關鍵詞:三河口水庫工程除保險加固

1工程概況

三河口水庫位于聞喜縣西南30km處，建于1973年11月，1975年5月竣工蓄水，以防洪、灌溉為中心的小(1)型水庫，總庫容量325.7萬m3，流域面積41.5km2，設計灌溉面積1.5萬畝，下游保護范圍13個村1.2萬人以上，1萬畝經過多年的運行，三河口水庫大壩庫區堆積嚴重，堆積厚度達到14m，堆積38萬m3。水庫體土局部含鈣結核和碎石，填土干密度低，填充質量差的水庫建設時水庫基復蓋層和強風化層不完全清除，形成泄漏通道，影響水庫的正常運行。灌溉孔設在水庫中部，為半圓拱無壓孔，進口由錐形球門控制，卷揚機斜阻鋼絲繩開閉。涵長80m，洞寬1.2m，高1.7m，進口底板高720m，縱坡1/200，最大泄漏量1.0m3/s。水庫建設蓄水初期，水庫體填土質量差，左側水庫體明顯下沉，最大下沉70cm，水庫下沉導致灌溉孔進口混凝土體斷裂，發生漏水現象的灌溉孔側壁砌石部分砂漿脫落，涵洞內縱橫裂縫多，進口1m處有兩條縱向裂縫，寬1cm~4cm，長15m左右溢水道位于水庫右側，為開放式溢水道，進口底高度為733.2m，設置四孔石拱工作橋，截面寬度為26m，總長度為90m，消耗形式為陡坡挑流消耗能量，陡坡段長度為20m，坡比為1:3。設計最大泄漏量630m3/s。溢水道與水庫連接處的岸坡泄漏明顯，整個岸坡潮濕，泄漏量大的溢水道底部的清基不完全，有砂卵石層，沿溢水道底部有滲水現象，溢水道進口處的護理結構過短，右岸坡明顯崩潰。水庫管理室損壞嚴重的水庫不必要的觀測設施。

2工程建設任務

由于歷史原因，大壩建成后就存在諸多隱患，因此，水庫自建成后就是一座“病庫”。經過35年帶病運行，經復核水庫現狀壩高滿足三十年一遇設計洪水標準，三百年一遇校核洪水標準，但溢洪道基礎滲漏嚴重；下游壩坡的穩定安全系數小于允許值，壩體有明顯沉陷，對大壩安全構成威脅；壩基施工時未對壩基風化層進行清理，滲漏量較大，有可能發生管涌。大壩缺少安全監測設施、滲流觀測設施、通訊設施落后、無水情測報系統、防汛搶險道路不暢通、管理設施薄弱等諸多問題，嚴重影響大壩正常安全運行。因此，2008年6月，大壩被鑒定為三類壩，屬病險水庫。如果不及時加固水庫，肯定會影響水庫結構的穩定和工程安全。壩防洪保護范圍包括汾村、下院等13個村1.2萬多人、1萬畝耕地、25家企業和聞垣道路，地區人口密集，農業發達，工業繁榮。如果發生水庫潰壩，一定會造成巨大損失，下游的道路、田地、工礦企業和沿岸的13個村莊將被淹沒，經濟將受到嚴重影響。因此，對三河口水庫大壩進行除險加固是非常必要的。三河口水庫危險加固的主要內容是對水庫防滲加固處理的水庫上游水庫面塌陷部位、下游水庫面進行加厚的溢洪道進口基礎進行防滲處理，修復溢洪道側壁的灌溉孔進口和洞體進行修理加固的進水口錐形球門、開關機更換的水庫頂部道路硬化，修復防浪墻增加水庫滲透和變形觀測設施

3工程加固設計

3.1工程等別及標準

根據《水利水電工程等級劃分及防洪標準》（SL252—2000）規定，該工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。樞紐建筑物的洪水標準為：設計為三十年一遇，校核為三百年一遇，泄水建筑物消能防沖設計洪水標準為二十年一遇。根據《中國地震高峰加速度區劃圖》(GB18306-2001圖A1)和《水工建筑抗震設計規范》(SL203-97)第1.0.6條規定，水庫和建筑物的防烈度是金屬度。

3.2分項工程設計

下游水庫坡培厚經水庫穩定計算復核，水庫下游水庫坡安全系數小于規范許可值，需加強處理。工程主要培育下游水庫坡口，修理新的排水溝和下游水庫棱體排水。水庫上游水庫坡主要進行陷阱處理。水庫迎水坡塌陷坑位于灌溉洞頂部，樁號0+105~0+150段，高度在729m~732.3m之間，沿水庫軸線呈長條形，長45m，寬10m，最大陷深0.7m，面積315m2。溢洪道和右水庫肩之間有約80m的卵石層泄漏段，高度在726m~735.5m之間，工程在溢洪道和右水庫肩之間80m的泄漏段鋪設復合土工膜進行防滲，復合土工膜鋪設時與水庫上游坡面土工膜相連，范圍在733.2m~721m之間。由于溢水道進口保護結構不足，被洪水沖走，岸坡部分崩潰。這次進口保護結構長12m，保護結構總高度為2m~7.5m的溢洪道進口段底板采用M7.5水泥砂漿結構保護結構，厚度為0.5m。溢洪道陡坡段位于砂石基礎上，為減減小底板的揚壓，陡坡下部設置排水減壓孔，孔距2m，排出距2m，梅花形配置，排出孔徑φ100mm，孔內填充過濾土工布和豆石材料。根據《三河口水庫壩安全鑒定評評價報告》，由于大壩下沉，灌溉孔進口混凝土斷裂泄漏涵洞側墻結石部分砂漿脫落，內有三條縱向裂縫，裂縫部分浸水，危及大壩安全運行。本次將灌溉洞進口拆除重建，為現澆C25鋼筋混凝土結構，進口為兩孔，單孔凈寬0.9m，側墻厚0.3m，長4.2m，高4.15m；對涵洞全斷面采用內襯C25鋼筋混凝土進行加固，厚0.15m，并對其涵洞進行回填灌漿。另外，需要完善觀測設施等，增加水庫浸潤線、滲透壓力和位移觀測設施的水庫頂部路面、防波墻、水庫管理站進行修復改造。

4工程施工組織管理

三河口水庫危險加固工程施工現場，主要分布在主水庫上。該水庫距縣城30km，水庫水庫現有8km道路與后宮鄉連接，道路狀況良好，符合施工運輸要求。施工用電，可就近從附近村莊接線。工程施工用水可直接從庫中抽取，生活用水可架管道從附近水井引用。工程所需水泥、鋼材、炸藥、汽油、木材由溫喜縣購買供應，運輸距離30km。工程所需的毛石、碎石和砂可以用水庫下游河谷和兩岸的石頭，巖石性主要是花崗巖、灰巖。經過加工可作為粗骨料及細骨料使用，質量較好，儲量大，交通方便，開采條件好，運距為2km。砂料可選河底料場砂料，距壩20km。本工程施工導流只需解決基流導流，清水流量約為0.08m3/s。根據水庫的實際情況，利用水庫原有的灌溉孔進行導流，第一年春天澆水后泄漏水庫，汛期過后，進行水庫前的淤泥挖掘，在附近堆積與水庫平行形成自閉圍堰，停止少量清水準備施工，多馀河水用直徑40cm的鋼管導入灌溉孔流入河槽。三河口水庫危險加固工程的主體工程是水庫防滲加固處理、水庫上游坡口塌陷部位和水庫坡口護腳處理、溢洪道基礎防滲處理、灌溉孔加固、水庫頂防浪墻修復、水庫滲流變形和水情自動測量系統、管理站改造等工程建設。根據工程特點，該工程總工期為一年，施工天數為365天。

5結論

在工程設計施工過程中，要堅持和諧管理、和諧施工的理念。這個水庫的除險加固不僅有助于充分發揮綜合利益，還有助于進一步提高地區防治自然災害的能力。