黃勝橋

【摘要】水庫(kù)在水位調(diào)節(jié)、洪峰控制發(fā)揮著重要的作用，水庫(kù)工程建成投運(yùn)后運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，在一定情況下存在著安全隱患，需要采取針對(duì)性的措施進(jìn)行除險(xiǎn)加固。本文以某水庫(kù)大壩工程為例，探討分析了水閘除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)各重點(diǎn)部分的加固除險(xiǎn)設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，旨在提供一定的參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】水利水電；大壩水閘；加固除險(xiǎn)

1、工程概況

某水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，總庫(kù)容為110萬(wàn)m3。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）和《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），確定該工程等別為Ⅳ等、小型，其主要建筑物級(jí)別為4級(jí)，次要建筑物級(jí)別為5級(jí)，臨時(shí)性建筑物為5級(jí)。水庫(kù)大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)洪水重現(xiàn)期：30年一遇設(shè)計(jì)，300年一遇校核。根據(jù)水文資料及調(diào)洪演算，水庫(kù)特征水位及相應(yīng)庫(kù)容見(jiàn)表1。

2、水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工技術(shù)應(yīng)用

該水庫(kù)除險(xiǎn)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(yù)制砼塊護(hù)坡，利用灌溉低涵導(dǎo)流庫(kù)水位降至死水位。大壩下游坡面草皮護(hù)坡，及壩面排水等項(xiàng)目的施工均不受洪水影響。灌溉低涵除險(xiǎn)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(jìn)行，本次施工組織設(shè)計(jì)擬在灌溉低涵進(jìn)口位置一定范圍內(nèi)修筑土石圍堰擋水。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》sDJ338-89（試行）的規(guī)定，導(dǎo)流建筑物級(jí)別為Ⅴ級(jí)，土石圍堰洪水標(biāo)準(zhǔn)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(cuò)進(jìn)行施工。施工程序?yàn)椋憾ㄎ弧@機(jī)就位→沖抓→運(yùn)廢土→回填粘土并夯實(shí)→回填壩體料并夯實(shí)→孔位轉(zhuǎn)移。

沖抓套井回填采用專門的沖抓式打井機(jī)具造孔，造孔孔徑110cm，打井造孔嚴(yán)格按先主井后套井的順序施工，即先造奇數(shù)孔，后造偶數(shù)孔，造孔應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得停歇，以免塌孔，嚴(yán)格控制井孔垂直度，以免產(chǎn)生井孔偏斜。打井完工后，應(yīng)立即連續(xù)分層回填粘土夯實(shí)，回填粘土設(shè)計(jì)指標(biāo)：滲透系數(shù)小于7×10-5m/s，含水量控制及干密度應(yīng)通過(guò)土料取樣試驗(yàn)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(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)夯擊功能試驗(yàn)確定。夯擊過(guò)程中，一定要保持夯錘穩(wěn)定，不左右搖擺，不碰撞井壁，以提高夯壓效果，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重塌孔時(shí)，可用土回填擊實(shí)后再進(jìn)行沖抓。沖抓回填土質(zhì)量可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣測(cè)定回填土的含水量，并檢查夯實(shí)后土的干密度是否符合要求。

2.2 大壩上游坡面護(hù)坡

大壩上游護(hù)坡范圍從39.00m處至壩頂，采用預(yù)制砼塊護(hù)坡。預(yù)制砼塊為C15砼六方塊，砼六方塊厚度為10cm，邊長(zhǎng)40cm。

2.3 大壩下游壩坡培土整坡、草皮護(hù)坡、排水、堆石排水體

大壩下游壩坡草皮護(hù)坡應(yīng)該在壩坡培土修整平整之后進(jìn)行。下游草皮護(hù)坡是自上向下人工鋪設(shè)進(jìn)行。壩坡表面應(yīng)有較高含土量，石料集中的部位應(yīng)將表層100mm換為適合栽種草皮的腐植土料。草皮鋪設(shè)要求平整，鋪設(shè)后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)。

堆石排水體施工可自下而上，人工進(jìn)行。先人工開(kāi)挖土方，后堆石；為了安全和節(jié)省勞力，施工可分段進(jìn)行。排水體與壩體之間設(shè)置反濾層，反濾層由三層反濾料組成，選用耐風(fēng)化的砂礫、卵石或碎石構(gòu)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(shè)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(hù)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(cè)。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(hù)砌。砼采用0.4m3拌和機(jī)拌和，人工運(yùn)料、平倉(cāng)，插入式振搗器搗實(shí)，露天養(yǎng)護(hù)。

2.4 灌溉低涵加固

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

2.5 溢洪道加固設(shè)計(jì)

溢洪道由進(jìn)口段、控制段、泄槽、底流消能設(shè)施、泄水渠等部分組織。

溢洪道進(jìn)口段長(zhǎng)10m，須對(duì)兩側(cè)邊坡整理襯護(hù)。

控制段：為寬頂堰。長(zhǎng)5m，寬5m。堰頂高程45.50m，側(cè)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(hào)0+015～0+175坡降i=1：0.0468，總長(zhǎng)160m，在樁號(hào)0+015～0+025，長(zhǎng)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(jié)構(gòu)。側(cè)墻墻高1.5～2.0m，墻頂寬0.4m，內(nèi)側(cè)面鉛直，外側(cè)坡比1：0.4，下設(shè)基座深0.3m，砼結(jié)構(gòu)。

消能防沖采用20年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，為底流消能。永久縫、止水與排水設(shè)施：縱、橫向永久縫均設(shè)橡膠止水。縱、橫向永久縫處均設(shè)無(wú)砂管排水設(shè)施。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工是一項(xiàng)科學(xué)的系統(tǒng)性的工作，施工環(huán)節(jié)中需要考慮的因素較多，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從工程實(shí)際情況出發(fā)，在全面詳細(xì)獲取相應(yīng)水文地質(zhì)條件的情況，準(zhǔn)確定位水庫(kù)工程的潛在安全風(fēng)險(xiǎn)，合理選擇出現(xiàn)加固方案，保證水庫(kù)的安全運(yùn)行，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]尹飛翔，李曉夢(mèng).某水閘除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)的探討[J].科技信息，2014，09：90+109.

[2]林國(guó)忠，林國(guó)華.淺談水閘除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)的體會(huì)[J].科技信息，2011，08：225.