溢洪道计算冲坑对下游路基的影响

2011-06-08白中义

黑龙江水利科技 2011年4期

白中义

（胖头泡滞洪区管理处，黑龙江肇源 166500）

1 工程概况

东宁县九佛沟水库于1979年10月破土动工，1984年10月基本完工，后经续建施工到1991年。该水库主要承担下游九佛沟灌区1 426.7 hm2水田的补偿灌溉，同时还起到为下游村屯农田洪水期削减洪峰流量的防洪作用。原有溢洪道位于土坝左坝肩，进口段底宽20 m，底高程356.10 m，溢流控制段为高1.0 m实用堰，堰顶高程为357.10 m，堰顶设3孔6.1 m（宽）×1.5 m（高）平板钢闸门，堰后接陡槽段，设计最大泄洪流量为390 m3/s。

水库除险加固后，坝顶高程仍为363.05 m，防浪墙顶高程为364.25 m，坝长220 m，坝顶宽度由原来的4.4 m加宽到6.0 m，上游边坡1∶3.0，下游边坡1∶2.5，马道高程352.75 m，马道宽度2.0 m。溢洪道进口引渠长30.50 m，进口底高程356.40 m，闸室段长15 m，宽度为3孔6.0 m，堰型采用低折线堰，堰顶高程357.10 m，陡坡段坡降维持原状不变，分别为i=0.175、i=0.40，长度为80 m，分缝处均设置止水。挑流段长10 m，挑射角 35°，反弧半径为9 m，挑坎顶高程为346.20 m，齿坎底高程为340.40 m。除险加固工程设计中溢洪道结构型式基本没有改变，在原有基础上整修加固。除险加固后的溢洪道轴线在原有轴线位置向远离公路以外侧偏移1.3 m。

2 溢洪道工程地质条件

初步设计溢洪道勘察主要是查明闸基部分的工程地质条件，布置钻孔1孔，其岩性为：0.0～0.6 m为混凝土层;0.6～1.5 m为安山玢岩中强风化，灰绿色局部棕黄色，岩石坚硬但破碎裂隙发育，此断透水较严重需进行防渗处理;1.5～3.0 m安山玢岩弱风化，深灰绿色、隐晶质斑状碎屑结构、块状构造、裂隙发育、岩石坚硬、较破碎，属中等透水，需灌浆防渗。

其他岩石力学强度及变形强度完全满足工程地质条件要求。3.0～6.0 m安山玢岩微风化，深灰绿色、隐晶质斑状碎屑结构、块状构造、裂隙稍发育、裂隙面部分微显蚀变，岩石坚硬、较完整，属微弱透水。岩心采取率较高，质量较好，工程地质条件满足要求。2010年5月，由建设单位提供溢洪道下游计算冲坑处钻孔资料，共钻4孔。情况如下：

1号孔：0～1.5 m，为回填料（土夹石）;1.5～3.9 m，黄黏土;3.9～6 m，强风化岩石（安山玢岩），6～8 m，弱风化岩石（安山玢岩），8 m以下，新鲜岩石（安山玢岩）。

2号孔：0～3 m，为回填料（土夹石）;3～5.4 m，黄黏土;5.4～7.5 m，强风化岩石（安山玢岩），7.5～9.5 m，弱风化岩石（安山玢岩），9.5 m以下，新鲜岩石（安山玢岩）。

3号孔：0～2 m，为回填料（土夹石）;2～4.3 m，黄黏土;4.3～6.5 m，强风化岩石（安山玢岩），6.5～8 m，弱风化岩石（安山玢岩），8 m以下，新鲜岩石（安山玢岩）。

4号孔：0～1.5 m，为回填料（土夹石）;1.5～3.5 m，黄黏土;3.5～6 m，强风化岩石（安山玢岩），6～6.9 m，弱风化岩石（安山玢岩），6.9 m以下，新鲜岩石（安山玢岩），各地层建议边坡值如下：回填料（土夹石）：松散 -稍密1∶1.25～1∶0.75，黄黏土：可塑 1∶1.5 ～1∶1.25，强风化岩石（安山玢岩）：节理发育-极发育1∶0.5～1∶0.75，弱风化岩石（安山玢岩）：节理发育 -极发育 1∶0.3 ～1∶0.5，新鲜岩石（安山玢岩）：1∶0.2 ～1∶0.3。

3 溢洪道计算冲坑对左侧公路的影响

东宁县九佛沟水库除险加固工程初步设计阶段，对底流式消能和挑流式消能两种型式进行综合比较。由于底流消能方式基础石方开挖量大，边墙高度大，总造价比挑流消能型式造价高420万元，因此，设计推荐消能方式采用挑流消能。在审批过程中明确了溢洪道为整修加固工程设计，泄槽段维持现有形状不变，对溢洪道左侧鸡图公路段进行边坡防护，坡度1∶2.0，干砌块石护砌段长度为120 m，块石护砌厚度0.3 m，下设0.2 m厚碎石垫层及0.2 m厚砂砾石垫层。

通过进行消能计算复核，依据《溢洪道设计规范》SL253-2000中第2.5.2规定，溢洪道消能防冲建筑物的设计洪水标准为3级建筑物按照30 a一遇洪水设计。同时，考虑溢洪道左侧为鸡图公路，依据《防洪标准》GB50201-94，Ⅲ等公路路基的防洪标准为25 a一遇。

溢洪道堰顶净宽18.0 m，堰顶高程为357.10 m，堰流系数M采用1.67，防洪规模复核结论：水库汛限水位为357.10 m，30 a一遇洪水为359.78 m，相应泄量为132 m3/s，挑流消能计算成果，见表1。