張家溝水庫除險加固工程設(shè)計論文

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1存在問題

現(xiàn)狀溢洪道僅局部護砌，出口無消能設(shè)施;放水臥管、涵管出口消能設(shè)施損毀。上壩道路狹窄，難以滿足防汛搶險要求。經(jīng)有關(guān)部門鑒定，張家溝水庫為三類病險水庫。為確保張家溝水庫安全運行，必須進行除險加固改造。

2除險加固工程方案設(shè)計

2．1大壩

2．1．1增設(shè)防浪墻防浪墻頂寬0．5m，高1．0m，墻頂高程1022．8m，M7．5水泥砂漿砌石結(jié)構(gòu)。

2．1．2大壩壩體整修壩體的裂縫，主要是因壩體干縮、施工時壩體填筑不均勻、分段接茬處理不當?shù)龋瑥亩斐蓧位蛪误w的不均勻沉降所致。孔穴、塌坑是壩體裂縫在雨水的沖刷下，土層下陷而成。本次壩坡整修，首先把現(xiàn)有壩坡上的雜草、灌木及腐殖土清除干凈，清除厚度0．5m;然后對壩坡按設(shè)計斷面進行適當補填及削坡。同時，對壩體上的孔穴、塌坑及裂縫，全斷面徹底挖除并重新回填黏土夯實，壓實度不低于96%。大面積土方回填和夯實采用74kW推土機攤土，8－12t羊腳碾碾壓，邊角處采用2．8kW蛙式打夯機夯實。小面積土方回填采用人工平土，2．8kW蛙式打夯機夯實。壩體經(jīng)過整修，將上游壩坡恢復(fù)至1∶3．0，下游壩坡恢復(fù)至1∶2．5。

2．1．3壩坡護砌根據(jù)實際情況和防洪要求，擬對大壩上游壩坡清坡整平后鋪設(shè)40cm厚的干砌石，下設(shè)厚20cm砂礫料墊層及15cm厚的粗砂墊層。護坡坡腳伸入淤積層以下1．0m。大壩下游壩坡采用草皮護坡。

2．1．4貼坡排水壩下游坡腳現(xiàn)無反濾體，本次新增貼坡排水。貼坡頂面高程1014．0m，頂寬2．41m，從外到內(nèi)依次為干砌塊石、碎石、砂礫料和粗砂，砌筑石塊要求排砌嵌緊。

2．1．5壩坡排水為了防止暴雨沖刷壩肩和下游壩坡，將水流送至壩腳以外，在下游壩坡與岸坡結(jié)合處布設(shè)橫向排水溝3條，在下游坡腳設(shè)一縱向排水溝，并與壩坡橫向排水溝相連。排水溝形式為矩形斷面，采用現(xiàn)澆C15砼澆筑。橫向排水溝斷面尺寸為0．3m×0．3m，坡腳縱向排水溝斷面尺寸為0．5m×0．3m。

2．1．6壩頂?shù)缆吩瓑雾數(shù)缆窞橥谅访?，?．0m。雨天泥濘，影響管理人員巡察。本次改造將壩頂拓寬至4．0m，路面采用0．2m厚泥結(jié)碎石結(jié)構(gòu)，以1%橫坡向下游傾斜。

2．2溢洪道

本次除險加固改造，將溢洪道分為引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左側(cè)為基巖，巖體幾乎垂直，不需襯砌，全段只需對右側(cè)(靠壩體一側(cè))側(cè)墻和溢洪道底板襯砌。底板為現(xiàn)澆C20砼，各段連接處均設(shè)齒墻，齒墻高0．5m，厚0．3m。引渠段全長20．9m，進口底高程1016．79m，縱坡1/100為倒坡，斷面為矩形。引渠段右側(cè)側(cè)墻緊貼大壩壩坡，為擋土墻式，頂厚0．6m。側(cè)墻由地面起逐漸加高至4．8m?？刂贫伍L度79．5m，始端底高程1017．0m，末端底高程1015．01m，縱坡1/40。泄槽段斷面為梯形，底寬3．8m，右側(cè)側(cè)墻坡比1∶0．75。側(cè)墻高度4．8－3．1m，為漸變形式。由于泄槽段右側(cè)土體單薄，且形狀不規(guī)則，本次對其整修成頂寬3m、外坡比1∶1．25與地面連接。消力池全長10m，池深1．0m，池寬3m。側(cè)墻高4．1m，為擋土墻形式。消力池出口接5m長鉛絲籠石護坦。

2．3放水臥管

由于臥管管臺砌體老化，剝蝕嚴重，已不能正常運行，本次重修臥管，增設(shè)孔塞。

3主要加固改造工程施工要點

3．1大壩加固施工

壩體整修前，首先清除該段的雜草、腐殖土、砂、石等。壩坡培厚段要將原壩坡開挖成平順的邊坡，坡度不陡于1∶1，以便于新舊土層結(jié)合。清基采用74kW推土機施工，清基深度為50cm，清基范圍應(yīng)超出設(shè)計邊線30－50cm。壩體上的塌坑、孔洞、裂縫按楔形縫開挖，采用機械和人工配合，回填黏土采用蛙式打夯機和人工石硪夯打相結(jié)合，使其壓實度不小于96%。腐殖土、雜草等清除物由1m3挖掘機或3m3裝載機挖裝，8t自卸汽車運至下游棄渣場集中堆放。

3．2下游護坡施工

坡面反濾料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工，篩選并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑，每塊塊石重量不小于15kg。護坡應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求鋪砌，坡面不允許有游石、孤石、補貼石、小石等現(xiàn)象。砂礫料、碎石、干砌塊石應(yīng)優(yōu)先利用原有的壩坡石料，不足部分再適當補充。干砌石護坡要逐層填實，用大石排緊小石塞嚴，無活石，以腳踏不動為準;壩面石選用較大石塊排砌，錯縫豎砌，結(jié)合平穩(wěn)，不得使用墊石;石面接觸嚴密，壩面坡度平整。下游壩坡草皮護坡的植草時間宜在春季或初夏，壩坡整平后，鋪填種植土50－70mm，再鋪植被網(wǎng)，用防滑釘固定，播灑草籽于網(wǎng)內(nèi)，松土覆蓋，輕輕壓實。

3．3溢洪道施工

施工內(nèi)容主要為溢洪道襯砌。土方開挖采用1m3挖掘機挖裝，8t自卸汽車運輸至下游壩坡做培厚用土。漿砌石采用砂漿攪拌機拌制砂漿，人工砌筑。混凝土拌和采用0．4m3攪拌機，0．6m3機動翻斗車運輸入倉，倉面內(nèi)用高頻振搗器振搗。砼施工要求為:砼表面光潔、無蜂窩麻面;在常溫下，砼澆筑完畢36h后即可拆模;用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護不少于7d。亦可用砼養(yǎng)生劑養(yǎng)護，但必須噴灑均勻。

4結(jié)語

張家溝水庫除險加固后，可消除大壩安全隱患，充分發(fā)揮其防洪功能和灌溉效益，在保護下游人民群眾生命財產(chǎn)安全的同時，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，保證糧食安全。

作者：孫秀 單位：山西省長治市城西北路