杜集水庫上游護坡改造方案比選

【摘要】介紹了杜集水庫概況，由于水庫壩址地處低丘陵區，附近塊石多為易風化的石英巖，不宜作為護坡材料，鑒于工程經濟實用考慮，提出了現澆砼護坡、干砌塊石護坡和漿砌塊石護坡三種方案進行比選，經綜合比較推薦采用現澆砼護坡方案。

【關鍵詞】上游護坡；設計方案；杜集水庫

1、工程概況

杜集水庫位于安徽省合肥市長豐縣東部的杜集鄉，壩址北距長豐縣城26km，南距合肥中心市區80km。屬淮河流域窖河水系。水庫大壩位于窖河水系沛河中游，江淮分水嶺北側，距淮南鐵路朱巷車站約12km，緊靠大壩下游右側為杜集鄉政府所在地。為淠史杭灌區瓦東干渠末端的一座中型反調節水庫。水庫控制流域面積29.0km2，其功能以灌溉、防洪為主，結合生活供水、養殖等。

2、工程等別及建筑物級別

杜集水庫設計總庫容為1322萬m3，水庫工程規模為中型，工程等別為Ⅲ等，工程主要建筑物級別為3級，次要建筑物級別為4級，臨時建筑物5級。

杜集水庫大壩同時攔蓄中沖和西沖兩條支流的來水，形成東庫區和西庫區，兩個庫區之間以庫區道路為分水嶺。大壩在平面上基本呈L形折線布置，本次加固后壩軸線總長3134m，其中西庫區壩軸線長1060m；東庫區壩軸線長2074m。

3、設計基本資料

多年平均降雨量944mm；多年平均氣溫15℃；多年平均水面蒸發量935mm；多年平均最大風速13.2m/s。50年一遇最高庫水位42.55m（中沖）；300年一遇最高庫水位42.94m（中沖）。50年一遇最高庫水位42.56m（西沖）；300年一遇最高庫水位42.94m（西沖）。

4、上游壩坡改造

4.1 現狀上游護坡復核

大壩樁號0+325開始迎水坡為砼護坡，0+340處砼護坡有一條橫縫長1.9m，從砼護坡坡頂一直延伸到坡底，0+439～0+450段迎水坡砼護坡剝蝕老化，存在橫豎裂縫豎縫從砼護坡坡頂延伸到破底，橫縫長2.1m；1+250處迎水坡砼護坡老化剝蝕，表面成麻面，2+940-3+170段迎水坡護坡無砼護坡。根據現場檢查，現狀砼護坡厚度均在12cm以下，砼護坡范圍為40.5～43.5m之間。

現澆砼護坡厚度按照《碾壓式土石壩設計規范》（SL274—2001）附錄A.2.3條公式計計算t=0.134m，現狀板厚均小于0.12m，且老化剝蝕嚴重，不滿足規范要求。

4.2 上游護坡設計方案比選

本次擬對上游壩坡進行護坡改造，根據已建類似工程，大壩上游護坡主要采取以下幾種方案。

4.2.1 現澆砼護坡方案

現澆砼護坡厚度按照《碾壓式土石壩設計規范》（SL274—2001）附錄A.2.3條公式計算：

經計算t=0.134m，根據類似工程經驗，設計取板厚0.15m，下設0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。

4.2.2 干砌塊石護坡方案

干砌塊石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設計規范》（SL274—2001）附錄A.2.2條公式計算：

經計算Qmax=3.816，Qmin=0.318，t=0.596m。

設計采用干砌塊石厚度0.6m，下設0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。

4.2.3 漿砌塊石護坡方案

漿砌石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設計規范》（SL274—2001）附錄A.2.1條公式計算：

經計算D=0.266m，Q=23.74kg，t=0.317m。

設計采用漿砌塊石厚度0.5m，下設0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布，每20m分縫一道，縫間用聚乙烯閉孔泡沫塑料板填縫。

4.3 主要經濟指標

三種方案主要經濟指標見表1。

根據上表，漿砌塊石護坡造價最高，現澆砼護坡造價最低；由于水庫壩址地處低丘陵區，附近塊石多為易風化的石英巖，不宜作為護坡材料，外運塊石運距較遠，對采用塊石護坡造價大幅提高，并且砌石護坡在今后運行管理容易損壞，管理不方便。而砼護坡施工方便，速度快，整體性強，外型美觀，造價最低，經綜合比較推薦采用現澆砼護坡方案。

4.4 上游護坡設計

現狀護坡全部拆除重建，采用C20現澆砼護坡，現澆砼護坡厚度0.15m，下設0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。現澆砼護坡范圍從38.5m高程至設計洪水位高程42.56m/42.55m。

5、小結

由于砼護坡具有施工方便，速度快，整體性強，外型美觀，造價最低，本工程經綜合比較推薦采用現澆砼護坡方案。

作者簡介：曾岑（1990-），女，2012年畢業于西北農林科技大學農業水利工程專業，助理工程師