新泰市金斗水庫除險加固工程設計

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

新泰市金斗水庫除險加固工程設計

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.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250014）

【摘要】根據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、增設消能防沖設施、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。

【關鍵詞】金斗水庫；除險加固；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、農業灌溉等綜合利用的重點中型水庫。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構，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，為曲線型漿砌石結構，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，進口尺寸1m×1m，設計流量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范值，有液化風險，上游壩坡存在滑坡隱患；防滲心墻土料滲透系數不滿足規范要求；高程232.75m以上心墻失去擋水作用；副壩壩基為片麻巖，巖基表層強風化，清基不徹底，填筑碾壓質量差，滲漏嚴重，壩后有滲水。壩頂寬只有3.5m，不滿足規范要求；防浪墻沉陷不均勻，老化嚴重。

溢洪道無消能防沖設施，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到5m，無交通橋、工作橋，啟閉機房過于簡陋，閘門及啟閉設備超期服役。閘墩、底板和機架橋梁表明混凝土凍融及碳化剝蝕嚴重，閘墩存在貫穿性裂縫，繼續運行存在許多安全隱患。

放水洞豎井拱涵砌筑砂漿已嚴重溶蝕，強度不滿足要求，閘門及啟閉設備超期服役。

2　　除險加固設計

2.1大壩除險加固設計

為解決大壩上游壩坡抗滑穩定和地震液化問題，依據動力分析計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合的加固方案。

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

根據金斗水庫的實際運用情況，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漿砌石結構。防浪墻基礎與混凝土防滲墻間采用黏土分層回填壓實。

2.2溢洪道加固設計

引水渠總長100.0m，閘前設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構，閘室總長17m，順水流方向閘墩上設有檢修橋、機架橋（上為通廊式啟閉機房）、交通橋，在右岸設橋頭堡。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鋼筋混凝土結構。鼻坎下游為尾水渠，尾水渠渠底寬度盡量與現有尾水渠寬度相同，末端與天然河道平順連接。

2.3放水洞加固設計

輸水拱涵為C25現澆鋼筋混凝土結構，斷面形式為半圓拱式，過水斷面底寬1.0m，直墻段高1.0m，拱內徑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鋼筋混凝土方形結構，閘室順水流方向長8.5m，垂直水流方向寬7.0m，內設工作閘門、檢修閘門各一道，閘口凈寬1.0m，高1.0m。豎井上部設檢修平臺、啟閉機房，井壁鋼爬梯位置設進人孔。

3　結語

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、增設消能防沖設施，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，改建啟閉機房，更新改造閘門及啟閉設備等，解決了原砌石拱涵強度不滿足要求和閘門及啟閉設備超期運行的問題。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，目前該項目已通過工程完工驗收并恢復向新泰市區供水。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】TV697

【文獻標識碼】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