遵化市吴家沟水库除险加固工程设计

马洪飞

摘 要：遵化市吴家沟水库经30年运行，经大坝安全鉴定水库为三类坝。为保证水库安全运行，对吴家沟水库进行除险加固是必要的。

关键词：吴家沟水库；除险加固；拦河坝；溢洪道；放水洞

中图分类号：TV697.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0093-01

1 工程概况

吴家沟水库位于河北省遵化市小厂乡吴家沟村北1.5km处，坝址坐落在蓟运河系黎河上游，控制流域面积0.9km2，水库总库容45.6万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水利枢纽工程。水库于1974年设计并动工修建，1982年竣工并于当年拦洪蓄水。水库枢纽建筑物主要由拦河坝（含主坝和副坝）、溢洪道和放水洞三部分组成。

拦河坝为粘土斜墙坝，现状最大坝高17.0m，坝顶高程58.6m，坝顶长283m，其中主坝长116m，坝顶宽3m。拦河坝上游坝坡为干砌石护坡，桩号坝0+000～坝0+120由于坝坡破坏严重，高程50.00m～58.60m已改为连锁板护坡，坡比为1：3.0；下游坝坡无护坡，坡比由上至下分别为1：2.0和1：2.5，在49.0m高程处设有2m宽马道。

溢洪道位于拦河坝右端、距坝头50m处的山凹处，为开敞式宽顶溢流堰。溢洪道堰顶高程56.0m，堰顶宽10m，下游为开敞式明渠，两岸部分坡比为1：0.8，其它为自然坡度。溢洪道全长190m，纵坡1/30，最大泄量30.3m3/s。

放水洞位于拦河坝右坝头，由进口卧管上呈阶梯型布置的进水孔控制进流，放水洞为半圆拱浆砌石外衬混凝土结构，断面尺寸1×1.5m（宽×高）。放水洞出口底高程43.86m，最大流量0.3m3/s。

吴家沟水库经过多年运用，存在坝基局部渗漏、上下游坝坡破坏严重、坝顶路面坑洼不平、溢洪道断面不规则，两侧边坡陡缓不一，存在边坡稳定问题及抗冲刷问题、放水洞阶梯卧管孔口已封堵，线路老化及水库管理设施不完善，缺乏水位、坝体渗流等必要的观测设施，无法掌握拦河坝的工作状态等问题。

2 工程设计

2.1 拦河坝坝体整修加固设计

2.1.1 拦河坝坝基防渗处理设计

当库水位达到49.0m时，发现主坝与副坝之间的原土丘段漏水，并形成基流，漏水部位为一砂砾石夹层，由于水库修建时取土造成土丘段原土体变薄，缩短了渗径，增大了渗透坡降，故造成库水渗漏，并给水库安全留下极大隐患。

本次灌浆范围为主坝与副坝之间的原土丘段，坝轴线桩号为坝0+116～坝0+160，拦河坝灌浆帷幕轴线总长44m。灌漿帷幕线布置在坝顶高程58.60m处，根据施工需要，帷幕轴线布置在坝顶中心线。根据拦河坝坝基地质条件，帷幕灌浆孔布置为单排，孔距确定为2.0m。根据地质勘探压水试验成果和帷幕灌浆标准，桩号坝0+116～坝0+160灌浆孔孔底高程确定为38.6m（按深入相对不透水层3m考虑），最大钻孔深度20m。

2.1.2 坝顶整修

现状坝顶路面坑洼不平，影响汛期抗洪抢险工作，本次加固将重修坝顶路面。实测坝顶宽3m，坝顶高程为58.6m。坝顶采用泥结碎石路面，厚20cm，下游设预制混凝土路缘石宽0.12m，顶部与路面齐平。

2.1.3 上游坝坡整治及下游坝坡修整

（1）上游坝坡桩号坝0+000～坝0+120由于坝坡破坏严重，高程50.00m～58.60m已改为连锁板护坡。此次坝坡整治58.6m高程到50.0m高程段原有连锁板护坡基本完好不再拆除重建，整治首先拆除原砌石护坡，然后对塌陷、变形部位按原设计1：3.0的坝坡进行回填、修补、整平，再砌筑厚12cm的连锁板护坡。50.0m高程到44.8m高程段先拆除原砌石护坡，然后对塌陷、变形部位按原设计1：3.0的坝坡进行回填、修补、整平，再砌筑厚40cm的干砌石护坡。施工时要求砌筑紧密，护坡表面砌筑平整。

（2）对下游坝坡进行清基，厚度0.3m，局部塌陷处用壤土进行回填。修整后下游坝坡采用植草护坡，在49.0m高程设有2m宽马道，马道以上坡比为1：2.0，马道以下坡比1：2.5。

2.2 溢洪道加固设计

溢洪道加固项目主要包括溢洪道断面整修和溢洪道断面护砌。根据溢洪道的现状，整修后的溢洪道全长190m，由引水渠段、控制段、泄槽段三部分组成。引水渠段长55m，进口底高程54.17m，底坡1/30，为喇叭形，底宽14～10m，左右岸为自然边坡；控制段长20m，为宽顶堰，堰顶高程56.0m，堰顶净宽10m，两岸边坡为1：0.8；泄槽段长115m，底坡1/30，底宽10～16m， 左右岸为自然边坡。

2.3 放水洞加固工程

因现有放水洞阶梯式孔口已封堵，其已经不能担负放空水库及为下游工业供水的需求，本次加固将拆除放水洞进口封堵的盖板，更换为钢盖板。

2.4 工程观测

本次加固水库设置的观测项目主要包括：库水位观测以及拦河坝坝体和坝基渗流压力观测。由于原工程未设置安全监测设施，因此本次观测设计均全部重新布置。

3 结语

（1）本工程消除了水库的安全隐患，并增加了水库的蓄水量，保障了水库调节径流量功能的正常发挥，维护下游地区的安全，有利于下游地区经济持续健康的发展，带来经济效益。同时增强了水库调节小局域环境的功能，有利于发挥水库的社会效益。（2）本工程有利于维护水库运行过程的安全，防止水库安全隐患的爆发带来的危害，保障下游地区人们的生命安全和财产安全。