旌德县小型病险水库加固技术探讨<br/>——以乔上口水库为例

旌德县小型病险水库加固技术探讨
——以乔上口水库为例

2017-06-06郭锐

黑龙江水利科技 2017年3期

关键词：旌德县病险溢洪道

郭锐

(旌德县水务局，安徽旌德 242600)

旌德县小型病险水库加固技术探讨
——以乔上口水库为例

郭锐

(旌德县水务局，安徽旌德 242600)

笔者从旌德县境内乔上口水库实际情况出发，以点带面分析了旌德县水库所普遍存在的不安全因素，并对乔上口水库坝体防渗加固技术、涵洞加固技术及溢洪道除险加固技术等进行了探讨。除险加固后，有效排除病险因素，消除安全隐患，切实保障水库的正常运行。

小型病险水库；防渗；除险加固；措施

1 项目概况

旌德县境内小型病险水库较多，其中座落在旌德县兴隆镇大礼村境内乔上口水库，控制流域面积2.47km2，总库容26.26万m3，兴利库容12.68万m3，水库为不完全年调节水库，是兼具防洪、养殖等综合利用的水利工程，其水库大坝截渗设计及施工参数详见表1。

表1 乔上口水库大坝截渗设计与施工参数

乔上口水库工程的建设属于典型的无勘测、边设计、边施工工程，工程施工依靠大规模的群众运动完成，由于施工盲目抢进度、抢速度，使得工程的施工质量难以控制，以致于枢纽工程主要建筑物挡水坝、溢洪道、灌溉输水涵管等施工质量较差，虽先后进行了多次局部加固处理，但仍存在不少质量隐患，存在危及大坝安全的潜在隐患，严重影响了工程应有效益的正常发挥[1]。

2 乔上口水库加固技术探讨

乔上口水库是国家规划除险的重点病险水库，该库坝基、坝体渗漏严重，涵洞圬工结构，溢洪道破损毁坏，在设计中，选用了套井冲抓回填水泥土防渗墙的方案对坝体进行防渗处理；涵洞选用封堵原涵、另址开挖隧洞方案；溢洪道选用维修加固方案。

2.1 大坝加固设计

2.1.1 大坝除险加固设计

在实施的过程中发现，大坝右坝段0+00-0+24.75m的山体为厚达7m左右的坡积层，建库时未作清基处理，该土体中含大量卵砾石，卵砾石大小不一，大的卵砾石直径达1.0-2.0m，开口直径1.1m的冲抓机无法将其抓起，因此该段无法冲抓至岩基，而该卵砾石层漏水十分严重。为保证水库安全，使大坝防渗体系完整，经过分析比较，决定对该段水泥土防渗墙与基岩之间的含有大量卵砾石的土层采取帷幕灌浆。在套井冲抓孔中心和冲抓孔下游各布一排孔，孔距1.5m，排距2.0m，分两序钻孔灌浆，通过实施，有效地解决了乔上口水库大坝防渗问题。

根据乔上口水库大坝实际地质情况，综合工程安全施工及工程投资等方面的因素，最终选定套井冲抓回填水泥土方案，采用冲抓机械沿坝轴线方向套孔，再回填以防渗性能好的水泥土，在坝体中形成一道完整的防渗墙。该方案具有需用机械设备简单、施工方便、工效高、防渗效果直观等优点。

为保证套井冲抓回填水泥土防渗墙技术的施工质量，必须及时取样检查原材料及设备并使其符合规范和设计要求，并检查检验套井中心桩位置、孔斜度及孔底沉渣、积水、孔深、有效防渗厚度及土质状况等，保证压实质量。取样应在压实厚度的1/3处进行，并记录压实层厚度，所检测的干容重合格率必须≥90%，不合格率不得低于干容重的98%。如果未达到要求，则必须尽快查明原因并进行再次检测，直至符合规定为止。采用冲抓机械沿坝轴线方向套孔，再回填以防渗性能好的土料，在坝体中形成一道完整的挡土墙。具有机械设备简单、施工方便、工程量小、工效高、造价低、防渗效果好等优点。但缺点也很明显，回填土质量受施工工艺控制。由于坝基清基不彻底，大坝填筑在全风化花岗岩层上，坝基严重渗漏，冲抓难以到位，套井冲抓回填处理难以奏效。

2.1.2 大坝加固后稳定性分析

根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)的规定，乔上口水库大坝的稳定计算采用瑞典圆弧法，使用北京理正软件进行计算，计算成果见表2。

表2 乔上口水库大坝稳定性分析计算成果表

根据规范，正常运用条件下坝坡抗滑稳定最小安全系数应≥1.15，非常运用条件下应≥1.05。由表2可以看出，大坝迎水坡、背水坡坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范规定的最小安全系数，大坝设计断面坝坡抗滑稳定安全性满足规范要求。

2.2 涵洞加固设计

隧洞进、出口段采取切槽明挖，并砌筑M10浆砌块石挡墙，出口建消力池，然后与原灌溉渠道平顺连接。隧洞进口底板高程275.77m，出口底板高程274.91m，与老涵洞的进出口高程保持不变。

隧洞断面采用城门洞形，上部为半圆形，隧洞宽1.6m，高1.8m，隧洞全断面采用250mm厚C25钢筋混凝土衬砌，并在钢筋混凝土拱顶和两拱座处预埋3根Ф20mmPE管，灌浆管排距为2.5m，对钢筋混凝土拱与隧洞围岩的接触部位进行回填灌浆。隧洞进口处布置岸塔式放水设施，设600mm×500mm拦污栅、500mm×500mm平面铸铁闸门各一扇，配QLY-5型螺杆式启闭机一台。

2.3 溢洪道加固设计

2.3.1 水平段设计

溢洪道进口水平段长11.109m。本次拟拆除重建溢洪道水平段底板及侧墙，并将底板宽度由现在的4.0m拓宽至8.0m，底板采用C25钢筋混凝土，厚度为20cm，底板以下为M7.5浆砌块石垫层，厚度为30cm，侧墙采用M10浆砌块石，顶宽为50cm，侧墙高度为校核洪水位时水深加上0.3m的安全超高。

2.3.2 泄槽段设计

泄槽段全长129.158m。本次拟拆除重建溢洪道泄槽段底板及侧墙，并将泄槽段前49.456m底板宽度由8.0m渐变至4.0m，其后的底板宽度均为4.0m，底板采用C25钢筋混凝土，厚度为20cm，底板以下为M7.5浆砌块石垫层，厚度为30cm，对于岩石裸露的基础及浆砌石基础则直接浇筑C25钢筋混凝土底板，侧墙采用M10浆砌块石，顶宽为50cm。