团结水库除险加固工程设计探究.doc

团结水库除险加固工程设计探究 　　摘要：团结水库是一座以灌溉为主，兼有养鱼为辅等综合效益的水库工程。水库在承担下游350亩农田灌溉任务的同时，还承担着下游居民的生命和国家财产的安全 关键词：团结水库；除险加固；设计 中图分类号： TV698.23 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.04.018 1工程现状及存在问题 1.1工程总布置情况及存在问题 团结水库主要建筑物由大坝、溢洪道、放水设施等几部分组成，经安全鉴定团结水库工程存在以下问题：坝体出现3条地震裂缝；坝体高度不满足防洪要求；溢洪道底板和边墙有裂缝，陡槽段边墙高度不够；溢洪道没有消能设施；放水设施有裂缝 1.2大坝及坝基 团结水库大坝为均质土坝，最大坝高12.75米，坝长148米，坝顶宽58米，大坝上游边坡坡比为1∶3.0，大坝下游边坡平均坡比为1∶2.3，上游坝坡无护坡，下游为干砌石护坡。因年久失修，水库在坝体中产生了一系列的震生裂缝，其中平行于坝轴方向规模最大的纵向主裂缝长达80米，呈断续状延伸，基本上已贯通整个坝体长度，裂缝宽度为0.2厘米。其余3条纵缝平行于坝轴线方向 1.3溢洪道 溢洪道设在大坝右侧，属于河岸式无闸正堰溢洪道，由进口段、溢流堰及陡槽组成。溢洪道堰型为宽顶堰，加固后堰顶高程664.200米，闸室净宽3米，最大溢流水深1.894米，相应水位666.094米，溢洪道上设有工作桥一座，其长度为3米。陡槽段分三段，底宽3米。第一段坡长45.97米，坡比1∶135.21；第二段坡长15.28米，坡比1∶3.48；第三段坡长37.87米，坡比1∶3.98；底板为50厘米厚C20钢筋混凝土结构，边墙为50厘米厚浆砌卵石。溢洪道无消能设施 1.4放水设施及其他 团结水库放水设施为涵卧管形式，卧管断面尺寸为0.4×0.4米，涵管断面尺寸为0.75×0.7米（估计）。放水孔直径为φ0.3米，最大放水流量0.28立方米/秒 涵卧管位于大坝左坝肩，设置于基岩中，现状为地震产生轻微裂缝，现场检查有漏水现象，对工程运行影响不大 进库道路基本为机耕道，路面很窄，且为泥质路面。水库管理设施简陋，管理房破损，大坝无监测设施 2设计依据 按照中华人民共和国《水利水电工程等级划分和防洪标准》SL252-2000之规定团结水库工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级。按照SL252-2000之规定“山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物的洪水标准”，本次设计洪水标准为20年洪水设计，200年洪水校核 3总体设计方案 根据团结水库的现状和存在的问题，拟定除险加固总体设计方案：坝体加高0.6米，满足水库防洪要求；上游坝坡护坡处理；充填灌浆处理坝体中震生裂缝；后坝脚增设棱体排水。对溢洪道底板和边墙的裂缝进行处理；加高陡槽段边墙；新建消能设施。对放水设施的裂缝进行处理，将原放水涵卧管拆除，新建成折悬臂闸门控制式放水涵卧管。增设观测设施，修建坝顶公路及防汛抢险公路；白蚁防治 4加固设计 4.1坝体裂缝处理 因年久失修，坝体中产生了一系列的震生纵向裂缝，本次设计拟采用?_挖回填与充填灌浆的方式对震生裂缝进行处理，在纵缝处将坝体开挖2米深，开挖长度应比缝两端长1米。开挖边坡不陡于1∶1，挖坑两端的边坡不陡于1∶3，槽底宽度0.5米。开挖后立即回填，回填土料应与原坝体土料相同。开挖回填后进行充填灌浆。灌浆孔单排布设，灌浆孔距2.0米，跳孔灌浆，深度到坝基。浆液采用水泥粘土混合浆液，终浆比例采用1∶1 4.2上游坝面护坡 水库经多年运行，大坝上游坡面风浪淘刷现象严重，原上游坝面没有护坡。本次设计在上游坝面新铺设预制砼块护面，以防止风浪淘刷。上游坡坡比采用1∶3坡比进行护面整治。预制块设计采用C20砼现场预制，尺寸为0.5×0.5×0.08米，采用1∶2水泥砂浆灌缝铺装，其下设0.1米厚粗砂垫层，坡面663.0米高程处设1.0米宽马道，坡脚处新建毛石砼挡墙阻滑。由于坝基为淤泥质粉质粘土，新建毛石砼挡墙地基承载力不够，施工时把地基土置换成砂砾料，提高地基的承载力 4.3下游坝面护坡 下游坝面现状情况为干砌石护坡，护坡比较完整，可以继续使用。本次设计下游坝面护坡为原来的干砌石护坡不变。在下游坝面周边设浆砌石矩形槽排水沟，兼做白蚁防治施药沟，浆砌石标号为M7.5。坝脚设顶宽1.0米两侧边坡比1∶1.0、 1∶1.5的排水棱体 4.4坝顶 根据调洪计算复核结果可知，团结水库现状坝顶高程不够，比校核最高洪水位低666.092-665.6=0.492米，综合分析溢洪道实际情况，本次设计在原坝顶上将坝体加高0.6米，坝顶高程达到666.