遵化市吳家溝水庫除險加固工程設計

馬洪飛

摘 要：遵化市吳家溝水庫經30年運行，經大壩安全鑒定水庫為三類壩。為保證水庫安全運行，對吳家溝水庫進行除險加固是必要的。

關鍵詞：吳家溝水庫；除險加固；攔河壩；溢洪道；放水洞

中圖分類號：TV697.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0093-01

1 工程概況

吳家溝水庫位于河北省遵化市小廠鄉吳家溝村北1.5km處，壩址坐落在薊運河系黎河上游，控制流域面積0.9km2，水庫總庫容45.6萬m3，是一座以防洪、灌溉為主的小（2）型水利樞紐工程。水庫于1974年設計并動工修建，1982年竣工并于當年攔洪蓄水。水庫樞紐建筑物主要由攔河壩（含主壩和副壩）、溢洪道和放水洞三部分組成。

攔河壩為粘土斜墻壩，現狀最大壩高17.0m，壩頂高程58.6m，壩頂長283m，其中主壩長116m，壩頂寬3m。攔河壩上游壩坡為干砌石護坡，樁號壩0+000～壩0+120由于壩坡破壞嚴重，高程50.00m～58.60m已改為連鎖板護坡，坡比為1：3.0；下游壩坡無護坡，坡比由上至下分別為1：2.0和1：2.5，在49.0m高程處設有2m寬馬道。

溢洪道位于攔河壩右端、距壩頭50m處的山凹處，為開敞式寬頂溢流堰。溢洪道堰頂高程56.0m，堰頂寬10m，下游為開敞式明渠，兩岸部分坡比為1：0.8，其它為自然坡度。溢洪道全長190m，縱坡1/30，最大泄量30.3m3/s。

放水洞位于攔河壩右壩頭，由進口臥管上呈階梯型布置的進水孔控制進流，放水洞為半圓拱漿砌石外襯混凝土結構，斷面尺寸1×1.5m（寬×高）。放水洞出口底高程43.86m，最大流量0.3m3/s。

吳家溝水庫經過多年運用，存在壩基局部滲漏、上下游壩坡破壞嚴重、壩頂路面坑洼不平、溢洪道斷面不規則，兩側邊坡陡緩不一，存在邊坡穩定問題及抗沖刷問題、放水洞階梯臥管孔口已封堵，線路老化及水庫管理設施不完善，缺乏水位、壩體滲流等必要的觀測設施，無法掌握攔河壩的工作狀態等問題。

2 工程設計

2.1 攔河壩壩體整修加固設計

2.1.1 攔河壩壩基防滲處理設計

當庫水位達到49.0m時，發現主壩與副壩之間的原土丘段漏水，并形成基流，漏水部位為一砂礫石夾層，由于水庫修建時取土造成土丘段原土體變薄，縮短了滲徑，增大了滲透坡降，故造成庫水滲漏，并給水庫安全留下極大隱患。

本次灌漿范圍為主壩與副壩之間的原土丘段，壩軸線樁號為壩0+116～壩0+160，攔河壩灌漿帷幕軸線總長44m。灌漿帷幕線布置在壩頂高程58.60m處，根據施工需要，帷幕軸線布置在壩頂中心線。根據攔河壩壩基地質條件，帷幕灌漿孔布置為單排，孔距確定為2.0m。根據地質勘探壓水試驗成果和帷幕灌漿標準，樁號壩0+116～壩0+160灌漿孔孔底高程確定為38.6m（按深入相對不透水層3m考慮），最大鉆孔深度20m。

2.1.2 壩頂整修

現狀壩頂路面坑洼不平，影響汛期抗洪搶險工作，本次加固將重修壩頂路面。實測壩頂寬3m，壩頂高程為58.6m。壩頂采用泥結碎石路面，厚20cm，下游設預制混凝土路緣石寬0.12m，頂部與路面齊平。

2.1.3 上游壩坡整治及下游壩坡修整

（1）上游壩坡樁號壩0+000～壩0+120由于壩坡破壞嚴重，高程50.00m～58.60m已改為連鎖板護坡。此次壩坡整治58.6m高程到50.0m高程段原有連鎖板護坡基本完好不再拆除重建，整治首先拆除原砌石護坡，然后對塌陷、變形部位按原設計1：3.0的壩坡進行回填、修補、整平，再砌筑厚12cm的連鎖板護坡。50.0m高程到44.8m高程段先拆除原砌石護坡，然后對塌陷、變形部位按原設計1：3.0的壩坡進行回填、修補、整平，再砌筑厚40cm的干砌石護坡。施工時要求砌筑緊密，護坡表面砌筑平整。

（2）對下游壩坡進行清基，厚度0.3m，局部塌陷處用壤土進行回填。修整后下游壩坡采用植草護坡，在49.0m高程設有2m寬馬道，馬道以上坡比為1：2.0，馬道以下坡比1：2.5。

2.2 溢洪道加固設計

溢洪道加固項目主要包括溢洪道斷面整修和溢洪道斷面護砌。根據溢洪道的現狀，整修后的溢洪道全長190m，由引水渠段、控制段、泄槽段三部分組成。引水渠段長55m，進口底高程54.17m，底坡1/30，為喇叭形，底寬14～10m，左右岸為自然邊坡；控制段長20m，為寬頂堰，堰頂高程56.0m，堰頂凈寬10m，兩岸邊坡為1：0.8；泄槽段長115m，底坡1/30，底寬10～16m， 左右岸為自然邊坡。

2.3 放水洞加固工程

因現有放水洞階梯式孔口已封堵，其已經不能擔負放空水庫及為下游工業供水的需求，本次加固將拆除放水洞進口封堵的蓋板，更換為鋼蓋板。

2.4 工程觀測

本次加固水庫設置的觀測項目主要包括：庫水位觀測以及攔河壩壩體和壩基滲流壓力觀測。由于原工程未設置安全監測設施，因此本次觀測設計均全部重新布置。

3 結語

（1）本工程消除了水庫的安全隱患，并增加了水庫的蓄水量，保障了水庫調節徑流量功能的正常發揮，維護下游地區的安全，有利于下游地區經濟持續健康的發展，帶來經濟效益。同時增強了水庫調節小局域環境的功能，有利于發揮水庫的社會效益。（2）本工程有利于維護水庫運行過程的安全，防止水庫安全隱患的爆發帶來的危害，保障下游地區人們的生命安全和財產安全。