水庫除險加固施工技術應用

黃勝橋

【摘要】水庫在水位調節、洪峰控制發揮著重要的作用，水庫工程建成投運后運行時間較長，在一定情況下存在著安全隱患，需要采取針對性的措施進行除險加固。本文以某水庫大壩工程為例，探討分析了水閘除險加固初步設計中的要點內容，對各重點部分的加固除險設計計算方法進行了詳細的闡述，旨在提供一定的參考與借鑒。

【關鍵詞】水利水電；大壩水閘；加固除險

1、工程概況

某水庫大壩為均質土壩，總庫容為110萬m3。根據《防洪標準》（GB50201-94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），確定該工程等別為Ⅳ等、小型，其主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，臨時性建筑物為5級。水庫大壩防洪標準洪水重現期：30年一遇設計，300年一遇校核。根據水文資料及調洪演算，水庫特征水位及相應庫容見表1。

2、水庫除險加固施工技術應用

該水庫除險加固工程大壩壩體、壩基、壩肩滲防滲處理，基本不受洪水影響，大壩上游坡面預制砼塊護坡，利用灌溉低涵導流庫水位降至死水位。大壩下游坡面草皮護坡，及壩面排水等項目的施工均不受洪水影響。灌溉低涵除險加固選擇在枯水期施工。

灌溉低涵、臥管拆除重建施工需在死水位以下進行，本次施工組織設計擬在灌溉低涵進口位置一定范圍內修筑土石圍堰擋水。根據《水利水電工程施工組織設計規范》sDJ338-89（試行）的規定，導流建筑物級別為Ⅴ級，土石圍堰洪水標準定為5年一遇。

2.1 大壩壩體沖抓回填

大壩沖抓回填分兩序交錯進行施工。施工程序為：定位→鉆機就位→沖抓→運廢土→回填粘土并夯實→回填壩體料并夯實→孔位轉移。

沖抓套井回填采用專門的沖抓式打井機具造孔，造孔孔徑110cm，打井造孔嚴格按先主井后套井的順序施工，即先造奇數孔，后造偶數孔，造孔應連續作業，不得停歇，以免塌孔，嚴格控制井孔垂直度，以免產生井孔偏斜。打井完工后，應立即連續分層回填粘土夯實，回填粘土設計指標：滲透系數小于7×10-5m/s，含水量控制及干密度應通過土料取樣試驗后確定，要求填筑后的土料干容重≥1.55g/cm3。

回填土厚度及夯擊次數根據現場夯擊功能試驗確定。夯擊過程中，一定要保持夯錘穩定，不左右搖擺，不碰撞井壁，以提高夯壓效果，當出現嚴重塌孔時，可用土回填擊實后再進行沖抓。沖抓回填土質量可通過現場取樣測定回填土的含水量，并檢查夯實后土的干密度是否符合要求。

2.2 大壩上游坡面護坡

大壩上游護坡范圍從39.00m處至壩頂，采用預制砼塊護坡。預制砼塊為C15砼六方塊，砼六方塊厚度為10cm，邊長40cm。

2.3 大壩下游壩坡培土整坡、草皮護坡、排水、堆石排水體

大壩下游壩坡草皮護坡應該在壩坡培土修整平整之后進行。下游草皮護坡是自上向下人工鋪設進行。壩坡表面應有較高含土量，石料集中的部位應將表層100mm換為適合栽種草皮的腐植土料。草皮鋪設要求平整，鋪設后應澆水養護。

堆石排水體施工可自下而上，人工進行。先人工開挖土方，后堆石；為了安全和節省勞力，施工可分段進行。排水體與壩體之間設置反濾層，反濾層由三層反濾料組成，選用耐風化的砂礫、卵石或碎石構成，每層粒徑隨滲流方向變大，層厚順滲流方向取為20cm、20cm和25cm。

為防止下游壩坡雨水集中沖刷而形成雨淋溝，需設置縱、豎向排水溝，匯集徑流，排到壩腳。新增向排水溝需采用砼護砌，連接下游排水渠，避免壩坡排水流入集滲溝，干擾大壩滲流量觀測。豎向排水溝位于壩坡與兩岸山坡接觸處，寬為0.2m，深為0.3m。排水溝用100mm厚C15砼護砌。砼采用0.4m3拌和機拌和，人工運料、平倉，插入式振搗器搗實，露天養護。

2.4 灌溉低涵加固

灌溉低涵加固施工之前先進行施工土石圍堰修建。圍堰填筑土料采用本工程開挖料，迎水面采用袋裝黃土擋水。、

2.5 溢洪道加固設計

溢洪道由進口段、控制段、泄槽、底流消能設施、泄水渠等部分組織。

溢洪道進口段長10m，須對兩側邊坡整理襯護。

控制段：為寬頂堰。長5m，寬5m。堰頂高程45.50m，側墻的頂部高程為47.0-47.90m，墻高1.5-2.4m，墻型為重力式擋土墻。

泄槽：控制段后接泄槽，泄槽樁號0+015～0+175坡降i=1：0.0468，總長160m，在樁號0+015～0+025，長10m，底寬從控制段出口按6°角收縮（底寬由5m收縮至3.0m寬）。橫斷面為矩形，底板厚為0.3m，C20砼結構。側墻墻高1.5～2.0m，墻頂寬0.4m，內側面鉛直，外側坡比1：0.4，下設基座深0.3m，砼結構。

消能防沖采用20年一遇的洪水標準設計，為底流消能。永久縫、止水與排水設施：縱、橫向永久縫均設橡膠止水。縱、橫向永久縫處均設無砂管排水設施。

3、結語

綜上所述，水庫除險加固施工是一項科學的系統性的工作，施工環節中需要考慮的因素較多，設計人員應從工程實際情況出發，在全面詳細獲取相應水文地質條件的情況，準確定位水庫工程的潛在安全風險，合理選擇出現加固方案，保證水庫的安全運行，為區域經濟建設的持續發展創造有利的條件。

參考文獻：

[1]尹飛翔，李曉夢.某水閘除險加固工程初步設計的探討[J].科技信息，2014，09：90+109.

[2]林國忠，林國華.淺談水閘除險加固初步設計的體會[J].科技信息，2011，08：225.