三坑水库消力池边墙设计优化.pdfVIP

第5期 广东水利水电 No．5 2011年5月 GUANGD0NG WATER RES0URCESAND HYDR0P0WER May．2011 三坑水库消力池边墙设计优化 卢家敏，荣fi,0萍 (广东省怀集县水fi,4水 电勘测设计室，广东 怀集 526400) 摘 要：根据三坑水库除险加固工程消力池边墙施工中遇到的问题，充分利用边界的有利条件，通过设计优化，使消力池边 墙施工取得既安全又经济的双赢效果。 关键词：水库；除险加固；挡土墙；优化设计 中图分类号：TV653 ．1 文献标识码：B 文章编号：1008—0112(2011)05—0048—02 前言 出对原消力池边墙进行方案设计优化，在保证消力池边 三坑水库位于广东省怀集县冷坑镇，水库始建于 墙设计功能的前提下减小边墙基底宽度，以增加开挖边 1958年，是以灌溉为主结合防洪发电综合利用的中型 坡至 1：0．75以上，同时完善雨水沟等措施，保证边坡山 水库。水库总库容 为 4464万 ITI。，总灌 溉面积为 体开挖的安全及消力池的顺利施工。 0．31hm ，防洪捍卫耕地面积为 0．44万 hm ，人 口为 12 2 设计优化 万人，坝后电站装机为 1000kW。工程主要建筑物有土 2．1 边墙设计优化计算 坝、溢洪道、泄洪洞、引水隧洞及发电厂房等。 由于受消力池边墙基底宽度限制，边墙设计优化中 三坑水库除险加固达标工程于2004年开始施工， 初步确定改用衡重式挡土墙方案。为了保证挡土墙的 旧溢洪道为弧形闸门控制的三级消能溢洪道，在大流量 安全，优化设计计算中荷载组合采用了基本组合及特殊 泄洪运行时梯级溢洪道不稳定，陡坡边墙及底板因震动 组合2种组合，其中基本组合计算完建工况、泄设计洪 剧烈现已多处开裂。加固设计中确定将旧溢洪道整体 水2种工况，特殊组合计算检修工况及泄校核洪水2种 拆除后重建为一级陡坡式溢洪道，下游采用底流消力池 工况。工况计算中充分考虑了地下水位变化及地基扬 消能，最大泄流量为 145．0m。／s。 压力等作用。为了有效地减小墙背土压力，设计在挡土 消力池基础为土基，初步设计中消力池边墙采用重 墙前墙趾与消力池底板交接位置设 1道沥青伸缩缝，并 力式挡土墙，墙高为7．8m。2004年4月进行消力池基 采用主动土压力计算公式来计算墙背土压力。不同工 础开挖 ，经土样采集测试，土力学指标如下：土的比重为 况计算结果比较如表 1。原设计见图1，优化设计见图 G=2．66，干容重为 d=15．3kN／m ，湿土容重为 = 2 18．1kN／m ，饱和容重为 =19．6KN／m ，含水量为 表 1 各工况计算结果比较 = 18％；内磨擦角为西=26．5。，粘聚力为 C=12kPa，抗 滑安全系数建议值为．厂=0．4，地基承载力标准值为．^= 240kPa。 1 问题提出 由于受溢洪道地形条件限制，消力池右岸边墙山体 开挖边坡为 1-0．5。适逢溢洪道消力池施工期在 2005 年4～5月份早汛期间，雨天施工给消力池的边坡开挖 带来一定的困难，在右岸山体边坡开挖中出现了局部塌 方现象。为了保证施工安全及质量，经综合考虑后，提 2．2 边墙设计优化成果分析 收稿 日期：2010—11—15： 修回日期 ：2011—03—29 作者简介：卢家敏 (1980一)，男，工程师，从事水利水电勘测设计工作。 · 48 · 2011年5月 第5期 卢家敏。等 ：三坑水库消力池边墙设计优化 No．5 M