導語：水庫除險加固設(shè)計方案實例一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:文章通過貴州獨山縣新臺水庫工程實例分析其存在的問題，介紹了在水庫除險加固工程中采用的最優(yōu)設(shè)計方案。因該工程對壩體、溢洪道、輸水涵洞及滲漏等方面均有涉及，具有一定代表性，可為小型水庫除險加固提供一些參考。

關(guān)鍵詞:新臺水庫;除險加固;設(shè)計方案;工程措施

小型水庫是我國水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)十分重要的一環(huán)，在農(nóng)村引用水、農(nóng)業(yè)灌溉等方面發(fā)揮著積極的作用。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計資料表明，我國已建成的各類水庫中，小型水庫約占95%左右，且大多修建于20世紀90年代之前［1］。在我國出現(xiàn)的垮壩事故中，小型水庫占比達到90%以上。由于建設(shè)時間長，在當時條件下施工技術(shù)有限，設(shè)備簡陋，維護困難，設(shè)施老化，很多小型水庫存在安全隱患，其主要表現(xiàn)在3個方面:①水庫防洪不達標;②建筑結(jié)構(gòu)不安全;③工程滲流不安全。文章對貴州獨山縣新臺水庫除險加固設(shè)計方案實例進行分析，探討工程中所采用的相關(guān)工程措施。

1工程概況

新臺水庫地處獨山縣羊鳳鄉(xiāng)新臺村，是以農(nóng)灌為主的小(2)型水庫。大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程1043.00m，最大壩高13m，壩頂長73m，壩頂寬4.5m;大壩正常蓄水位為1042.00m;設(shè)計洪水位1043.25m，校核洪水位1043.67m，校核標準為200a一遇。水庫總庫容為12.1萬m3，興利庫容為8.63萬m3，死庫容為1.2萬m3。水庫始建于1972年，最終在1976年復建并于5月完工，運行至今壩坡基本穩(wěn)定，因當時施工技術(shù)手段落后，整體施工質(zhì)量較差，壩體滲漏嚴重，排水體后形成洼地，田中涌水明顯。

2工程措施

2.1水庫大壩。大壩上游為干砌石護坡，坡度為1∶3.2，護坡支撐在基礎(chǔ)平臺上。下游為植草護坡，坡度為1∶2.34，下游壩址設(shè)貼坡排水。上、下游坡面平整度差，雜草灌木從生，上游壩坡受水位變幅影響出現(xiàn)不同程度的沉陷［2］。根據(jù)洪水復核及調(diào)洪計算結(jié)果(見表1)可以看出，在正常運用條件下，正常蓄水位時所需壩頂高程為1043.13m，高于現(xiàn)有壩頂高程(1043.00m)0.13m;設(shè)計洪水位時所需壩頂高程為1044.36m，高于現(xiàn)有壩頂高程(1043.00m)1.36m;在非常運用條件下，校核洪水位時所需壩頂高程為1044.34m，高于現(xiàn)有壩頂高程(1043.00m)1.34m。工程綜合各方面考慮，選取壩頂加高下游壩體培厚的方法，這種加高方法不影響水庫正常運用。修整后的壩體標準剖面為:最大壩高13.8m，壩頂高程為1043.80m，壩頂設(shè)防浪墻，防浪墻高0.7m，防浪墻頂高程1044.50m，壩頂寬度為3.7m，上游壩坡1∶3.2，下游壩坡1∶2.4。下游在高程1035.00m設(shè)寬1.5m馬道，下游壩趾設(shè)置有排水貼面，排水體頂部高程1032.40m，排水體頂部寬0.5m。2.2壩頂整治。壩頂由于凹凸不平，雜草較多，局部地帶有很多坑洼，需先將壩頂清挖0.3m，整平填筑至1043.30m后鋪30cm厚的碎石，再拋灑少許黏土作內(nèi)膠結(jié)料，夯筑碾壓密實，使其高程達到1043.80m。壩頂上、下游邊線采用C15混凝土澆筑成路沿石擋墻，壩頂上、下游路沿石擋墻厚度分別為1m、0.5m，上游擋墻頂部高程1044.50m，下游擋墻頂部高程為1043.80m。2.3上游壩面整治。通過大壩的滲流穩(wěn)定與壩坡穩(wěn)定計算分析，可知大壩上游壩坡是穩(wěn)定安全的。但水庫大壩出現(xiàn)年久失修、老化、滲漏等種種病因，上游壩坡已長滿野草和小灌木，作為上游護坡的零星碎塊石由于受波浪拍打，絕大部分都已移位下滑。上游壩面整治方案為:①在上游壩面高程為1030.00設(shè)置寬1.5m、高1.5m的C15混凝土墩，該混凝土墩既作為護坡腳槽，同時也作為灌漿平臺使用，腳槽基礎(chǔ)高程1030.00m;②清挖整平原壩坡，然后從從上至下依次鋪設(shè)8cm厚的C15混凝土預制塊、20cm厚碎石墊層、10cm砂墊層、復合土工膜、20cm厚砂墊層［3］。2.4下游壩坡整治。由于大壩下游的排水棱體表面破損較為嚴重，需對原排水棱體進行改造設(shè)計，排水棱體的具體改造設(shè)計如下:將原排水棱體全部拆除，在新填筑壩趾處設(shè)置一個0.5m寬的排水貼面平臺，該貼面排水體的外邊坡為1∶1.5，并在排水貼面體內(nèi)緣以及壩端與岸肩相接處未設(shè)置排水溝，為了防止雨水沖刷下游壩面，本階段在下游壩面排水棱體內(nèi)緣和壩端與岸肩相接處設(shè)置排水溝，排水溝設(shè)計尺寸為:b×h=0.3m×0.3m。同時為滿足交通人行要求，在下游壩面設(shè)計了1座人行梯步，人行梯步寬1.5m，該人行梯步采用C15混凝土澆注而成，而每步梯步高0.15m，寬0.36m。對于下游壩面出現(xiàn)的坑洼地帶，采用土石回填夯實即可。

3防滲處理

大壩壩體防滲處理采用上游壩面鋪設(shè)土工膜和壩腳齒槽帷幕灌漿的方法進行防滲處理。對壩基、壩體、兩壩肩透水系數(shù)不滿足標準要求地段初步設(shè)計帷幕灌漿，直至相對弱透水層分界線與防滲帷幕頂界線閉合，形成完整的防滲體系的范圍。灌漿帷幕線的布置:河床段，共11個孔，兩壩肩沿土工膜嵌邊齒槽中心線布置，共31個孔，左右岸沿壩軸線布置，共8個孔。大壩帷幕深度進入巖石透水率q＜5Lu范圍以內(nèi)5.0m，孔距為3.0m，終孔直徑不得小于φ=91mm。

4溢洪道處理

溢洪道位于大壩左壩肩，為正槽寬淺開敞式溢洪道全長80m，由進口溢流段、漸變段、陡槽泄洪段、挑流段和消力坑組成。進口為圓弧喇叭形，混凝土護底。溢流堰為寬頂堰，堰頂高程為1042.00m，控制段寬度5.5m，長20;漸變段為S型曲線布置，長32m，寬從5.5m變到3.5m。陡槽段為圓弧形布置，半徑14m，陡槽段長25m;挑流段為圓弧形布置，半徑為3m，挑流段長3m，寬2m。挑坎高程為1035.90m，消力坑沿圓弧切線布置。消力坑平面布置成垂直溢洪道的溝槽型，坑深1.5m，溢洪道全部為漿砌塊石結(jié)構(gòu)。溢洪道進、出口通暢，僅對原溢洪道加高0.3m;下游沖坑對岸修建頂部寬度為0.5m、的漿砌石擋墻進行防護。其他部位保持原有結(jié)構(gòu)不變。改造后大壩壩頂高程1043.80m，水庫最高限制水位為1043.80，此時水庫最大堰上水深H=1043.80－1042.00=1.80m。結(jié)合防洪標準的復核成果，當水庫水位為設(shè)計洪水位1043.25m時，相應的泄量為12.2m3/s，當庫水位為校核洪水位1043.67m時，相應的泄量為18.8m3/s?？芍谠O(shè)計、校核洪水位時，要求的下泄流量均小于現(xiàn)狀下最大下泄流量20.95m3/s，即現(xiàn)有溢洪道溢流條件滿足安全泄洪要求。

5輸水設(shè)施

大壩輸水設(shè)施設(shè)在左岸，為砌石無壓方涵，進口高程1035.10m，輸水涵洞長60.6m，出口底板高程1034.20m，涵洞斷面尺寸為0.4m×0.4m。該涵洞事故閘門年久失修，啟閉機設(shè)備缺失，破損嚴重，已不能正常運行。方涵出口有水流現(xiàn)象。左岸管理房和啟閉機室多處坍塌，有嚴重安全隱患。對原涵洞進口進行適當拆除后，在涵洞中埋設(shè)DN300mmPE管，在PE管進口設(shè)鋼筋網(wǎng)，進水段穿過截水墻，進口高程為1035.10m，同時進行混凝土充填。在PE管出口段設(shè)置閘閥室，閘閥室內(nèi)布設(shè)DN300mm暗桿楔式閘閥(檢修閘閥)和DN300mm暗桿楔式閘閥(工作閘閥)。在閘閥室后設(shè)置1個消力池，避免下泄水流對渠首的沖刷，為保證取水管經(jīng)久耐用，對原涵洞全段進行C15混凝土充填處理。

6結(jié)語

新臺水庫除險加固工程綜合的對壩體、溢洪道、滲流等問題進行了處理，設(shè)計方案不影響水庫正常使用，施工方便。水庫完工后解除了安全隱患，更好保護下游人民的生命財產(chǎn)安全并可恢復40余公頃灌溉面積，產(chǎn)生了積極的社會效益與經(jīng)濟效益。

參考文獻:

［1］杜雷公.全國病險水庫除險加固專項規(guī)劃綜述［J］.水利水電工程設(shè)計，2003(07):1－5.

［2］劉春洋.小型水庫除險加固工程施工管理措施研究［J］.黑龍江水利科技，2013(12):244－246.

［3］孛永平.小水庫除險加固設(shè)計方案的選?。跩］.中國農(nóng)村水利水電，2012(04):145－149.

作者:王海軍 王飛 單位:1.貴州水利水電職業(yè)技術(shù)學院 2.貴州三策工程設(shè)計咨詢有限公司