水库除险加固设计探索.doc

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1、水库除险加固设计探索红旗水库于1971年冬动工兴建，1973年至1975年大坝继续加高加固和其它工程的续建配套，1976年开始发挥效益，工程达到现有规模。至今，水库枢纽各建筑物均已出现不同程度的质量安全隐患，在大坝安全鉴定中被评为三类工程。为了能针对大坝工程存在问题进行除险加固，需要尽快地消除安全隐患，确保工程正常安全运行，充分发挥效益。1工程概况红旗水库属重点小(1)型水库，位于瑞昌市西部花园乡茅竹村，距瑞昌市城区约50km，座落在长河支流乌石河上，属赛湖水系，地理坐标为E115°31’52″，N29°35’57″。该坝址以上集雨面积4

2、.82km2，主河道长2.76km，河道比降4.7%，总库容366.6万方，设计灌溉面积533.3hm2，目前实际灌溉面积166.7hm2，发电装机55kW。大坝保护水库下游花园乡所在地及12个村庄，人口达1.1万余人，耕地600hm2及武九铁路、九江至修水公路和瑞昌至阳新公路的安全。是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖等综合效益的重点小(1)型水库工程。2水库存在问题红旗水库运行几十年来，发现大坝渗漏等险情不断恶化，大坝无排水反滤设施，危及到大坝的安全;溢洪道底板混凝土开裂、裂缝多，混凝土强度低，施工质量差，出水渠道两侧浆砌石边墙单薄，砌护块

3、石风化、松动;灌溉涵管断裂、管壁渗水严重，闸门启闭机锈蚀、拉杆弯曲，启闭不灵，无法正常启闭;放空涵管管身断裂，管壁存在漏水，现已封堵，但封堵不严;无管理设施等，水库不能安全运行，必须进行除险加固［1］。3水库除险加固设计5学海无涯3.1枢纽布置及除险加固设计要点依据水库枢纽工程运行现状及存在的主要问题，结合地形地质条件，确定本次水库工程枢纽布置及除险加固设计要点为:1)大坝现状轴线向下游偏移7.72m，对大坝进行除险加固。2)保持溢洪道位置、过流能力及过流形式不变，对其进行除险加固。3)加固坝下灌溉涵管。4)封堵原坝下放空涵管。5)对上坝

4、公路进行维修，配置必要的水库运行观测设施和管理设施，设置专职管理机构，加强工程管理，确保水库安全运行，充分发挥效益［2］。3.2大坝除险加固设计1)坝坡加固设计:根据大坝坝坡稳定计算结果，大坝下游坡的抗滑稳定系数不能满足规范要求。在水位降落期，大坝上游坡的抗滑稳定系数能满足规范要求。为保证坝坡稳定，除对大坝进行防渗处理降低浸润线外，还应放缓下游边坡。考虑到采用下游削坡放缓，上游补坡方案，工作量大，且上游补坡需要围堰，因此考虑将原坝轴线向下游偏移1.5m，采用上游削坡，下游补坡方案。上游坝坡:考虑到本工程坝下放空涵管无法放空水库，在高程19

5、5.0m处预留1.0m平台，平台以上削坡边坡至1∶2.5，平台以下维持原坝坡现状。下游坝坡:在高程200.0m新修马道，宽分别为2.0m，马道以上坡比1∶2.5，以下1∶5学海无涯2.5。然后采用草皮护砌，减小坡面雨水的冲刷。为了方便管理，在下游坝坡修建浆砌石便民踏步两条，宽1.2m。2)护坡设计:上游坝坡原混凝土预制块损坏严重，必须重新护坡，原混凝土预制块拆除后，可采用混凝土预制块护坡和干砌石护坡，根据本工程的实际情况，干砌石料资源缺乏，需到70KM外购运，施工运输不便，考虑到混凝土预制块护坡施工速度快、美观、耐久性好特点，因此选用预制

6、块护坡。下游草皮护坡。3)坝顶构造设计:为改善大坝防汛交通条件，结合坝顶加高和水库运行管理要求，坝顶设置20cm厚混凝土路面，路面向下游侧设2%的横向坡面排水，坝顶路面两侧埋设50cm×60cm的M7.5浆砌石路肩石。现状坝顶高程210.0m，按防洪安全复核后，大坝现状坝顶高程不满足设计洪水、校核洪水及近期非常运用洪水的安全需要。本次坝顶高程设计为210.5m，坝顶宽度取5.0m。4)坡面排水设计为避免雨水漫流冲刷坝坡，在下游坝坡两岸交线各设置一条横向排水沟，断面尺寸为0.4m×0.3m，在马道、贴坡排水顶部内侧和坝脚处各设置纵排水沟一条

7、，断面尺寸为0.3m×0.3m，纵横排水沟相连通。5)排水设施设计:由于对大坝坝体采用了防渗处理，有效的降低了浸润线，坝坡也稳定，没有必要采用棱体排水再次降低浸润线，且棱体排水要深入坝体，对坝体开挖比较大，对坝体整体稳定不利，棱体施工费用也高，考虑到渗流出逸点仍在下游坡上，因此本次设计采用贴坡排水。贴坡排水分为3层，从里向外分别为30cm砂卵石、30cm碎石、40cm块石，其中砂卵石及碎石的粒径及级配根据充填砂的粒径按有关规范通过计算确定，排水设施高度超出浸润线1.5m，顶高程为182.4m。3.3大坝防渗加固设计1)防渗加固设计条件:根

8、据安全鉴定结论，坝体未彻底清基，坝基存在接触渗漏问题;坝基下部为强风化细砂岩，具中等透水;两坝肩岩体均具中等透水性，5学海无涯左右坝肩存在绕坝和接触渗漏;大坝填筑质量差，心墙渗透系数＞1×10