車家溝水庫除險加固工程效益

聶虹宇

(重慶市合川區水務局，重慶401519)

1 工程概況

1.1 基本情況

車家溝水庫于1958年10月動工建設，是大躍進時代的產物，故其各種條件的限制于1977年12月才完工。水庫位于嘉陵江水系渠江支流，壩址在合川區龍市鎮雙河村境內，距龍市鎮5 km，有村級公路至水庫壩區，交通及電力較方便。樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道、放水設施組成。

合川區車家溝水庫是一座以灌溉為主，具防洪功能的小(1)型骨干水利工程。該工程主要擔負著灌區600 hm2農田灌溉任務和下游1個場鎮、1.5萬人、800 hm2農田的防洪保安任務。

車家溝水庫經多年運行主要存在: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重，放水閘閥銹蝕，副壩放水設施進口PVC管損壞;無大壩安全監測設施及管理設施不完善等問題。經大壩安全鑒定為三類壩。水庫由于存在病險問題，多年采取限制蓄水保安全措施，工程不僅不能發揮正常效益，還留下嚴重安全隱患，急需實施除險加固。

1.2 工程設計內容

1.2.1 設計標準、規模

根據《水利水電工程等級劃分洪水標準》SL252—2000的規定，本工程屬Ⅳ等工程，主要建筑物為4級建筑物。設計洪水重現期為30 a一遇，校核洪水重現期為300 a一遇。

水庫主壩為均質土壩，最大壩高18.57 m，壩頂高程198.42 m(假設高程下同)。水庫校核洪水位197.81 m，相應庫容175萬 m3，正常水位195.48 m，相應庫容134萬 m3，水庫興利庫容129萬 m3，防洪庫容41萬 m3。

1.2.2 主要建設內容及工期

1.2.2.1 主要建設內容

1)主壩:①上游壩坡。規整高程193.19 m以上壩坡，采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預制塊護坡。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，上游側設C15混凝土欄桿，下游側設側設M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手擺塊石基層+厚0.1 m碎石過渡層+厚0.2 m C20混凝土護頂。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處設一級寬2.0 m馬道，坡面采用C15混凝土框，格內種植草皮護坡;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、馬道內側和排水棱體腳外側設C15排水溝。

2)副壩:①上游壩坡。規整壩坡，高程192.08 m以上壩坡采用0.2 m厚碎石墊層+0.1 m厚C15混凝土預制塊護坡。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，上游側設C15混凝土防浪墻，墻頂高程199.43 m，下游側設M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手擺塊石基層+厚0.1 m碎石過渡層+厚0.2 m C20混凝土護頂。③下游壩坡。規整壩坡，采用草皮護坡;在下游壩坡與兩岸坡交接處和壩腳外側設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、濃度等指標通過現場試驗確定。

4)溢洪道:對溢洪道全斷面采用M10水泥砂漿開槽勾縫，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)放水設施:對主壩放水豎井井壁采用M10水泥砂漿開槽勾縫，更換鋼管(DN250)和鑄鐵閘閥;人行工作橋兩側設C15混凝土欄桿。

采用C25鋼筋混凝土新建副壩放水臥管，長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;底部設消力池，長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)大壩安全監測設施:增設大壩變形、滲漏以及水庫降水量、水位等安全檢測設施。

7)附屬工程:完善管理設施，改進建進庫防汛公路2.0km、新建管理房200.0 m2，購置防汛車1輛機動船1艘以及必要的生產辦公設施。

1.2.2.2 建設工期

該工程建設工期為11個月，從2009年7月25日開工建設至2010年6月29日完工。

2 工程施工過程

主要工程開工時間表見表1。

表1 主要工程開工、完工時間表

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混凝土預制塊護坡。壩肩采用M7.5漿砌漿砌條石鎖邊。上游壩坡一級防滑齒槽下增加M7.5漿砌條石基礎。

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，上游側設C15混凝土欄桿基礎，壩頂欄桿變更為藝術欄桿，下游側設M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手擺塊石基層+厚0.1 m碎石過渡層+厚0.2 m C20混凝土護頂。

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處設一級寬2.0 m馬道，坡面采用C15混凝土框格護坡;對高程183.43 m以下采用干砌塊石和干砌條石排水棱體相結合的方式培厚，頂寬均為2.0 m;下游壩坡與兩岸坡交接處、馬道內側和排水棱體腳外側設漿砌條石排水溝，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混凝土預制塊護坡，增加M7.5漿砌條石鎖邊。

2)下游壩坡:規整壩坡高程提升至192.02 m，在下游壩坡與兩岸坡交接處和壩腳外側設置了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，上游側設C15混凝土防浪墻，墻頂高程199.43 m，下游側設M7.5漿砌條石路緣，中間采用厚0.3 m手擺塊石基層+厚0.1 m碎石過渡層+厚0.2 m C20混凝土護頂。

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不透水層(按5 Lu控制)。

3.1.4 溢洪道

對溢洪道全斷面采用M10水泥砂漿開槽勾縫，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 放水設施

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

2)副壩放水設施:采用C25鋼筋混凝土新建副壩放水臥管，長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;底部設消力池，長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

改建進庫防汛公路2.0 km、維修管理房200.0 m2，購置防汛車1輛。

3.2 完成的主要工程量

人工鏟草皮7 362.24 m2，土方開挖及表層土清理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 工程質量

該工程質量評定項目劃分為1個單位工程，10個分部工程(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施工程、副壩放水設施工程、管理房工程)，共99個單元工程。外觀質量應得分91分，實得分69.5分，得分率76.4%。該工程質量評定為合格。施工質量檢驗資料基本齊全，無質量事故。觀測資料分析結論滿足設計要求。

5 工程初期運行及效益

5.1 工程初期運行情況

該工程除險加固完工后，在試運行期間，經觀測，大壩壩體、壩基無肉眼可見的滲水、裂縫、沉陷、位移等異常現象，溢洪道和放水設施運行正常，工程初期運行正常。

5.2 工程初期運行效益

防洪效益:水庫除險加固工程完工后，恢復防洪庫容41萬 m3，保護了下游1個場鎮、1.5萬人、800 hm2農田的防洪安全，防洪效益達90萬元。

灌溉效益:水庫除險加固工程完工后，恢復興利庫容82萬 m3，保證了600 hm2農田灌溉，灌溉效益近90萬元。

［1］合川區車家溝水庫除險加固工程竣工驗收委員會，重慶市合川區車家溝水庫除險加固工程竣工驗收鑒定書［R］.合川:合川區車家溝水庫除險加固工程竣工驗收委員會，2011.