六谷水库安全除险加固设计_论文发表__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:223

副标题#e#
　　六谷水库安全除险加固设计
　　韦俊军
　　广西柳州水利电力勘测设计研究院
　　摘要：六谷水库建成时间已久，经过30多年的运行，水库存在一定安全隐患，通过本次除险加固设计，达到消除安全隐患的目的，保护下游人民生命财产安全，并发挥水库最大经济效益。
　　关键词：安全隐患、除险加固设计
　　1.水库概况
　　六谷水库位于广西柳州市鹿寨县鹿寨镇大河村委六平屯附近的六鸣河的支流六谷沟上，其坝址地理位置为东经109°47′，北纬24°20′，水库工程是一个以灌溉为主，兼有其他效益的综合利用水利工程。
　　坝址以上控制集雨面积2.28km2，主河道河长2.89km，平均坡降4.6‰。水库正常蓄水位109.00m，总库容260万m3，有效库容190.4万m3，属Ⅳ等小（1）型水库工程。工程1975年3月底建成。工程主要建筑物有：主坝、主坝输水设施、溢洪道、副坝、副坝输水设施及防汛抢险公路等。
　　工程1975年3月底建成。主坝为均质土坝，最大坝高10.55m，坝顶长90.50m；副坝为均质土坝，最大坝高6.0m，坝顶长65.00m；溢洪道宽7.0m，长75.28m，溢洪道的溢流堰为开敝式有坎宽顶堰，最大堰高0.5m；最大下泄流量15.0m3/s；输水设施包括放水塔、输水暗管及消力池，主坝输水涵管沿用原混凝土圆管，过水断面尺寸Φ=0.8m，壁厚0.3m；输水涵管出口消力池保留现状不变，底宽1.8m，池底高程100.08m，池长5.0m；副坝输水暗管为钢筋砼矩形涵管，过水断面尺寸b×h=1.0×1.6m，壁厚0.3m；消力池为钢筋砼矩形断面，底宽1.0m，池底高程103.40m，池长4.0m，防汛抢险公路与乡村公路衔接部分全长3.5km。
　　六谷水库工程原设计灌溉面积4500亩，实际灌溉面积仅有3000亩。
　　2.水库存在的安全隐患
　　由于水库年久失修，经勘测查明存在严重的安全隐患，主要问题有：
　　⑴副坝坝顶高程达不到现行规范要求；
　　⑵主、副坝坝体填土压实度低于规范规定95%～97%的要求；
　　⑶主坝上游护坡干砌石厚度不满足现行规范设计的要求；
　　⑷主坝坝脚堆石反滤排水棱体失效，副坝坝脚未设有堆石反滤排水棱体；
　　⑸主、副坝无沉陷、位移和浸润线等观测设施；
　　⑹主、副坝坝坝体及其附近发现白蚁及老鼠活动迹象；
　　⑺防汛抢险公路全长3.5km，路面坑坑洼洼，凹凸不平，路面不满足现行规范要求；
　　⑻溢洪道全为浆砌石结构，采用砂浆抹面，表面大部分风化严重，抹面有拱起、开裂、脱落现象；出口没有消能设施，对工程安全不利；
　　⑼有一条机耕路从坝顶通过溢洪道进口，在水库正常蓄水位及泄洪期间中断交通；
　　⑽主坝省力阀的钢丝绳经常拉断，造成不能正常放水，并且由于省力阀的损坏，造成输水管一直存在漏水现象；
　　⑾主、副坝内输水暗管外壁与坝体填土之间都存在漏水现象；
　　⑿水库无单独管理房及常用水库维护设施，无办公设备。
　　3.除险加固设计
　　3.1设计依据
　　⑴建设工程勘察设计合同；
　　⑵《广西柳州市鹿寨县六谷水库大坝安全评价鉴定报告书》及广西水利厅的核查意见；
　　3.2工程除险加固处理措施
　　3.2.1主坝
　　针对原主坝存在的安全隐患进行除险加固，设计在原坝轴线处按设计断面对原坝进行除险加固，处理完善。
　　⑴对主坝进行全面除险加固，平整上游坝坡干砌石；在坝面浇筑C15砼面板，铺设坝顶路面；清除下游坝坡杂树、杂草，修补坝面塌坑，重新种植草皮护坡，增加排水沟及坝面交通步级，新建坡脚堆石反滤排水棱体；
　　⑵根据本次安全评价地质勘察成果，对主坝进行防渗处理，采用坝体充填灌浆+坝基帷幕灌浆方案。
　　除险加固设计后，坝顶宽4.5m，总长90.50m，坝顶高程111.80m，坝顶路面为混凝土。坝顶上游侧设M7.5浆砌石路缘石，矩形断面，b×h=0.4m×0.5m；最大坝高10.55m。坝身采用黄泥冲填灌浆，坝基为水泥帷幕灌浆。上游坝坡为1：2.7，采#p#副标题#e#用C15砼面板护坡，厚120mm,下设碎石垫层150mm；下游坝坡从上至下分别为1:2.5、1：2.7、1：3.0，采用草皮护坡，坡面及周围坡角设置排水沟，增加交通步级，坡脚设置堆石反滤排水棱体及量水堰。下游侧及下游坝面与两岸山体连接处均设有排水沟，且相互连通，将坝面及两岸山上雨水单独排入下游灌溉渠道。
　　3.2.2副坝
　　针对原副坝存在的安全隐患进行除险加固，设计在原坝轴线处按设计断面对原坝进行加固，处理完善。本次副坝除险加固处理措施如下：
　　⑴对副坝进行全面除险加固，铺设坝顶路面；在上游坝面浇筑C15砼面板，面板下设土工膜；清除上下游坝坡杂树、杂草，修补坝面塌坑；新建贴坡反滤排水棱体；
　　⑵改造副坝坝顶路面。
　　除险加固设计后，坝顶高程为111.20m，坝顶路面为混凝土，坝顶上游侧设M7.5浆砌石防浪墙，防浪墙顶高程为111.60m，矩形断面，b×h=0.5m×1.0m；坝顶宽4.5m，坝顶长60.50m。坝上游坡为1：3.0，坝面设土工膜防渗及现浇C15砼面板护坡，面板厚0.12m，坝脚设C15砼截水墙一道；坝下游坡为1：2.7，坝面重新种植草皮护坡，增加交通步级，通至堆石反滤排水棱体顶，坡脚设贴坡反滤排水棱体。下游侧及下游坝面与两岸山体连接处均设有排水沟，且相互连通，将坝面及两岸山上雨水单独排入下游。
　　3.2.3溢洪道
　　针对溢洪道现状及存在的问题，本次溢洪道除险加固处理措施如下：
　　⑴对溢洪道进口段及控制段进行拆除重建，增建跨越溢洪道交通桥；
　　⑵在原泄槽底板上用砼衬砌，边墙进行加固及抹面处理；
　　⑶增设消力池；
　　本次除险加固后溢洪道由进口护坡段、控制段、泄洪槽段及消力池段组成，溢洪道结构布置如下：
　　1、进口护坡段
　　溢洪道进口护坡段长19.682m，底板高程108.50m，整个进口段拆除后重新衬砌，边墙采用浆砌石护砌，边墙高2.1m；在护坡段上假设交通桥，交通桥往上游方向底板均采用浆砌石护砌，厚0.4m，交通桥以下方向底板采用砼衬砌，厚0.3m，设截水墙一道。
　　2、控制段
　　溢洪道控制段长3.5m，底板高程109.00m，溢流面底板为0.80m厚的C20钢筋砼，边墙采用浆砌石护砌，边墙高1.6m；溢流前缘净宽7.0m。
　　3、泄洪槽段
　　泄洪槽段坡比1：3，水平投影长42.6m，宽7.0m，底板在原浆砌石面上加铺C20钢筋砼，钢筋砼厚0.3m，边墙进行修整及抹面即可。
　　4、消力池段
　　出口泄洪槽连接段后设消力池。消力池为矩形断面的长池。由底板及边墙组成，底板为钢筋砼结构。底板厚0.70m，底高程为94.80m；边墙采用浆砌石结构，墙顶高程为97.80m，顶宽0.6m，墙背坡1：0.4，最大墙高3.70m。消力池长9.50m，宽7.0m，尾坎高度1.2m。消力池设排水孔，间距2×3m。
　　3.2.4输水设施
　　针对原输水设施存在的安全隐患采取不同的除险加固措施。
　　⑴主坝输水设施省力阀改建为钢筋砼竖井式闸控放水塔，保留主坝输水涵管；
　　⑵拆除原副坝输水设施，在原址新建输水设施；放水塔型式为钢筋砼竖井式闸控放水塔，涵管则采用箱形暗涵型式。
　　3.2.5防汛抢险公路
　　根据现有道路路况，主坝需扩宽、修整防汛抢险公路2.8km。副坝需修整0.7Km，防汛抢险公路采用四级公路标准，路面宽为3.5m，路基宽为4.5m，路面采用泥结石结构路面，从下至上为碎石基层厚200mm，泥结石面层厚150mm，砂砾石磨耗层厚40mm。沿路在适当的位置加设错车道，错车道处路基路面加宽2.0m，有效长度20m，两端渐宽段长度各为10m，以便会车。
　　3.2.6观测设施
　　六谷水库建成至今。没有布置任何观测设施；汛期水库水位根据主坝台阶式输水斜管的台阶高程估计，人为随意性很大，不能为水库防洪抢险工作提供科学有效的依据，且观测手段落后，全为人工观测。所以本次除险加固设计应布置水位、渗漏量观测设施进行必要的观测。
　　4.结论
　　经过#p#副标题#e#本次除险加固处理，可消除六谷水库枢纽工程主要建筑物现存的安全隐患，为工程继续发挥作用提供安全保障。
　　参考文献
　　⑴国家行业标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；
　　⑵《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93；
　　⑶《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》SL274-2001；
　　⑷《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97；
　　⑸《溢洪道设计规范》SL253-2000；
　　⑹《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62-94；
　　⑺《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；