雙石橋水庫現狀存在問題及除險加固措施研究

張志剛

(遼寧省國際經濟技術合作集團股份有限責任公司，沈陽 110013)

?

雙石橋水庫現狀存在問題及除險加固措施研究

張志剛

(遼寧省國際經濟技術合作集團股份有限責任公司，沈陽 110013)

雙石橋水庫位于安縣花荄鎮馬鞍村。通過對該水庫的現狀詳細分析，水庫的大壩、溢洪道及放水設施均不同程度存在安全隱患，急需水庫除險加固，確保水庫防洪和灌溉及養殖等功能的正常發揮，確保水庫安全和水庫下游人民生命和財產的安全。由此，提出了雙石橋水庫的大壩、溢洪道及放水設施相應的除險加固的措施。

水庫；安全隱患；存在問題；除險加固；對策研究

1 工程概況

雙石橋水庫位于安縣花荄鎮馬鞍村。該水庫是一座以灌溉為主、兼有防洪、養魚等綜合功能的小(2)型水庫。水庫建在涪江水系安縣河的支流上。該水庫于1955年動工修建，1956年4月建成。水庫總庫容27萬m3，正常蓄水位庫容23萬m3，設計庫容25.61m3，死庫容0.8萬m3。1978年對大壩進行了加固處理，大壩上游坡采用三合土漿砌護坡。1984年，對壩體進行了灌漿處理。水庫主要建筑物有大壩、溢洪道、放水設施等。土壩為均質土壩，大壩迎水坡平均坡比為1∶2，采用漿砌石護坡，背水坡平均坡比為1∶2.81，沒有護坡。壩趾無排水體。溢洪道位于大壩左端，為正槽開敞式寬頂堰，堰寬為4m，堰頂高程為543.7m。溢洪道無消能措施，并且都沒有進行護砌。放水設施為涵臥管型式，位于大壩左端。臥管為砌石砌筑，放水洞口直徑0.3m，木塞控制，最大放水流量0.2m3/s。臥管斜長度20m。壩下涵管為砌石無壓方涵，尺寸為0.6m×0.6m，比降1/200，長度55m。出口高程536.12m。雙石橋水庫是安縣花荄鎮重要的水源工程，主要承擔著花荄鎮馬鞍村2、3組，回龍村4-10組，獅子村1、2、3、9組共12個組的農業生產用水任務。同時還兼顧防洪和農田灌溉任務，保護著水庫下游有7800余人口和947hm2耕地，灌溉農田100 多hm2。水庫一旦失事還將對水庫下游4km處為永安一級公路造成嚴重威脅。

2 水庫現狀存在問題

2.1 大壩現狀及存在問題

雙石橋水庫大壩為均質土壩，最大壩高11m，壩頂長230m，壩頂寬3m，壩頂高程546.00m。上游壩坡平均坡比1∶2，下游壩平均坡比1∶2.81。“5·12”地震后，大壩壩頂及下游壩坡出現縱向裂縫，縱向裂縫與壩軸線基本平行，其中壩頂1條，裂縫長約170m，寬約15cm，深度70-100cm。下游壩坡縱向裂縫較多，裂縫最大長約100m，最大縫寬2.0-3.0cm。大壩上游護坡開裂，局部垮塌，右壩段擋墻斷裂，錯位。壩體有白蟻活動跡象。

2.2 溢洪道現狀及存在問題

水庫溢洪道位于大壩左岸，進口屬于正槽開敞式自由出流，堰頂高程為543.7m，堰頂凈寬4.0m，最大泄量6.345m3/s，無消能設施，且未進行襯砌。溢洪道沒有消能措施，對下游農田多次沖刷破壞。

2.3 放水設施現狀及存在問題

放水設施為臥涵管型式，位于大壩左端。臥管坡面長度20m,，漿砌石砌筑，放水洞口直徑0.3m，木塞控制，最大放水流量0.2m3/s。臥管末端設消力池，斷面為2m×2m。經過多年的運行，臥管多處漏水，漿砌塊石風化嚴重。部分部位石塊脫落，受地震影響后，錯位情況不明，本身結構不安全[1]。

3 水庫除險加固措施對策研究

雙石橋水庫下游有7800多人和947hm2耕地，灌溉農田100多hm2。震后的水庫大壩裂縫嚴重，破壞了大壩結構的整體性，降低了大壩的抗滑穩定性，危及大壩運行的安全性，如水庫大壩一旦失事，將會造成下游人民的生命財產的損失，影響人民的生活，并且會產生一定的社會影響，水利部抗震救災前方工作組組織的專家現場核查后，將雙石橋水庫確定為有潰壩險情的高危水庫，因此，對雙石橋水庫大壩存在的險情應采取必要的應急措施，避免水庫大壩失事，對下游造成危害。雙石橋水庫除險加固主要建筑物包括大壩、溢洪道、放水設施等。

3.1 大壩除險加固措施

根據水庫大壩現狀，對水庫的大壩采取大壩設計長度、位置不變，全長230m，壩頂寬度4.0m，大壩壩頂設混凝土路面，壩頂高程546.0m。壩頂路面為C20混凝土路面。設計上游坡坡比1∶3，采用C20混凝土預制板護坡結構型式，下游坡坡比為1∶2.75，采用草皮護坡型式。下游坡(0+050-0+180段)坡腳新建排水體，排水體高程536.5m。下游削坡的合格土料可運至上游坡進行培厚。大壩現狀壩頂寬度3m，壩軸線不在一條直線上。除險加固設計壩頂加寬至4m，并且調整大壩在一條直線，根據最新航測地形圖進行布置，設計新壩軸線向前移動5.6m。針對“5·12”地震后，對上游坡裂縫位于擋土墻后，長58m，深1m。拆除擋土墻后對裂縫采用開挖回填的方式：開挖深度1.5m，開挖長度60m，開挖邊坡為1∶1，槽底寬度0.5m。開挖后先填筑裂縫，再進行壩體填筑，使上游壩坡達到設計坡比1:3。設計下游坡覆蓋層清除，清除厚度30cm，之后削坡至設計坡比1：2.75，壩軸線向前移動5.6m，因此壩頂及下游坡的裂縫經過下游坡削坡已經削到裂縫的位置以下，所以壩頂和下游坡的裂縫不需開挖處理。根據安全鑒定報告以及震后水庫大壩現場調查資料可知，大壩有白蟻活動跡象。由于沒有具體位置等數據資料，除險加固設計中白蟻防治采用大壩表層土壤消毒、投放毒餌誘殺包等措施。大壩施工時，注意觀察白蟻巢穴以及分布區，進行重點部位防治。施工完成后，也要隨時觀察是否還有新的白蟻活動情況，以便進一步實施防治措施。

3.2 溢洪道除險加固措施

溢洪道位置不變，位于大壩左岸，進口段長10m，底寬4m，邊坡護坡坡度由1:2漸變到直立連接到控制段，底板為50cm厚漿砌石襯砌，邊坡采用漿砌石護砌。控制斷長8m，寬4m，坎高0.5m，厚0.4m寬頂堰，堰與邊墻為整體式C25鋼筋混凝土結構。邊墻頂高程545.20m。寬頂堰堰頂高程543.7m。堰與邊墻為整體式C20鋼筋混凝土結構，底板厚度0.5m。陡槽段底寬為4m，坡長40m，陡坡坡比為1:8.33，底板為50cm厚C25鋼筋混凝土，邊墻為C25鋼筋混凝土重力式擋墻，邊墻頂高程545.20m-539.70m。消能措施采用挑流消能，C25鋼筋混凝土結構。消能后根據現場實際情況接下游水渠。

進口段長5m，底寬由10m縮窄到4m，進口段增建C25鋼筋混凝土重力式擋墻，底板為40cm厚漿砌石襯砌。邊墻頂高程545.20m。

3.3 放水設施除險加固措施

放水設施位置不變，位于大壩左壩端。加固設計將原放水設施的臥管拆除，在原位置處重新修建臥管。每0.5m設一個取水口，共14個取水口，最低點取水口高程538.106m，最高點取水口高程544.24m。臥管采用C20混凝土澆筑。取水口采用預制混凝土塞代替原來的木塞。臥管末端的消力池拆除，新建C20混凝土結構，底部設置消能坎。壩下涵管維持不變，但為了防止涵管水流對下游渠道產生沖刷破壞，增加出口的消能措施，按構造設消力池，池長為3.0m，寬度為0.6m，池深為0.5m。

4 結 論

通過對雙石橋水庫現狀及存在的問題分析，可以看出水庫的大壩上游護坡開裂，局部垮塌，右壩段擋墻斷裂，錯位，壩體有白蟻活動跡象；溢洪道無消能設施，對下游農田多次沖刷破壞；并且經過多年的運行，放水設施的臥管多處漏水，漿砌塊石風化嚴重。部分部位石塊脫落，受地震影響后，錯位情況不明，本身結構不安全。因此，對雙石橋水庫大壩存在的險情應采取必要的應急措施，通過對雙石橋水庫除險加固工程的建設將會很好地解決水庫的險情，避免水庫大壩失事，對下游造成危害，是十分必要的，也確保了當地經濟社會的和諧發展。

[1]韋利珠.南流江水環境質量狀況研究及生態保護修復探討[J].水利規劃與設計，2014(11):17-20.

1007-7596(2017)01-0094-02

2016-12-14

張志剛(1971-)，男，遼寧本溪人，助理工程師，研究方向為水利水電工程。

TV

B