關(guān)鍵詞:三河口水庫工程除保險加固

1工程概況

三河口水庫位于聞喜縣西南30km處，建于1973年11月，1975年5月竣工蓄水，以防洪、灌溉為中心的小(1)型水庫，總庫容量325.7萬m3，流域面積41.5km2，設(shè)計灌溉面積1.5萬畝，下游保護(hù)范圍13個村1.2萬人以上，1萬畝經(jīng)過多年的運行，三河口水庫大壩庫區(qū)堆積嚴(yán)重，堆積厚度達(dá)到14m，堆積38萬m3。水庫體土局部含鈣結(jié)核和碎石，填土干密度低，填充質(zhì)量差的水庫建設(shè)時水庫基復(fù)蓋層和強風(fēng)化層不完全清除，形成泄漏通道，影響水庫的正常運行。灌溉孔設(shè)在水庫中部，為半圓拱無壓孔，進(jìn)口由錐形球門控制，卷揚機斜阻鋼絲繩開閉。涵長80m，洞寬1.2m，高1.7m，進(jìn)口底板高720m，縱坡1/200，最大泄漏量1.0m3/s。水庫建設(shè)蓄水初期，水庫體填土質(zhì)量差，左側(cè)水庫體明顯下沉，最大下沉70cm，水庫下沉導(dǎo)致灌溉孔進(jìn)口混凝土體斷裂，發(fā)生漏水現(xiàn)象的灌溉孔側(cè)壁砌石部分砂漿脫落，涵洞內(nèi)縱橫裂縫多，進(jìn)口1m處有兩條縱向裂縫，寬1cm~4cm，長15m左右溢水道位于水庫右側(cè)，為開放式溢水道，進(jìn)口底高度為733.2m，設(shè)置四孔石拱工作橋，截面寬度為26m，總長度為90m，消耗形式為陡坡挑流消耗能量，陡坡段長度為20m，坡比為1:3。設(shè)計最大泄漏量630m3/s。溢水道與水庫連接處的岸坡泄漏明顯，整個岸坡潮濕，泄漏量大的溢水道底部的清基不完全，有砂卵石層，沿溢水道底部有滲水現(xiàn)象，溢水道進(jìn)口處的護(hù)理結(jié)構(gòu)過短，右岸坡明顯崩潰。水庫管理室損壞嚴(yán)重的水庫不必要的觀測設(shè)施。

2工程建設(shè)任務(wù)

由于歷史原因，大壩建成后就存在諸多隱患，因此，水庫自建成后就是一座“病庫”。經(jīng)過35年帶病運行，經(jīng)復(fù)核水庫現(xiàn)狀壩高滿足三十年一遇設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，三百年一遇校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，但溢洪道基礎(chǔ)滲漏嚴(yán)重；下游壩坡的穩(wěn)定安全系數(shù)小于允許值，壩體有明顯沉陷，對大壩安全構(gòu)成威脅；壩基施工時未對壩基風(fēng)化層進(jìn)行清理，滲漏量較大，有可能發(fā)生管涌。大壩缺少安全監(jiān)測設(shè)施、滲流觀測設(shè)施、通訊設(shè)施落后、無水情測報系統(tǒng)、防汛搶險道路不暢通、管理設(shè)施薄弱等諸多問題，嚴(yán)重影響大壩正常安全運行。因此，2008年6月，大壩被鑒定為三類壩，屬病險水庫。如果不及時加固水庫，肯定會影響水庫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和工程安全。壩防洪保護(hù)范圍包括汾村、下院等13個村1.2萬多人、1萬畝耕地、25家企業(yè)和聞垣道路，地區(qū)人口密集，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)繁榮。如果發(fā)生水庫潰壩，一定會造成巨大損失，下游的道路、田地、工礦企業(yè)和沿岸的13個村莊將被淹沒，經(jīng)濟將受到嚴(yán)重影響。因此，對三河口水庫大壩進(jìn)行除險加固是非常必要的。三河口水庫危險加固的主要內(nèi)容是對水庫防滲加固處理的水庫上游水庫面塌陷部位、下游水庫面進(jìn)行加厚的溢洪道進(jìn)口基礎(chǔ)進(jìn)行防滲處理，修復(fù)溢洪道側(cè)壁的灌溉孔進(jìn)口和洞體進(jìn)行修理加固的進(jìn)水口錐形球門、開關(guān)機更換的水庫頂部道路硬化，修復(fù)防浪墻增加水庫滲透和變形觀測設(shè)施

3工程加固設(shè)計

3.1工程等別及標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水利水電工程等級劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000）規(guī)定，該工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。樞紐建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)為：設(shè)計為三十年一遇，校核為三百年一遇，泄水建筑物消能防沖設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇。根據(jù)《中國地震高峰加速度區(qū)劃圖》(GB18306-2001圖A1)和《水工建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(SL203-97)第1.0.6條規(guī)定，水庫和建筑物的防烈度是金屬度。

3.2分項工程設(shè)計

下游水庫坡培厚經(jīng)水庫穩(wěn)定計算復(fù)核，水庫下游水庫坡安全系數(shù)小于規(guī)范許可值，需加強處理。工程主要培育下游水庫坡口，修理新的排水溝和下游水庫棱體排水。水庫上游水庫坡主要進(jìn)行陷阱處理。水庫迎水坡塌陷坑位于灌溉洞頂部，樁號0+105~0+150段，高度在729m~732.3m之間，沿水庫軸線呈長條形，長45m，寬10m，最大陷深0.7m，面積315m2。溢洪道和右水庫肩之間有約80m的卵石層泄漏段，高度在726m~735.5m之間，工程在溢洪道和右水庫肩之間80m的泄漏段鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲，復(fù)合土工膜鋪設(shè)時與水庫上游坡面土工膜相連，范圍在733.2m~721m之間。由于溢水道進(jìn)口保護(hù)結(jié)構(gòu)不足，被洪水沖走，岸坡部分崩潰。這次進(jìn)口保護(hù)結(jié)構(gòu)長12m，保護(hù)結(jié)構(gòu)總高度為2m~7.5m的溢洪道進(jìn)口段底板采用M7.5水泥砂漿結(jié)構(gòu)保護(hù)結(jié)構(gòu)，厚度為0.5m。溢洪道陡坡段位于砂石基礎(chǔ)上，為減減小底板的揚壓，陡坡下部設(shè)置排水減壓孔，孔距2m，排出距2m，梅花形配置，排出孔徑φ100mm，孔內(nèi)填充過濾土工布和豆石材料。根據(jù)《三河口水庫壩安全鑒定評評價報告》，由于大壩下沉，灌溉孔進(jìn)口混凝土斷裂泄漏涵洞側(cè)墻結(jié)石部分砂漿脫落，內(nèi)有三條縱向裂縫，裂縫部分浸水，危及大壩安全運行。本次將灌溉洞進(jìn)口拆除重建，為現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)口為兩孔，單孔凈寬0.9m，側(cè)墻厚0.3m，長4.2m，高4.15m；對涵洞全斷面采用內(nèi)襯C25鋼筋混凝土進(jìn)行加固，厚0.15m，并對其涵洞進(jìn)行回填灌漿。另外，需要完善觀測設(shè)施等，增加水庫浸潤線、滲透壓力和位移觀測設(shè)施的水庫頂部路面、防波墻、水庫管理站進(jìn)行修復(fù)改造。

4工程施工組織管理

三河口水庫危險加固工程施工現(xiàn)場，主要分布在主水庫上。該水庫距縣城30km，水庫水庫現(xiàn)有8km道路與后宮鄉(xiāng)連接，道路狀況良好，符合施工運輸要求。施工用電，可就近從附近村莊接線。工程施工用水可直接從庫中抽取，生活用水可架管道從附近水井引用。工程所需水泥、鋼材、炸藥、汽油、木材由溫喜縣購買供應(yīng)，運輸距離30km。工程所需的毛石、碎石和砂可以用水庫下游河谷和兩岸的石頭，巖石性主要是花崗巖、灰?guī)r。經(jīng)過加工可作為粗骨料及細(xì)骨料使用，質(zhì)量較好，儲量大，交通方便，開采條件好，運距為2km。砂料可選河底料場砂料，距壩20km。本工程施工導(dǎo)流只需解決基流導(dǎo)流，清水流量約為0.08m3/s。根據(jù)水庫的實際情況，利用水庫原有的灌溉孔進(jìn)行導(dǎo)流，第一年春天澆水后泄漏水庫，汛期過后，進(jìn)行水庫前的淤泥挖掘，在附近堆積與水庫平行形成自閉圍堰，停止少量清水準(zhǔn)備施工，多馀河水用直徑40cm的鋼管導(dǎo)入灌溉孔流入河槽。三河口水庫危險加固工程的主體工程是水庫防滲加固處理、水庫上游坡口塌陷部位和水庫坡口護(hù)腳處理、溢洪道基礎(chǔ)防滲處理、灌溉孔加固、水庫頂防浪墻修復(fù)、水庫滲流變形和水情自動測量系統(tǒng)、管理站改造等工程建設(shè)。根據(jù)工程特點，該工程總工期為一年，施工天數(shù)為365天。

5結(jié)論

在工程設(shè)計施工過程中，要堅持和諧管理、和諧施工的理念。這個水庫的除險加固不僅有助于充分發(fā)揮綜合利益，還有助于進(jìn)一步提高地區(qū)防治自然災(zāi)害的能力。