淺議墩上湖水庫除險加固工程設計

【摘要】墩上湖水庫作為池州市為數不多的漿砌石重力壩水庫之一，存在著比較嚴重的險情，本文針對該水庫各樞紐工程存在的險情問題，提出相應的除險加固方案。根據加固過程及加固后的實際效果，肯定了該水庫除險加固設計方案的合理性，可供在以后的實際工作中借鑒和參考。

【關鍵詞】墩上湖水庫；大壩；溢洪道；放水涵洞；除險加固；加固效果

1、 工程概況

墩上湖水庫位于池州市貴池區涓橋鎮樂嶺村境內，壩址座落在長江水系秋浦河的支流上，水庫集水面積2.20 km2，是一座以灌溉、防洪為主兼顧水產養殖的小（2）型水庫。根據《防洪標準》、《安徽省小水庫除險加固設計指導意見》及《安徽省小型水庫資料匯編》等規范、文件，確定設計洪水標準為20年一遇，校核洪水標準為200年一遇。由于水庫無實測洪水流量資料，設計洪水采用暴雨資料進行分析計算，調洪成果為：正常蓄水位119.5m，死水位108.50m，20年一遇設計洪水位120.10m，200年一遇校核洪水位120.42m，水庫總庫容10.28萬m3，興利庫容8.2萬m3，死庫容0.1萬m3。

水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。大壩壩體為漿砌石重力壩，全長約46m，壩頂高程120.70m、壩頂寬2.0m，大壩迎水面直立，背水面坡度約1：0.8；溢洪道為壩頂式無控制實用堰，堰頂高程119.5m，寬約20m，跌水至壩下平臺消能后，進入下游河道；放水涵洞位于大壩右端，為鋼筋混凝土方涵，寬0.6m，高0.8m，進口高程108.00m，出口閘閥控制。

2、水庫存在的病險問題及除險加固必要性

通過現場查看及分析論證，墩上湖水庫存在以下主要問題：

（1）水庫大壩建于1976年，受當時條件限制，砌筑質量較差，上游壩面長期經風浪侵襲，壩面砌石抹縫砂漿剝落，壩身滲漏；左壩段壩基清基不徹底，存在透水性較強的強風化層，左壩段壩基長期滲漏；壩體與左側山體接觸帶處理不到位，存在壩肩滲漏。

（2）溢洪道堰頂及溢流面經多年洪水沖刷，表層砂漿老化、脫落，壩腳砼消能平臺下已形成沖坑，溢洪道出口下游河道兩側巖體風化，抗沖能力弱，沖刷嚴重，現有岸墻局部墻角淘空，影響岸墻穩定。

（3）放水涵洞出口控制閘閥銹蝕嚴重，不能正常使用。

（4）由于放水涵洞閘閥銹蝕多年，庫內砂土無法排出，常年淤積。

（5）水庫進庫道路路況差。

墩上湖水庫保護著下游100人口、200畝耕地及下游村莊的安全，有效灌溉面積達800畝，發揮效益顯著。由于水庫主體一直存在病險問題，每年汛期均要轉移水庫下游群眾，對人民生命財產安全影響大，給居民生活帶來諸多不便。因此，為使水庫充分發揮其功能和效益，保障下游人民的生命財產安全，對其進行除險加固是十分必要的。

3、加固措施

針對水庫大壩、溢洪道、放水涵洞存在的問題，分析確定加固措施如下：

（1）大壩除險加固工程

a）防滲加固措施。在大壩壩頂及上游面布置0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板，防滲面板須伸至左右壩肩不透水層內各1.0m；大壩樁號0+000～0+011段（大壩左端）壩基及大壩左壩肩采用帷幕灌漿防滲處理，帷幕灌漿單排布孔，孔距擬定為1.5m，灌漿底部要求伸至中微風化層3.0m。大壩防滲面板、壩基與壩肩帷幕灌漿連接成整體，形成封閉的防滲體系。

b） 穩定加固措施。水庫淤積嚴重，清淤后壩腳裸露，為了保證壩腳穩定，可沿壩軸線在清淤裸露后的壩腳處澆筑混凝土壓腳平臺，壓腳平臺同時兼做壩腳帷幕灌漿平臺。本工程壓腳平臺寬2.0m，平均厚度1.0m，澆筑時根據現場實際地形情況呈臺階狀布置。

（2）溢洪道除險加固工程

溢洪道堰頂采用0.4m厚C25鋼筋砼襯砌，溢流面采用0.3m厚C25鋼筋砼襯砌，溢流面下壩腳消能平臺采用0.5m厚C25鋼筋砼襯砌，對溢洪道下游河道現有岸墻墻角淘空段采用C25素砼墩固腳處理。

（3）放水涵洞除險加固工程

本次大壩加固需在上游壩面設0.4m厚的防滲面板，故原放水涵洞進口需適

大壩加固典型斷面圖（高程單位m、尺寸單位mm）

當加長，具體加固方案為：涵洞進口新建2.0m長段C25鋼筋砼箱涵，涵箱凈孔高×寬1.4m×1.2m，涵箱壁厚0.4m，其中1.0m長段與老涵體銜接，即新涵包裹住老涵，新老涵接觸面處理應先將老涵表面打毛后再澆筑新涵；

更換放水涵洞出口控制閘閥，新建閘閥房。

新建進庫及上壩道路工程

新建進庫及上壩道路總長800m，路面寬4.0m、路基寬5.0m，泥結石路面。

4、加固后工程布置

加固后的墩上湖水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。

（1）大壩

大壩為漿砌石重力壩，最大壩高13.0m，壩頂高程為121.00m，壩頂長46m，壩頂寬2.9m。迎水面上為直立，背水面坡度約1：0.8。迎水面及壩頂新建0.4m厚C25鋼筋砼防滲面板。

（2）溢洪道

壩頂溢洪道仍布置在大壩中間部位，開敞式自由溢流，堰頂高程119.5m，凈寬20.0m；堰頂結合大壩壩頂為0.4m厚C25鋼筋砼襯砌，堰下溢流面坡度約1：0.8，表面為0.3m厚C25鋼筋砼防沖面板，下游堰腳為一4.0m寬、表面為0.5m厚鋼筋砼襯砌的消能平臺。

（3）放水涵洞

放水涵洞布置基本維持現狀，因大壩防滲面板布置，故需在進口接長1.0m，出口閘閥房也在原址拆除重建。

5、工程投資

本工程概算投資115萬元，其中建筑與安裝工程投資70萬元。

6、施工過程中的設計調整

本工程從開工到完工，設計未做大的設計調整，但原設計大壩防滲面板與老壩體之間采用φ16錨筋錨固、錨筋縱橫向間距均為1.5m，施工時需搭設腳手架、綁扎鋼筋、立模，在實施時，綜合多方面因素認為錨筋縱橫向間距1.5m施工不便，經參建各方開會研究，將壩面錨筋布置調整為縱橫向均為0.7m。

7、除險加固效果

本工程于2014年3月完工，當年汛期蓄水運行，至今已有四整年了，未發現有任何險情或隱患，水庫滲漏及其他問題均得到了有效解決，除險加固效果顯著。

8、結語

墩上湖水庫除險加固的關鍵點在于解決壩體防滲問題。通過在大壩迎水面澆筑鋼筋混凝土面板解決了大壩壩身防滲問題，通過對滲漏段壩基、壩肩鉆孔進行帷幕灌漿解決了壩基與壩肩的滲漏問題，在大壩防滲設計時一定要注意壩身

壩肩與壩基防滲體的銜接，這是許多設計及施工過程中容易忽略的薄弱環節，應引起廣大設計及施工人員的重視。同時設計時應對項目的特點進行仔細研究，提出不同的比選方案，不能千篇一律，這樣既不能很好的解決問題，也可能造成投資上的浪費，比如本工程對壩腳混凝土固腳、溢洪道加固及放水涵洞加固均是根據該工程特性采用了相應的解決方案，投資節省、效果明顯。

墩上湖除險加固工程選用的設計方案整體上是合理的，但是我們設計人員也要認識其中的不足，比如錨筋間距布置等，這就要求我們設計人員與施工不能脫節，設計人員應該懂得施工，在對項目進行設計時，不僅要針對項目本身存在的問題進行處理設計，還要考慮到設計方案在該工程實施時可操作性、可行性。墩上湖水庫除險加固設計是眾多小型水庫重力壩加固設計的一個案例，在以后的實際工作中遇到類似工程及問題時，可以借鑒和參考。

參考文獻：

[1] 《池州市貴池區墩上湖水庫除險加固工程初步設計》.池州市水電勘測設計院，2013.02

[2]《砌石壩設計規范》（SL25-2006）.中國水利水電出版社，2006.04

[3] 《混凝土重力壩設計規范》（SL319-2005）.中國水利水電出版社，2005.07

[4] 《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（SL62-2014）.中國水利水電出版社，2014.10