diào)整為縱橫向均為0.7m。

7、除險加固效果

本工程于2014年3月完工，當(dāng)年汛期蓄水運(yùn)行，至今已有四整年了，未發(fā)現(xiàn)有任何險情或隱患，水庫滲漏及其他問題均得到了有效解決，除險加固效果顯著。

8、結(jié)語

墩上湖水庫除險加固的關(guān)鍵點(diǎn)在于解決壩體防滲問題。通過在大壩迎水面澆筑鋼筋混凝土面板解決了大壩壩身防滲問題，通過對滲漏段壩基、壩肩鉆孔進(jìn)行帷幕灌漿解決了壩基與壩肩的滲漏問題，在大壩防滲設(shè)計(jì)時一定要注意壩身

壩肩與壩基防滲體的銜接，這是許多設(shè)計(jì)及施工過程中容易忽略的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)引起廣大設(shè)計(jì)及施工人員的重視。同時設(shè)計(jì)時應(yīng)對項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)研究，提出不同的比選方案，不能千篇一律，這樣既不能很好的解決問題，也可能造成投資上的浪費(fèi)，比如本工程對壩腳混凝土固腳、溢洪道加固及放水涵洞加固均是根據(jù)該工程特性采用了相應(yīng)的解決方案，投資節(jié)省、效果明顯。

墩上湖除險加固工程選用的設(shè)計(jì)方案整體上是合理的，但是我們設(shè)計(jì)人員也要認(rèn)識其中的不足，比如錨筋間距布置等，這就要求我們設(shè)計(jì)人員與施工不能脫節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該懂得施工，在對項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時，不僅要針對項(xiàng)目本身存在的問題進(jìn)行處理設(shè)計(jì)，還要考慮到設(shè)計(jì)方案在該工程實(shí)施時可操作性、可行性。墩上湖水庫除險加固設(shè)計(jì)是眾多小型水庫重力壩加固設(shè)計(jì)的一個案例，在以后的實(shí)際工作中遇到類似工程及問題時，可以借鑒和參考。

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