丰水堰水库除险加固工程设计方法探讨

丰水堰水库除险加固工程设计方法探讨

【深入了解丰水堰水库工程存在的问题并探讨其工程除险加固设计方法，对促进丰水堰水库除险加固工程施工的开展具有至关重要的积极作用。本文对该工程概况及存在问题进行一定的阐述及归纳，并针对存在问题提出针对性的除险加固解决方法，推动丰水堰水库的長久治理以及有效管理，为同行、类似工程提供了具有借鉴意义的参考依据，对农业、社会发展有着一定的推动作用。

标签：丰水堰水库；除险加固；工程设计方法

1、前言

在中国特色社会主义发展背景下，我国经济建设持续稳定发展，为了抵御洪涝灾害我国大规模兴建水库等水利工程，这不但为我国农业经济、工业发展以及社会人民的生活质量带来较大的积极效益，还为中国现代化生产力持续、稳定、高效发展奠定了坚实的基础。然而，我国水库在建设初期由于受到时代条件的局限以及诸多因素的影响，致使我国较大部分水库工程在质量、管理方面得不到良好的保障，工程质量逐年下降，管理运行体制不健全，忽视水库工程的改造除险加固的重要性，造成我国水库病险问题日益突出，阻碍农业有效生产以及社会正常发展。

2、工程概况

丰水堰水库位于遵义市新蒲新区虾子镇宝合村境内，水库坝址距遵义市中心城区42km，距虾子集镇约8km，于1958年动工兴建，1959年完工投入运行，中间经多次整修改造，工程达到现有规模。由于没有上坝公路，不利于水库的日常运营以及维修保养，致使水库在出现安全隐患时无法得到及时有效的解决。经过一定的地质水文勘查可知，丰水堰水库大坝实质为均质土坝，总库容为10.24万m2，为Ⅴ等工程，最大坝高6.2m左右，坝顶长度为65.0m，坝顶宽度为4.0m-4.5m，坝顶高程为792.70m-793.20m，由大坝安全质量评估结果可知，丰水堰水库实为病险水库，安全类别为三类坝。

3、工程存在问题分析

第一，渗漏现象严重。坝体主要由砂质粘土构成，但部分坝段具有较差的均匀性及填筑质量，致使坝体及坝基肩出现渗漏现象；溢洪道底板与侧墙都为浆砌石衬砌，其表面平整度差，现已破损，裂缝处有较多杂物，在大坝下游溢洪道右边墙与放水涵洞交汇处存在渗漏现象。

第二，坝顶高程与超高不满足设计要求，抗洪能力差；大坝在外观上不满足工程质量安全标准，其坝坡上游挡墙裂缝较多，其结构稳定性较差，存在一定的工程安全隐患。

第三，由于溢洪道出口不具有消能设施、安全排水通道，结构不具有完整性，泄槽底板以及泄洪道侧墙破损程度较高，致使水库泄洪能力差。

第四，放水涵年久失修，闸阀启闭房破损严重，进口手动闸阀锈蚀严重，且涵洞洞体局部段淤泥堵塞现象较为突出，且结构稳定性较差，易破损。

第五，工程管理运行体制不完善，不具备水情工程监测系统、管理用房以及应急抢险公路等基础设施。

4、丰水堰水库除险加固方法分析

根据该工程现状，对其进行针对性的除险加固施工，主要表现为：大坝整治、大坝坝体及坝基肩防渗处理，溢洪道改造、放水设施更换及工程其它处理等。

4.1 加强水库防洪泄洪设施建设

第一，通过一定的护坡改造来增强水库的防洪泄洪力度。具体表现为：拆除上游坝面的浆砌石挡墙，对上游坝脚清淤并采用浆砌石固脚，对坡面完成清挖后采用粘土进行回填，上游坝面采用砼预制块护坡，并用浆砌石进行固边；对于下游坝面完成清挖后采取C15砼框格搭配植草护坡方式，并在岸坡接触带增设排水沟，下游坝面设贴破排水体。第二，通过加大坝高以及增设防浪墙来增强水库的防洪能力。具体表现为：完成清挖、粘土回填工作后，铺筑0.2m厚的碎石垫层以及混凝土路面，同时在坝顶上游侧墙增设具有防浪墙功能的青石栏杆，下游增设浆砌石路肩；第三，由于水库溢洪道泄洪能力不满足要求，其抗冲刷水平不高，其泄洪能力不足以对抗较强的洪涝灾害的威胁，因此，结合水库两岸实际地形条件，通过拓宽溢洪道宽度来增强水库的泄洪能力，拆除原溢洪道砌体，采用混凝土重新浇筑溢洪道侧墙及底板。

4.2 处理水库的渗漏问题

由于丰水堰水库实为均质土坝，其坝体、坝基及坝肩渗漏较严重，对坝体稳定性及安全性带来一定的消极影响，因此，为处理渗漏问题，结合工程实际情况设计一定的防渗方案。主要表现为：一方面，对大坝采取充填灌浆处理，对坝基肩采取帷幕灌浆处理。沿坝轴线布置双排梅花形布置帷幕，对于基岩采用从上向下分段灌注方式，而对于坝基则采用循环灌注方式；另一方面，由于放水涵管进口放水闸阀锈蚀、老化现象严重，阀门关闭不严，且涵洞洞身完整性较差，渗漏现象严重，采取在原有涵洞内穿管，并对原涵洞采用混凝土充填方式进行针对性的放水设施改造。

4.3 增强水库的稳定性

由于该工程上游坝坡顶部的浆砌挡墙稳定性不满足施工质量标准及相应的施工设计要求，因此，为了增强上游坝坡稳定性，一方面，拆除原有的浆砌挡墙，通过采取上游砼预制块护坡方式以及下游C15砼框格搭配植草护坡方式来实现

坝坡整治，在达到稳定加固目的的前提下还能够满足美观要求；另一方面，通过进行帷幕灌浆以及充填灌浆等施工来达到减小渗漏的目的，进一步满足防渗加固的施工质量要求。

4.4 防汛抢险道路

由于水库大坝不通公路，不利于运行管理及防汛抢险，本次除险加固在大坝上游左岸修建一条长约300m上坝公路与开发区1号公路相接。

4.5 水情监测设施

丰水堰水库运行至今已近60年，其枢纽建筑物大坝变形变位已处于稳定状态，本次除险加固监测的重点是大坝渗流观测。根据监测资料对坝体的渗流状况及水情进行分析，用以评价水库及大坝的运行状态。采用的监测手段为设置上游水位标尺及下游量水堰。

5、结语

丰水堰水库所在河流属长江流域乌江水系洛安江右岸一级支流垭上沟，此水库兴建目的在于解决水库下游受益区域农民农田灌溉用水的问题，水库现有实际灌面为83亩，经过除险加固工程施工过后，预计其实际灌溉面积可达154亩，由此看来，实施有效的除险加固施工对提升农业生产力、农业创收，改善农民生活质量具有显著的推动作用。增强水库除险加固水平，不但可以确保工程施工安全、顺利、高效进行，还能够在一定程度上保证工程质量，有着良好的社会、经济效益。

参考文献：

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[3]杜雷功.全国病险水库除险加固专项规划综述[J].水利水电工程设计，2012，（03）：119.

作者简介；郑源（1988-11）男 研究生 助理工程师 主要从事；水利工程设计。