岳英山水庫除險加固工程設計

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫工程建設管理局，遼寧 錦州 121000

岳英山水庫除險加固工程設計

張海良 遼寧省錦州市錦凌水庫工程建設管理局，遼寧 錦州 121000

本文首先介紹了岳英山水庫的概況，分析了工程現狀。針對水庫除險加固的主體工程即壩體工程、溢洪道和輸水洞設計，從主壩壩坡整修、副壩迎水坡放緩及護坡、壩基防滲溢洪道和輸水洞等方面進行了探討。

水庫除險加固；壩體；輸水洞

reservoir reinforcement; dam; conveying tunnel

1 水庫概況

岳英山水庫位于北鎮市沙子河上游，水庫上游河長8.13km，水庫為年調節水庫，以防洪、灌溉為主。它保護耕地1萬畝、人口30000人；設計灌溉面積0.4萬畝，有效灌溉面積0.38萬畝。沈山鐵路、102國道和京沈高速公路及附近人民的生命財產安全得到了保護。該水庫建于1969年11月，1971年11月竣工，原設計洪水標準50年一遇，原校核洪水標準500年一遇。此次除險加固設計洪水標準為10年，校核洪水標準為50年；校核洪水標準50年一遇。設計洪水位57.79m，相應庫容123萬m3；校核洪水位58.78 m，總庫容149.6萬m3；正常蓄水位57 m，相應庫容93.35萬m3，屬小（Ⅰ）型水庫。該工程規模小型，工程等別為Ⅳ等，大壩、溢洪道、輸水洞等永久性主要建筑物為4級，次要建筑物為5級，臨時性水工建筑物級別為5級。

2 工程現狀

岳英山水庫樞紐工程由大壩、輸水洞、溢洪道組成。攔河壩主壩為黏土心墻壩，壩高9.8m，主壩壩頂高程60.2m，壩頂寬4.0m，壩長189m，防浪墻頂高程61.3m，基礎坐落在黏土心墻上；迎水坡坡比為1：2.75，壩坡為塊石護坡，護坡石厚0.4m，護坡石下是0.2m碎石和0.1m厚砂墊層，背水坡坡比為1：2.5，壩坡為塊石護坡，護坡石厚0.4m，護坡石下是0.3m碎石。副壩為黏土斜墻壩，副壩壩頂高程60.5m，壩長1240m。迎水坡坡比為1.7～1：2.5，壩坡為塊石護坡，護坡石厚0.4m，護坡石下是0.2m碎石和0.1m厚砂墊層。背水坡坡比為1：2～1：2.5，無防護。溢洪道為開敞式，由進口溢流堰、陡坡段、消能工等組成，堰頂高程57m，凈寬68.4m，堰體形式為寬頂堰。主壩輸水洞為D=1m圓形鋼筋混凝土涵洞，洞長38m，進口高程53.9m，出口高程53.85。最大泄量3.8m3/s。副壩輸水洞為D=0.4m圓形鋼筋混凝土涵洞，洞長30.5m，進口高程55.4m，出口高程55.25m。

3 水庫除險加固設計

(1)主壩壩坡整修：

由于岳英山水庫主壩于2003年進行加固，主壩現狀壩坡為40cm干砌石護坡，但主壩迎水坡護坡塊石有部分翻起，背水坡塊石局部翻起，本次除險加固設計對岳英山水庫主壩迎水坡、背水坡進行局部整修，對于護坡干砌塊石翻起部分進行恢復原狀。

(2)副壩迎水坡放緩及護坡：

通過穩定計算，副壩0+000-0+135斷面以及0+650-1+000斷面壩坡不滿足穩定要求，坡度均在1：2.5以下，最陡斷面為1：1.7。本次設計對該斷面迎水坡放緩到1：2.5，在原護坡塊石拆除后采用粉質黏土對副壩迎水坡進行壩體填筑，然后鋪設10cm砂墊層、20cm碎石墊層進行夯實后進行30cm干砌石護砌。

副壩背水坡目前無防護，本次除險加固設計采用草皮護坡，共12000m2。

(3)副壩壩基防滲：

岳英山水庫副壩0+135-0+650斷面壩基滲漏嚴重，本次設計對副壩壩基進行防滲處理，常用的高壓噴射灌漿、混凝土防滲墻等方法。具體考慮工程的實際情況，分析混凝土防滲墻和高噴灌漿兩種方法。兩種防滲加固方法各有不同的特點和適用條件。一般情況下，高壓噴射灌漿比較適宜砂、土等細顆粒地層，施工簡便工效高，造價相對較低。混凝土防滲墻適宜多種地質條件，防滲效果可靠，但成槽工程量大，造價相對較高。

混凝土防滲墻和高壓噴射灌漿方案工程量及造價見表1和表2。

表1 混凝土防滲墻方案工程量及造價

表2 高噴灌漿方案混凝土防滲墻方案工程量及造價

經過比較，岳英山水庫副壩壩基主要是砂、土等回填土，適合高壓噴射灌漿，并且水庫現場不適合混凝土防滲墻施工。混凝土防滲墻需在壩體迎水坡開挖12m施工平臺，開挖土方7271m3，對壩體擾動較大，并且施工作業平臺比正常高水位低，安全渡汛風險大。高壓擺噴灌漿造價223.7萬元，混凝土防滲墻造價263.62萬元，高壓擺噴灌漿更加經濟實惠，并且防滲效果可靠。所以本次設計決定采用高壓擺噴灌漿進行壩基防滲處理。經計算，灌漿后岳英山副壩基礎滲流量非常小，達到防滲目的。

(4)溢洪道加固設計

溢洪道邊墻保持較好，在泄洪時未發現異常現象，滿足泄流要求，但是由于溢洪道邊墻較短泄流時洪水有漫過溢洪道回流至副壩背水坡壩腳可能，本次除險加固設計對溢洪道校核水位時溢洪道泄流水面線進行了復核，校核洪水時溢洪道邊墻端點以下水位低于溢洪道兩側地面高程，所以洪水不會回流下游壩腳，現有溢洪道滿足泄流要求。

(5)輸水洞加固設計

由于主壩輸水洞沒有攔污柵，閘門前淤積嚴重，閘門無法完全落下，本次除險加固設計給主壩輸水洞閘門前修建攔污柵。

由于原副壩輸水洞無法繼續使用，并且，副壩下游由耕地變為葡萄等水果種植園，灌溉需求率增大，所以本次設計對副壩輸水洞進行拆除重建，重建后洞長30.5m。直徑0.8m。輸水洞洞體采用更換啟閉設備，啟閉設備采用閘閥；重建工作橋和啟閉機室，工作橋采用桁架結構總長10m，兩跨，對原有基礎進行拆除；新建啟閉室4m2。

(6)進口段設計

進口段為八字墻,八字墻段長1.5m，底板高程為55.4m，進口寬3.2m，連接閘室處寬2.4m，邊墻為重力式混凝土結構，混凝土強度等級為C20，墻頂寬0.5m，迎水面為直立，背坡坡比為1:0.3，墻底高程為55.4m。底板為混凝土結構，混凝土強度等級為C20，厚度為0.4m，進口底板下設一道深0.8m厚0.5m的齒槽。為充分利用原來的結構，節約工程量，將原進口段部位混凝土予以保留，作為新建進水口底板及邊墻的基礎，新建進口底板及邊墻基礎與老混凝土之間的空隙采用M10漿砌石填筑。

(7)閘室設計

輸水洞布置右岸山坡內，由進口引渠、檢修閘室和輸水管道組成，全長30.5m，進口設置一扇檢修閘門。輸水管道直徑為0.8m，最大泄量為2.25m3/ s。

進口檢修閘室采用豎井式結構，豎井為鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級為C25，長2.0m，沿壩軸線方向寬2.4m，進口底高程為55.4m，底板厚1.0m，坐落在壩基回填土上。進口設一扇鑄鐵平板檢修閘門，孔口尺寸為D=0.8m，閘門下游側設置一道胸墻，塔頂高程為67.2m。塔頂設一檢修平臺，檢修平臺上設置3.5m高的排架，排架混凝土強度等級為C25，排架上為螺桿啟閉機室，地面高程為60.65m。啟閉機室為輕型結構，建筑面積為2×2m2。

為確保黏土斜墻與檢修閘室緊密接觸，不形成滲漏通道，將檢修閘室周邊的黏土心墻進行加厚處理。

(8)洞身處理

洞身采用鋼管，總長30.5m，為直線形布置。輸水管首端底高程為55.4m，末端底高程為55.25m，坡度為1/200，首端伸入檢修閘室內1.5m，末端與消力池相接。輸水管道采用鋼管，壁厚為8mm，內壁采用涂裝水泥砂漿防腐，外壁涂裝環氧瀝青防腐層。管道布置在開挖的溝槽內，基礎坐落在強風化巖下部及中等風化巖上，鋪設管道前在溝槽內先鋪筑0.15m厚的C10素混凝土墊層，鋼管鋪設完成后，在溝槽內滿槽澆筑C15混凝土封蓋鋼管，混凝土頂面距鋼管頂0.3m。

The Reinforcement Engineering Design for Yue Yingshan Reservoir

Zhang Hailiang Jinling reservoir engineering construction administration, Jinzhou 121000

This article introduces the general situation of Yue Yingshan reservoir and analyzes the present situation of engineering. According to the construction of the main part of reinforcement reservoir which contains the design of dam project, spillway and conveying tunnel, Rebuilding the main dam slope, slowing down the upstream batter of auxiliary dam, the revetment, seepage control spillway of dam foundation and conveying tunnel are discussed in the article.

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.035