新盖房枢纽引河闸工程安全状态评价

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摘 要：新盖房枢纽引河闸在经历42年的运行后，工程存在很多安全隐患和问题，本文根据引河闸质量检测和复核计算数据资料对引河闸进行了安全状态分析评价，并提出了处理建议。

关键词：引河闸；安全状态；评价

1.工程概况

新盖房枢纽位于南拒马河与白沟河汇流点以下2㎞的雄县新盖房村北，汇流面积达10151平方公里。该枢纽与白沟河左堤共同承担保护京、津，津沪、京九铁路、华北油田及下游广大地区人民生命财产安全的重任。枢纽由分洪闸、溢流堰、引河闸和灌溉闸建筑物组成，具有泄洪、灌溉、输砂等综合效能。

新盖房枢纽校核流量为5000m3/s，其中溢流堰泄流3964 m3/s，分洪闸泄流为1036 m3/s；新盖房枢纽下接新盖房分洪道，新盖房分洪道原校核流量5000 m3/s。引河闸设计流量500 m3/s，灌溉闸设计流量67 m3/s，分洪闸设计流量400 m3/s。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，新盖房枢纽工程属Ⅰ等工程，主要建筑物级别为1级，次要建筑物级别为3级；引河闸是新盖房枢纽的主要建筑物，为1级建筑物。

引河闸由5孔组成，每孔净宽8m，胸墙式结构，闸底板高程为8.0m（黄海高程，下同），采用8×5.2m升卧式钢闸门，电动、手摇两用启闭设备。闸上设计水位为12.5m，校核水位为15.46m，闸下设计水位为11.0m，设计流量为500 m3/s。

闸底板上游为防渗阻滑板，阻滑板与闸室底板之间用拉筋连接。闸室下游为钢筋混凝土消力池，消力池下游接浆砌石海漫和抛块石防冲槽。闸室两侧上下游采用钢筋混凝土扶壁式圆弧墙与两岸堤防相接，墙顶高程上游为16.1m，下游为13.2m。混凝土护坡顶高程13.2m。闸室两侧为钢筋混凝土翼墙，防渗段和消力池段为钢筋混凝土护坡，其它部位为浆砌石护坡。闸室上下游防护总长126.6m。

引河闸交通桥桥面高程17.0m，桥长62m，桥宽6m；设计标准为：汽-10、拖-30。

新盖房枢纽引河闸在42年的运用过程中，将中小洪水引入白洋淀，减轻了新盖房分洪道下游地区的洪涝灾害，同时也减少了东淀的泥沙淤积。90年代以后，华北明珠白洋淀面临干淀的危险，引河闸的输水补淀作用更趋明显，利用工程调蓄水量，为白洋淀不干淀作出了贡献。

引河闸建成后，曾经历了1973年、1977年、1979年、1996年四次较大洪水考验。1973年枢纽上游最大流量770 m3/s，引河闸前最高水位12.4m，引河闸下泄660 m3/s；1977年，闸上游最大流量835 m3/s，闸前最高水位12.51m，引河闸泄流698 m3/s；1979年，闸上游最大流量1236 m3/s，闸前最高水位12.77m，引河闸下泄735 m3/s；1996年，闸前出现了1964年以来最大洪水，洪峰流量达1576 m3/s，引河闸下泄476 m3/s。发挥了显著的防洪减灾效益。但由于引河闸运行42年之久，加之建闸时设计不合理，施工技术上的局限性和管理经费的严重不足，导致工程本身存在众多隐患，很难满足现代管理运用要求，存在严重安全隐患。

2.工程现状安全状态检测结果

根据河北省水利工程质量检测中心站的检测资料，目前新盖房枢纽引河闸工程存在以下几个方面的问题：

2.1闸底板

闸底板裂缝共31条，裂缝长度1.8～8m，裂缝深度为7.5～26cm，裂缝一般呈上宽下窄趋势，裂缝宽度逐渐变窄直至尖灭，裂缝尖灭处闸底板混凝土呈现出疏松、蜂窝、孔洞状。

2.2上游铺盖

上游铺盖保温加固混凝土表面比较完整，局部混凝土表层剥落，剥蚀深度2～4cm；个别部位存在裂缝；上游铺盖混凝土表面碳化深度3.17～4.33mm，平均值为3.84mm。

2.3消力池

消力池混凝土强度高于设计标号150#。消力池混凝土表面碳化深度2.67～4.00mm，平均值为3.39mm。

2.4闸墩

闸墩从上游侧至下游侧水位变化区1.5m范围内表层混凝土疏松、剥落、粗骨料外露，剥蚀深度1.0～1.5cm，局部存在裂缝。闸墩混凝土表面碳化深度1.67～3.16mm，平均值为2.28mm；

2.5交通桥

交通桥T型梁腹板两端与闸墩支撑部位的油毡支座普遍失效，导致支撑部位混凝土脱落，其中22根T型梁梁端断裂，8根T型梁局部混凝土保护层剥落，钢筋外露，外露钢筋锈蚀。交通桥63块桥面微弯板有26块存在纵向或网状裂缝，个别微弯板断裂。

2.6上、下游护坡

上游侧护坡下部保温加固层混凝土比较完整，局部混凝土表面剥落，剥蚀深度1～2cm；上下游护坡混凝土表面碳化深度2.67～3.67mm，平均值为3.29mm。下游侧护坡未进行保温加固，表面有裂缝13～17条，裂缝长度2.4～21m，裂缝宽度0.1～0.3mm。上下游护坡破损及坍塌严重。

2.7观测设施

闸墩观测设施老化，水准点下沉，测压管堵塞，不能保证观测工作的正常进行和观测结果的可靠性。

2.8闸前淤积问题

闸前淤积较严重，且主河槽向左岸偏离，造成闸室右岸翼墙冲刷严重。

2.9金属结构及启闭机

滚轮与轨道不接触现象，闸门止水开裂老化，焊缝不匀，余高不够。闸门面板、主梁、边梁等主要部件强度虽没超出规范，但接近允许值，闸门水平次梁、轴承座及埋件等强度不满足规范要求。启闭设备已老化超期，金属结构锈蚀严重，局部存在分层脱落。

2.10供配电设施陈旧老化，不能保证引河闸启闭设施正常运行。配电室和值班室面积狭小且破损严重。

3.河北省水利水电勘测设计研究院完成的工程复核计算分析和复核结果如下：

3.1过流能力

新盖房枢纽引河闸的泄流能力满足要求

3.2消能防冲

下游消力池长度满足要求，但消力池深度不满足要求。

3.3抗渗稳定性

现状闸基出口段及水平段渗流坡降值均不能满足要求，校核情况下闸基防渗长度不满足要求。

3.4整体稳定性

在各种情况下闸室基底应力及不均匀系数均满足规范要求；在基本组合及地震情况下闸室抗滑稳定安全系数均满足规范要求；在校核洪水位情况下闸室抗滑稳定安全系数不满足要求，计入上游阻滑板作用后仍不能满足要求。

上游翼墙在完建及地震情况下，基底应力不满足规范要求；在校核洪水位情况下，基底应力不均匀系数不满足规范要求；除校核洪水位情况外抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。

下游翼墙在正常运用情况下，基底应力不均匀系数不满足规范要求；各种情况下抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。

3.5结构强度

中联闸室底板及边联闸室底板实际配筋及裂缝开展宽度均不满足要求。

中联闸墩及边联缝墩实际配筋及裂缝开展宽度均不满足要求；边联边墩实际配筋满足要求，但裂缝最大开展宽度不满足要求。

交通桥桥体耐久性设计偏低，支座老化失效，个别微弯板断裂，22根T梁端断裂，桥的运行状况处于不安全状态。

3.6金属结构与电气

闸门止水老化，局部撕裂，闸门整体制造焊接质量较差，闸门材料不满足现行规范要求，闸门面板、主梁、水平次梁、边梁、主轮及埋件等主要部件实际应力均超出允许值。启闭机机架锈蚀严重，动滑轮护罩破损，闸门启闭时钢丝绳存在跳槽现象。

供电线路老化，不能保证启闭设施正常运行，工程存在安全隐患，给运行、维护和检修带来困难。

3.7观测设施

闸墩设有测压管14根，堵塞10根，不能满足管理运行要求；垂直位移、水平位移观测点满足运用要求。

4.引河闸安全状态评价

通过对引河闸工程的现状调查、混凝土质量检测和复核计算分析，对引河闸安全状态评价如下：

4.1通过现状调查发现：引河闸已明显处于老化破坏状态，同时经过1973年、1977年、1979年三次超标准运用，目前工程存在严重隐患。由于工程的超期运行，加之建闸时设计上的不合理、施工技术上的局限性和管理经费的严重不足，导致了工程本身存在众多隐患，很难满足现代管理运用的要求。

4.2混凝土质量检测结果表明：闸底板多处裂缝；闸墩表层混凝土疏松、剥落、粗骨料外露；交通桥支撑部位混凝土脱落，钢筋外露锈蚀严重，个别微弯板断裂。

4.3复核计算分析结果表明：消力池深度不满足要求；闸基防渗长度不足，闸基渗流坡降不满足要求；闸室抗滑稳定不满足要求；闸室结构实际配筋不满足现行规范要求；上下游翼墙抗滑稳定、地基承载力均不满足规范要求；交通桥结构配筋不满足现行规范要求。

5.结束语

引河闸已运行42年，工程存在很多问题，运行存在严重的安全隐患，通过对引河闸的工程检测和复合计算，该闸为四类闸，可以看出对原闸进行保留工程加固的意义不大，而且处理技术难度高，经济上也不合理，建议进行拆除重建。由于该闸担负着十分重要的防汛任务，在重建之前，运行管理单位一定要加强对该闸的监测和管理，采取必要的措施，保证重建之前新盖房枢纽引河闸的防洪和运行安全。

参考文献

[1] 新盖房枢纽引河闸工程安全鉴定工程现状调查分析报告.河北省大清河河务管理处，2011.10

[2] 新盖房枢纽引河闸工程安全鉴定混凝土质量检测报告.河北省水利工程质量检测中心站，2005.12

[3] 新盖房枢纽引河闸工程安全鉴定复核计算分析报告.河北省水利水电勘测设计研究院，2012.3

[4] 新盖房枢纽引河闸工程安全鉴定综合评价报告.河北省水利水电勘测设计研究院.2012.3

[5] 王建伟.新盖房枢纽引河闸存在问题及对策.水科学与工程技术，2009.3

【文章编号】1627-6868（2013）09-0040-02