桐柏县和湾水库除险加固工程措施

　　【摘 要】本文针对和湾水库除险加固工程中大坝加固、坝体防渗、溢洪道整修、新建交通桥、新建输水洞爬坡漏、管理房等水库存在的主要问题进行分析，采取的相应处理措施，从而保障水库的正常运行。

　　【关键词】水库;除险加固;大坝;溢洪道;输水洞

　　0 引言

　　桐柏县城湾镇和湾水库，位于长江流域三家河支流上。储集层控制盆地面积为1.2平方公里，主河道长度为1.6公里，平均河道比降0.016。大坝为均质土坝，坝顶高程157.66～160.65m，最大坝高8.3m，坝长为233.0m。水库于1956年9月开工，1957年11月完工。它是一个小型水库，主要用于防洪灌溉和水产养殖等。根据20年一次洪水设计，200年一次洪水检查，总库容834000m3，效益容量230000m3。水库下游有2个行政村，人口800人，耕地2000亩。水库的主要建筑物包括水坝、溢洪道和输水隧洞。它是一项以防洪为主要任务，以灌溉和水产养殖为一体的小型水利工程。

　　1 水库安全鉴定及存在的问题

　　1.1 水库安全鉴定

　　根据《水库大坝安全评价导则》SL258-2000，结合水库现状，河南华北水利水电勘察设计有限公司编制了《河南省桐柏县和湾水库大坝工程安全评价报告》，提出了《大坝安全鉴定报告书》，经河南省水利厅审核，认为该水库属于病险水库，工程存在以下问题：

　　(1)桐柏县城湾镇和湾水库，位于长江流域三夾河支流上。水库保护了下游宁西铁路、312国道等重要基础设施，以及程湾乡2个行政村，人口800人、耕地2000亩等的生命财产安全，水库防护意义重大。

　　(2)根据大坝现场检查情况，坝顶的表面不均匀。大坝上游面无护坡，坡面冲刷严重。;坝下游为自然草皮护坡，局部凹陷;河槽段坝基接触部位存在接触渗漏问题。大坝工程质量不合格。

　　(3)根据大坝的现场监测，坝体上没有防波堤、巷道围岩、台阶，下游没有排水沟和排水体。现状溢洪道无护砌，无消能工程，没有排气管。输水隧洞裂缝渗漏混凝土碳化严重、裂缝渗漏及无开合设施。结构安全性为C级。

　　(4)坝体建于粉质粘土上，由于坝体与坝基之间防渗处理差，存在接触渗漏问题。，桩号0+025～0+205段下游坝脚有渗水明流，回水坡脚没有排水体。渗流安全度为C级。

　　(5)根据《中国地震动参数区划图》，该区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度，可不进行抗震安全复核。

　　(6)跨溢洪道交通桥为危桥，无大坝安全监测设施，管理设施不完善。

　　综上所述，和湾水库为Ⅲ类大坝，病险严重，急需加固。

　　1.2 工程存在的问题

　　1.2.1 大坝

　　水库坝体为均质土坝，坝顶长233.0m，坝顶宽3.6～4.6m，最大坝高8.3m，上游坡比1：2.1。下游为1：2.3。大坝无防浪墙、路沿石、上坝台阶，上游迎水面无护坡，坡面淘刷严重;坝下游无排水沟及排水体，为自然草皮护坡，局部凹陷;河槽段坝基接触部位存在接触渗漏问题。

　　1.2.2 溢洪道

　　溢洪道位于右坝肩，系开敞式明渠，梯形断面，现状底部高程154.10m，底宽1.84～3.14m，最大泄量13.0m3/s。溢洪道无护砌，无消能工程，无尾水渠。溢洪道底板岩性为粉质粘土，裂隙发育，抗冲刷能力差;两岸边坡较陡，岩性为粉质粘土。

　　1.2.3 输水洞

　　输水洞位于大坝右端，为爬坡漏式，洞身结构洞形式为钢筋混凝土有压管，洞径0.3m，输水洞最大泄量为0.05m3/s。输水洞爬坡漏，老化损坏，漏水严重，汛期不能正常使用。

　　1.2.4 基础设施

　　大坝无水尺，无渗流和变形观测设施，无法对大坝进行安全监测。大坝无管理房及专职管理人员，水库无法正常兴利运行。

　　2 除险加固工程措施

　　针对和湾水库工程中存在的问题，对水库的大坝、溢洪道、输水洞等建筑物进行除险加固。

　　2.1 大坝主体工程的除险加固

　　(1)坝顶工程

　　设计对坝顶路面进行整修，坝顶增设路沿石，维持原有混凝土路面的基础上，垫平压实露肩，并在上、下游均加设C20现浇混凝土路沿。整修后坝顶路面向下游侧呈1%倾斜。C20混凝土道路沿线宽0.15m，高0.45m，下部设现浇混凝土垫块，宽0.45m，高0.15m。整修后坝顶总宽3.6～4.6m。

　　(2)上游护坡工程

　　大坝上游护坡坡度1：2.2，从坝顶至151.78m高程防护，护坡采用C20现浇混凝土板。现浇混凝土板采用矩形2.0m×3.0m(沿坝轴线方向长3.0m，沿坝坡方向宽2.0m)，厚12cm，混凝土板之间留10cm宽无砂混凝土缝，缝下铺设40cm宽无纺土工布。水平缝设防滑槽，槽深12cm。

　　(3)下游护坡整修

　　在坝坡整修的基础上，采用草皮护坡，下游坝坡全部整修为1：2.4。

　　在大坝桩号0+080、0+150处，上下游坝坡均设置一处踏步，以方便坝体观测。踏步台阶宽1.2m，两侧路沿宽0.2m，C20混凝土砌筑，下设10cm厚C10混凝土垫层。

　　(4)排水导渗工程

　　在大坝下游左右坝肩各设置一条岸坡排水沟，坝脚设一道纵向排水沟，贴坡排水体顶部平台上游设一道纵向排水沟，在桩号0+080、0+150踏步旁各设置一横向排水沟，由下游坝顶连接至坝脚纵向排水沟。排水沟净过水断面尺寸均为0.3m×0.3m。排水沟均采用M7.5浆砌石结构，上表面及临水面用M10水泥砂浆抹面。

　　2.2 大坝防渗工程措施

　　单排布置，钻孔布置在大坝上游侧混凝土路边缘。灌浆孔分两序施工，终孔间距1.5m。坝体充填灌浆顶底部深入第四系上更新统粉质粘土1.0m，顶部深入坝体4.0m。灌浆完成后，拔套管封孔。

　　2.3 溢洪道主体工程除险加固

　　溢洪道由引渠段、進口段、控制段、泄槽段、尾水渠段组成。

　　(1)引渠段：梯形断面，设计仅进行开挖疏浚。桩号0-008～0+000，共长8m。

　　(2)进口段：桩号0+000～0+010，共长10m，梯形断面。两岸边坡内坡1：0.8、外坡1：0.6，采用M7.5仰斜式挡土墙护砌，边坡护砌高度由1.5m增加到2.0m。

　　(3)控制段：桩号0+010～0+018，共长8.0m，梯形断面。两岸边坡内坡1：0.8、外坡1：0.6，边坡护砌高2.0m，采用M7.5仰斜式挡土墙护砌。底部水平，底宽2.0m。

　　(4)泄槽段：桩号0+018～0+068，长50.0m，梯形断面，两岸边坡采用M7.5浆砌石护，内坡1：0.8、外坡1：0.6。底宽2.0m，渠底坡度为i=0.015，护砌采用20cm厚C20混凝土，下设10cm厚C10混凝土垫层。

　　(5)尾水渠段：进行开挖疏浚，使之满足泄洪要求。

　　2.4 交通桥加固

　　跨溢洪道有一交通桥，连接县道与和湾水库副坝，并通向石门村。交通桥长6.0m，宽3.0m，桥台为垂直浆砌石挡墙。可满足农用机械正常通行。

　　溢洪道护砌时，采用护砌于设计断面在交通桥下部，使洪水能顺利通过交通桥，溢洪道护砌后，可有效防止桥下冲刷，溢洪道侧墙有利于交通桥桥台结构稳定。

　　2.5 输水设施工程除险加固

　　新建输水洞的爬坡漏位于原位置，与坝下涵管连接。爬坡漏斜卧管长12.96m，共设计5级放水孔，最低级放水孔高程为151.50mm，最高级放水孔高程为153.90m，放水级差0.6m，排水孔直径0.25m。爬坡漏底坡为1：4.0，过水断面采用矩形，净宽0.4m，净高0.6m，C20钢筋混凝土结构，壁厚0.2m。消力池长2.0m，宽1.2m，深1.0m。

　　取保证率0.95，计算设计放水流量为0.056m3/s，进水口控制设施为混凝土堵头。

　　2.6 监测设施

　　为满足运行管理需要，设计了坝面变形及渗流观测工程。

　　变形观测：在0+149站布置一排观测断面，布设3个位移观测标点，各标点均为竖直位移与水平位移观测共用，安装强制定心装置。左右坝肩坚硬稳固部位分别设有一个位移观测基点。

　　渗流观测：大坝桩号0+149处设置渗压观测横断面，设置三个测压管;坝桩0+120处下游坡脚排水沟内设置测量堰，观测水库渗流情况。

　　此外，在踏步旁增加一套水位尺，观测上游库水位。

　　3 结论

　　通过上述的除险加固工程措施，工程竣工后，一方面可保证大坝安全，保证下游人民群众生命财产和交通设施的安全。另一方面，可使下游灌区水源充足，保证了当地的农业灌溉，促进了国民经济的持续稳定。

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 桐柏县和湾水库除险加固工程措施

文章地址： http://www.qikanvip.com/shuili/45488.html