杜集水庫上游護(hù)坡改造方案比選

【摘要】介紹了杜集水庫概況，由于水庫壩址地處低丘陵區(qū)，附近塊石多為易風(fēng)化的石英巖，不宜作為護(hù)坡材料，鑒于工程經(jīng)濟(jì)實(shí)用考慮，提出了現(xiàn)澆砼護(hù)坡、干砌塊石護(hù)坡和漿砌塊石護(hù)坡三種方案進(jìn)行比選，經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。

【關(guān)鍵詞】上游護(hù)坡；設(shè)計方案；杜集水庫

1、工程概況

杜集水庫位于安徽省合肥市長豐縣東部的杜集鄉(xiāng)，壩址北距長豐縣城26km，南距合肥中心市區(qū)80km。屬淮河流域窖河水系。水庫大壩位于窖河水系沛河中游，江淮分水嶺北側(cè)，距淮南鐵路朱巷車站約12km，緊靠大壩下游右側(cè)為杜集鄉(xiāng)政府所在地。為淠史杭灌區(qū)瓦東干渠末端的一座中型反調(diào)節(jié)水庫。水庫控制流域面積29.0km2，其功能以灌溉、防洪為主，結(jié)合生活供水、養(yǎng)殖等。

2、工程等別及建筑物級別

杜集水庫設(shè)計總庫容為1322萬m3，水庫工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，工程主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，臨時建筑物5級。

杜集水庫大壩同時攔蓄中沖和西沖兩條支流的來水，形成東庫區(qū)和西庫區(qū)，兩個庫區(qū)之間以庫區(qū)道路為分水嶺。大壩在平面上基本呈L形折線布置，本次加固后壩軸線總長3134m，其中西庫區(qū)壩軸線長1060m；東庫區(qū)壩軸線長2074m。

3、設(shè)計基本資料

多年平均降雨量944mm；多年平均氣溫15℃；多年平均水面蒸發(fā)量935mm；多年平均最大風(fēng)速13.2m/s。50年一遇最高庫水位42.55m（中沖）；300年一遇最高庫水位42.94m（中沖）。50年一遇最高庫水位42.56m（西沖）；300年一遇最高庫水位42.94m（西沖）。

4、上游壩坡改造

4.1 現(xiàn)狀上游護(hù)坡復(fù)核

大壩樁號0+325開始迎水坡為砼護(hù)坡，0+340處砼護(hù)坡有一條橫縫長1.9m，從砼護(hù)坡坡頂一直延伸到坡底，0+439～0+450段迎水坡砼護(hù)坡剝蝕老化，存在橫豎裂縫豎縫從砼護(hù)坡坡頂延伸到破底，橫縫長2.1m；1+250處迎水坡砼護(hù)坡老化剝蝕，表面成麻面，2+940-3+170段迎水坡護(hù)坡無砼護(hù)坡。根據(jù)現(xiàn)場檢查，現(xiàn)狀砼護(hù)坡厚度均在12cm以下，砼護(hù)坡范圍為40.5～43.5m之間。

現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）附錄A.2.3條公式計計算t=0.134m，現(xiàn)狀板厚均小于0.12m，且老化剝蝕嚴(yán)重，不滿足規(guī)范要求。

4.2 上游護(hù)坡設(shè)計方案比選

本次擬對上游壩坡進(jìn)行護(hù)坡改造，根據(jù)已建類似工程，大壩上游護(hù)坡主要采取以下幾種方案。

4.2.1 現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案

現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）附錄A.2.3條公式計算：

經(jīng)計算t=0.134m，根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計取板厚0.15m，下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。

4.2.2 干砌塊石護(hù)坡方案

干砌塊石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）附錄A.2.2條公式計算：

經(jīng)計算Qmax=3.816，Qmin=0.318，t=0.596m。

設(shè)計采用干砌塊石厚度0.6m，下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。

4.2.3 漿砌塊石護(hù)坡方案

漿砌石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）附錄A.2.1條公式計算：

經(jīng)計算D=0.266m，Q=23.74kg，t=0.317m。

設(shè)計采用漿砌塊石厚度0.5m，下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布，每20m分縫一道，縫間用聚乙烯閉孔泡沫塑料板填縫。

4.3 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

三種方案主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1。

根據(jù)上表，漿砌塊石護(hù)坡造價最高，現(xiàn)澆砼護(hù)坡造價最低；由于水庫壩址地處低丘陵區(qū)，附近塊石多為易風(fēng)化的石英巖，不宜作為護(hù)坡材料，外運(yùn)塊石運(yùn)距較遠(yuǎn)，對采用塊石護(hù)坡造價大幅提高，并且砌石護(hù)坡在今后運(yùn)行管理容易損壞，管理不方便。而砼護(hù)坡施工方便，速度快，整體性強(qiáng)，外型美觀，造價最低，經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。

4.4 上游護(hù)坡設(shè)計

現(xiàn)狀護(hù)坡全部拆除重建，采用C20現(xiàn)澆砼護(hù)坡，現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度0.15m，下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。現(xiàn)澆砼護(hù)坡范圍從38.5m高程至設(shè)計洪水位高程42.56m/42.55m。

5、小結(jié)

由于砼護(hù)坡具有施工方便，速度快，整體性強(qiáng)，外型美觀，造價最低，本工程經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。

作者簡介：曾岑（1990-），女，2012年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)，助理工程師