乔家村水库除险加固工程存在问题分析

2015-07-28胡顺芹临沂市水利工程处山东临沂276000

山东水利 2015年6期

关键词：除险加固大坝

胡顺芹（临沂市水利工程处，山东临沂 276000）

乔家村水库除险加固工程存在问题分析

胡顺芹
（临沂市水利工程处，山东临沂 276000）

【摘要】以乔家村水库除险加固工程为例，阐述了水库除险加固中存在的问题，以及采取的主要措施，对以后类似工程施工具有一定借鉴意义。

【关键词】乔家村水库；大坝；放水洞；除险加固

乔家村水库位于山东省临沂市平邑县柏林镇乔家村境内，流域面积15.5km2，总库容约为755万m3，是一座具有防洪、灌溉、水产养殖等综合利用的小（1）型水库。本次加固主要内容为：大坝翻坡碾压、坝前压重、砌石护坡、放水洞改建、坝顶工程等。工程主要分为心墙接高及补坡工程、大坝加固工程、放水洞加固工程3个分部工程。心墙接高及补坡工程包括旧坝坡拆除、坝坡清表与覆土外运、心墙开挖、心墙接高、副坝补土；大坝加固工程包括坝前干砌石护坡（土工布斜铺，砂垫层、碎石垫层）、齿墙基槽开挖、齿墙浆砌石砌筑、防浪墙浆砌石砌筑；放水洞加固工程包括原放水洞拆除、放水洞基坑土石方开挖，引水渠段浆砌石，竖井段为C25混凝土，井后涵洞与出口连接段加固。工程完工后，防洪标准由30年一遇提高到50年一遇。

1　存在的问题

目前，我国存在众多需要除险加固的水库，据有关部门统计：我国的病险水库超过38000座，其主要问题集中在防洪能力不足、坝体出现质量问题、稳定性和抗震能力不足等。经过前期分析，乔家村水库存在以下几项安全问题：

1.1水库施工质量水平较低

乔家村水库始建于20世纪70年代，到目前已经使用超过40年的时间。由于当时技术和机械设备水平的限制，乔家村水库在前期的地质勘察、工程施工中都存在不合理之处，施工质量水平较低，体现在以下几方面：混凝土填筑区腐蚀现象严重，可能由于当时在制作混凝土浆液时混合不充分，材料要求不严格；部分砌石砌筑层不平稳，且砌块大小、形状差别较大，可能和当时制作机械水平有关等。

1.2水库多项指标已达不到使用要求

乔家村水库由于已使用多年，很多指标已不符合目前的实际情况，例如：心墙高度需要增加，大坝强度需要增强以及放水洞工程也需要重新加固。

1.3水库的管理水平不高

从目前来看，“重建设、轻管理”的现象在我国很多水库工程中较为普遍，乔家村水库主要体现在以下几方面：管理单位经费不足现象严重；很多管理人员缺乏必要的专业知识。此外，管理体制不健全，工程运行和维护责权分的不够清晰，监督制度落实力度不够。

2　水库除险加固工程分析

2.1心墙接高及补坡工程分析

乔家村水库的心墙接高和补坡工程采用的都是沥青混凝土的混合材料。混合料的质量直接决定着工程效果。在乔家村水库项目中，对混合料的制作要求较为严格：沥青采用间接加热，再利用打泡和脱水装置对沥青进行脱水处理。混合料的配比是根据试验室做的对比试验得出的（所有材料都是在干燥状态下称重的）。在对混合料进行搅拌前，应先对搅拌系统进行预加热，温度应达到100℃；要求最后骨料全部被沥青包裹，若出现离析或花白料的现象，则视为不合格。制作混合料的详细参数见表1：

表1混合料的相关参数

本项目的心墙接高施工采用的是机械摊铺形式，工艺流程如下：心墙放轴线→设置摊铺机→过渡料开始摊铺→初碾作业→沥青混合料摊铺→苫布遮盖混合料→终碾压作业。在施工过程中，需要注意几点：1）在施工时，应严格控制碾压次数，次数过少，会导致混合料密实度不够；次数过多，会导致局部骨料下沉，沥青分布不均。本项目选用的是2t振动型碾压压机，碾压次数为5~7次。2）如果施工现场温度过低，则需要时刻注意混合料温度，必要时应增加碾压机数量以减少碾压时间。

2.2大坝加固工程

对于乔家村水库的大坝加固工程，重点分析浆砌块石的施工。其施工顺序如图1所示：

图1浆砌块石施工顺序

本项目的浆砌块石砌体采用铺浆法砌筑，根据施工温度的不同，砂浆稠度控制在3~5cm。在铺砌之前，应充分湿润石料。在基础验收合格后方可砌筑块石。浆砌块石砌筑步骤如下：1）在砌筑之前按照设计放好样架；2）在水平方向上拉横线，依照横线分层砌筑，先砌面石，且砂浆厚度控制在3~5cm为宜；3）铺设面石时，每隔大概2m的距离设置一块丁石，且丁石深入腹石的距离大于20cm，而每层腹石的高度应不大于30cm。腹石应采用错缝砌筑的形式，石块间不得相互接触，缝隙也要用水泥浆进行填筑。

块石的砌筑重点要把握好“平、稳、满、错”4个字。“平”是指每层石块应保持大致平坦，不影响上一层块石的铺筑；“稳”是指每块砌石都应能够稳定牢靠；“满”是指砌块四周缝隙应胶结紧密；“错”是指每一层块石都要做到错缝砌筑。此外，应在砂浆凝固前将砌石铺设好，两道工序速度应和谐。

2.3放水洞加固工程

在乔家村项目中，对原放水洞进行拆除及重新开挖后，对重点部位（引水渠段、竖井段等）又分别采取了加固措施。

新建成上游的引水渠段两侧边墙形式为浆砌石“八字”直墙，水渠宽度由3.0m逐渐缩窄为2.0m，底部高程为125m，边墙的顶高程由126m渐变为129m。在砌筑块石时，需要注意的事项和之前大坝加固时一样，重点要保证砌块的稳定牢靠。在引水渠和竖井段之间为2节总长度为16.5m的涵洞，其断面尺寸为1.5m×1.5m。

对竖井段的加固采取C25钢筋混凝土结构，竖井孔口尺寸为1.8m×1.8m，井内设置有维修闸门和工作闸门。闸门形式为平板后止水钢闸门，启闭动作由固定卷扬式启闭机控制。竖井地板和边墩厚度设置为0.8m，检修平台位于竖井顶部，以上依次为排架、启闭机房。