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浍河二库除险加固工程设计简述

日期:2016-6-13 10:25:27 来源:转载 浏览数:
 
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    1 ·工程概况
    浍河二库位于侯马市东南8 km 的香邑村南汾河一级支流浍河上,属黄河流域汾河水系。浍河发源于山西省中南部太岳山脉,流经翼城县、绛县、曲沃县、侯马市至新绛县三林镇汇入汾河,全长约118 km,流域面积2 060 km2。坝址以上流域面积1 828.4 km2,上游干流上依次有小河口水库和浍河水库区间。水库防洪标准为50 年一遇设计,1 000 年一遇校核,总库容2 856 万m3,是一座以防洪、灌溉为主的中型水库。水库枢纽工程由大坝、灌溉泄洪洞和溢洪道组成。设计灌溉面积0.3 万hm2,水库为下游4 个乡22 个村庄、2 万余人、0.8 万hm2 耕地,南同蒲铁路、太三公路、大运公路、大西高铁等主要交通干道,新绛纺纱厂、棉加厂等提供了水源保障。
    2· 工程现状及存在问题
    2.1 工程现状
    浍河二库于1974 年兴建,1976 年竣工并投入运用。经1997—1999 年对水库进行了除险加固,从下游培厚加高大坝3 m,达到现有规模。大坝为碾压均质土坝,最大坝高22.3 m,坝顶宽7 m,长432.45 m,防浪墙1.1 m。上游坝坡坡比自上而下依次为1∶2.0,1∶2.0,1∶2.7,在430 m 高程处设有5 m 宽的马道;下游坝坡坡比自上而下依次为1∶2,1∶2.5,在422.5 m 高程处设2.5 m 宽的马道。坡脚设贴坡排水。灌溉泄洪洞位于大坝中部,由进水塔、斜卧管、涵洞、消力池和排洪渠组成。进水塔塔身为框架式混凝土结构,工作闸门为2.4 m×2.5 m 平板钢闸门,配型号QPQ-50 卷扬式启闭机;斜卧管位于涵洞进口右侧3.5 m 处,钢筋混凝土结构,长33 m,纵坡1∶2,设有18 个放水孔,孔口尺寸0.4 m×0.4 m;涵洞为半圆拱直墙式,其中顶拱为C20钢筋混凝土结构,底板和直墙为浆砌石结构。涵洞底宽1.8 m,高2.2 m,进口底高程411.8 m,总长101 m,纵坡2%,出口设2.2 m×2.4 m 平板钢闸门;闸后消力池宽3 m,深1.6 m,长20 m;消力池后接排洪渠,两侧采用预制混凝土板衬砌。溢洪道位于大坝左岸,为开敞式宽顶堰,底宽50 m,总长280 m,边坡1∶1.5,进口高程423.8 m。
    2.2 存在问题   工程建成至今,对当地区域防洪和经济发展起到了很大作用,但受建设资金等历史因素制约,工程一直带病运行,存在安全隐患。2013 年2 月,经山西省水库蓄水安全专项检查组现场检查,水库主要存在以下问题:一是距灌溉泄洪洞出口约10 m、排洪渠右侧离地约1 m 处有一出流量约0.025 L/s 的排水孔,大坝右坝肩存在绕坝渗漏。二是灌溉泄洪洞前五节接缝均有渗漏,第三节出水量较大,约0.02 L/s。三是溢洪道下游泄洪沟未衬砌断面不足、不顺直且无消能设施,影响行洪安全。四是灌溉泄洪洞进水塔工作平台及工作桥低于设计洪水位;灌溉泄洪洞出口消力池尺寸较小;下游排洪渠道护砌破损,整治后下游河床底高于排洪渠,形成倒坡,淤积严重影响安全行洪且对下游坡脚形成安全隐患。五是溢洪道交通桥南侧桥台面有裂缝;南侧第一跨桥面板发生位移;桥面与承台之间没有支座,桥面板之间伸缩缝未作处理。六是水库防洪能力不满足规范要求,上游坝坡局部不稳定,坝脚贴坡排水未发现反滤层,左坝肩存在渗漏的地质条件。为解决水库存在的病险问题,必须对其进行除险加固。
    3· 除险加固措施
    3.1 大坝
    将大坝坝顶整平,加高、封闭防浪墙;上游坝坡削坡,新建混凝土预制块护坡;右坝肩出渗点增加反滤措施;翻修下游坝坡贴坡排水;增设大坝位移、渗流观测设施。采用预制六边形混凝土块将坝顶整平至433.0 m, 采用混凝土预制块将防浪墙顶加高至434.3 m。下游坝脚新建贴坡排水。根据《土石坝安全监测技术规范》及工程实际情况,垂直坝轴线布置9 个观测断面,分别观测坝体浸润线和两坝肩绕渗。渗流观测管采用钻孔法埋设。
    3.2 灌溉泄洪洞
    拆除、新建灌溉泄洪洞进水塔,洞身内衬钢筋混凝土。拆除、新建灌溉泄洪洞出口消力池,排洪渠清淤,拆除、新建排洪渠道护砌,开挖导流槽更换进口启闭机及闸门。
    针对原进口前五节接缝渗漏处,在接缝两侧各1 m 范围内洞壁先凿毛,清理干净后涂刷SK 聚脲涂料防渗。然后对洞身采用C25 钢筋混凝土进行衬砌,对灌溉泄洪洞顶部中心角120°范围内拱背进行回填灌浆。拆除重建灌溉泄洪洞出口处陡坡段及挡墙,采用C25 混凝土挡墙;陡坡段为渐宽矩形断面,底宽由1.4 m 渐变为3 m,上接泄洪洞出口,下游接消力池段。泄洪洞出口消力池尺寸不满足要求,拆除重建。拆除排洪渠段两岸原破损的混凝土衬砌,采用混凝土护坡衬砌。由于整治后下游河床底高程高于排洪渠,形成倒坡,淤积严重,影响行洪安全,且对下游坡脚形成安全隐患,设计接排洪渠在下游河床轴线处开挖一道纵坡为1‰的导流槽。
    3.3 溢洪道
    清除两岸和底板的杂草。为使溢洪道整体上能平顺泄水,对局部底宽不满足设计宽度处按1∶1.5 开挖边坡向两岸拓宽,边坡采用混凝土护坡护砌,底板采用混凝土底板,下设碎石垫层。根据地形、地质条件,采用底流式消能,并下挖式消力池。对交通桥梁板和盖梁拆除重建,泄洪设计梁底高程为432.83 m,桥面高程为434.25 m,桥台桥梁栏杆采用钢栏杆,支座采用橡胶支座。经复核,交通桥加高后中墩边墩的地基应力小于容许承载力,地基稳定。
    4· 结语
    通过对大坝、灌溉泄洪洞和溢洪道加固改造后,水库病险问题得到了有效解决,提高了坝体的安全系数及农业灌溉的保证率,为水库正常运行、发挥效益奠定了基础。

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