新泰市金斗水库除险加固工程设计

谭志林，魏兆珍（.新泰市金斗水库管理所，山东 泰安 700；.山东省水利科学研究院，山东 济南 5004）

新泰市金斗水库除险加固工程设计

谭志林1，魏兆珍2
（1.新泰市金斗水库管理所，山东 泰安 271200；2.山东省水利科学研究院，山东 济南 250014）

【摘要】根据金斗水库存在隐患的具体情况，通过坝壳培厚放坡加固、下游坝坡排水沟与坝脚排水体拆除重建、开挖溢洪道、增设消能防冲设施、加固改建放水洞等措施，基本上排除了水库的安全隐患，确保了大坝安全。

【关键词】金斗水库；除险加固；溢洪道；放水洞

金斗水库位于黄河流域大汶河南支柴汶河支流平阳河上游，新泰市区北2km处，坝址以上控制流域面积88.6km2，总库容3408万m3，是一座以防洪为主，兼顾城市供水、农业灌溉等综合利用的重点中型水库。水库枢纽工程由大坝，溢洪道和放水洞等组成。大坝全长653m，其中主坝段长568m，副坝段长85m，顶宽3.5m，为黏土心墙砂壳坝，主坝最大坝高19.5m。溢洪道位于大坝左岸麦子山马鞍形天然凹处，总长550m，由引水渠、控制段、泄槽和尾水渠组成。闸室为正槽开敞式宽顶堰型钢筋混凝土和浆砌石混合结构，总宽35m，共5孔，其中10m×8m（宽×高）弧形钢闸门1孔，孔净宽10m，闸底高程223.20m。在闸室左岸还有一孔溢流堰，为曲线型浆砌石结构，堰高3m，堰顶高程231.20m，堰顶宽4.3m。放水洞原为水泥砂浆砌粗料石拱涵，全长88.4m，进口尺寸1m×1m，设计流量3.60m3/s。

1　　工程存在的主要问题

上游砂壳坝砂壳相对密度小于规范值，有液化风险，上游坝坡存在滑坡隐患；防渗心墙土料渗透系数不满足规范要求；高程232.75m以上心墙失去挡水作用；副坝坝基为片麻岩，岩基表层强风化，清基不彻底，填筑碾压质量差，渗漏严重，坝后有渗水。坝顶宽只有3.5m，不满足规范要求；防浪墙沉陷不均匀，老化严重。

溢洪道无消能防冲设施，泄槽、出水渠抗冲和泄洪能力均不满足要求。闸孔宽度及闸底高程相差达到5m，无交通桥、工作桥，启闭机房过于简陋，闸门及启闭设备超期服役。闸墩、底板和机架桥梁表明混凝土冻融及碳化剥蚀严重，闸墩存在贯穿性裂缝，继续运行存在许多安全隐患。

放水洞竖井拱涵砌筑砂浆已严重溶蚀，强度不满足要求，闸门及启闭设备超期服役。

2　　除险加固设计

2.1大坝除险加固设计

为解决大坝上游坝坡抗滑稳定和地震液化问题，依据动力分析计算的坝基砂及坝体砂壳的液化范围，拟采取抛石压重和坝坡放缓培厚振动碾压两种措施并用的综合加固方案，上游坝脚抛石压重，坝坡砂壳放缓培厚。副坝上游坝坡砂壳培厚加固采用分层振动碾压与覆坡相结合的加固方案。

防渗墙采用C10素混凝土，抗渗等级为W4，防渗墙设计厚度取0.4m。防渗墙沿心墙中心线布置，底部嵌入强风化基岩面以下1m，墙顶高程为232.1m，顶部与防浪墙基础间采用黏土分层填筑碾压密实，左岸嵌入主坝左坝肩强风化基岩面以下1.0m，右岸嵌入副坝右坝肩强风化基岩面以下1.0m，总长655m，形成一个从坝基到坝体、坝肩的完整的防渗体系，彻底解决大坝的渗漏问题。

根据金斗水库的实际运用情况，坝顶加宽至6m，顶高程234.20m，总长653m，坝顶采用沥青混凝土路面。新建防浪墙顶高程235.4m。防浪墙采用M10浆砌石结构。防浪墙基础与混凝土防渗墙间采用黏土分层回填压实。

2.2溢洪道加固设计

引水渠总长100.0m，闸前设C20混凝土铺盖，长20.0m，宽32m。拆除闸室重建，新建闸室为正槽开敞式梯形堰型钢筋混凝土结构，闸室总长17m，顺水流方向闸墩上设有检修桥、机架桥（上为通廊式启闭机房）、交通桥，在右岸设桥头堡。闸室共3孔，每孔净宽10.0m。闸室后新建泄槽，其轴线与闸室轴线在一条直线上，总长180m，矩形断面，底宽33m，底坡为0.0186，末端与下游挑流鼻坎平顺连接。泄槽底板采用C25钢筋混凝土板，泄槽后接挑流鼻坎，采用C25钢筋混凝土结构。鼻坎下游为尾水渠，尾水渠渠底宽度尽量与现有尾水渠宽度相同，末端与天然河道平顺连接。

2.3放水洞加固设计

输水拱涵为C25现浇钢筋混凝土结构，断面形式为半圆拱式，过水断面底宽1.0m，直墙段高1.0m，拱内径0.5m。拱圈顶部厚0.4m，拱脚宽0.5m，直墙底部宽0.6m，拱涵底板厚0.5m，底板总宽2.6m。新建闸室竖井为C25钢筋混凝土方形结构，闸室顺水流方向长8.5m，垂直水流方向宽7.0m，内设工作闸门、检修闸门各一道，闸口净宽1.0m，高1.0m。竖井上部设检修平台、启闭机房，井壁钢爬梯位置设进人孔。

3　结语

金斗水库通过坝脚抛石压重、坝壳培厚放坡加固，彻底解决了大坝的渗漏问题；开挖溢洪道、增设消能防冲设施，满足了泄槽、出水渠的抗冲能力和泄洪能力；拆除原浆砌石拱涵改建为混凝土半圆形拱涵，改建启闭机房，更新改造闸门及启闭设备等，解决了原砌石拱涵强度不满足要求和闸门及启闭设备超期运行的问题。通过采取上述加固措施，从根本上解决了金斗水库存在的一系列问题，目前该项目已通过工程完工验收并恢复向新泰市区供水。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】TV697

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-04-0043-01

收稿日期：2015-01-25

作者简介：谭志林（1981—），男，助理工程师