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龙潭水库除险加固设计

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摘 要:近年来,水利工程的发展,成为了社会主义建设进程中一个不可或缺的部分,其中水库是江河防汛体系的重要组成部分,赣州市中小型水库数量多,分布面积广,病险水库多,因此做好中小型水库的除险加固工作越来越重要。本文将从施工组织设计在龙潭水库除险加固工程中的意义出发,结合实际,对其具体措施进行分析。

关键词:中小型水库;除险加固;施工组织设计

中图分类号:TV62 文献标识码:A 文章编号:

一、除险加固设计在中小型水库工程中的意义

水利工程是整个建筑产业链的重要组成部分,其不同于其它的工程。水利工程的建设是涉及了区域性的整个生态环境的,其质量的是否能够得到充分的保障,更是关乎着水利工程周边环境的安定程度的。尤其是水库工程来讲,对其的质量控制工作更是必须严抓的。否则,水库工程一旦出现重大而不能及时挽救的质量性问题,是会极有可能对水库周边环境造成极大程度的经济损失乃至于人员伤亡的。所以,对其的质量控制是必须严抓的,同时,水库工程的建设是远较其它工程为受环境的影响的,即使在竣工之后,也必须对其进行定期或不定期的检查养护工作。

二、工程概况

龙潭水库除险加固工程位于章江河上,坝址距县城约7.5km。是一座以灌溉为主、兼有防洪、养殖和人畜饮水等综合功能的小(一)型水利枢纽工程。水库于1970年6月建成,原设计总库容176.8万m3,其中兴利库容140万m3,滞洪库容31万m3,死库容6万m3。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施三部分组成。大坝为均质土坝,坝高33m,坝顶长310m,坝顶宽4.6m。溢洪道位于大坝右侧,为开敞式溢洪道,WES溢流堰,全长300m,底宽10~15.4m,最大泄量150m3/s。

水库存在的主要问题:一是坝体抗滑稳定性不满足规范要求:二是主坝坝体及左坝肩渗漏严重:三是溢流堰面平整度差,气蚀较重,多处混凝土剥落,堰面混凝土伸缩缝止水损坏:四是泄洪洞和灌溉发电洞衬砌混凝土抗渗性能差。渗漏严重:五是金属结构、机电设备均超过使用年限.不能安全运行;六是大坝安全监测、管理设施不完善。

三、工程设计

根据存在的主要问题,对龙潭水库除险加固工程主要进行了以下8个项目的设计工作:

3.1坝基及左、右岸坝肩帷幕灌浆

为增强坝体稳定,减小基岩渗水,对整个坝段进行帷幕灌浆。为解决左坝肩的绕渗问题,将灌浆范围向左坝头外延12m。灌浆孔设双排,孔距2.2(2.1)m,排距1.4m,深入基岩9.0~18.6m。沿坝趾浇筑混凝土灌浆压重平台,中间坝段灌浆压重平台沿坝趾随地形成折线变化,岸坡坝段沿坝趾地形成台阶变化。灌浆压重平台与其上部混凝土防渗面板整体浇筑,并设两排锚杆加强与基岩的连接。

3.2溢洪道改造工程组织设计

溢洪道改造工程包括一级平流段、一级陡坡段、一级消力池、二级平流段、二级陡坡、二级消力池、护坦、出口段的衬砌加周及右岸高边坡处理工程。本次除险加固主要是恢复重建溢流堰,采用WES实用堰型,浆砌石外包钢筋混凝土结构,堰顶高程454.8m,弯道陡坡段侧墙采用浆砌石加高,二三级陡坡底板加衬20cm厚钢筋混凝土面层。

溢洪道改造工程共完成拆除溢流堰浆砌石260m3,拆除砌砖150m3,拆除混凝土40m3,人工夯实填土8Om3,细沙反滤层24m2,挖除淤泥2346.46m3,抛石160.50m3,M7.5浆砌石堰体9Om3,C20混凝土320m3,钢筋8t,铅丝笼石180m3。

3.3坝体防渗处理

坝体防渗面板防渗综合考虑各种因素采用坝体迎水面做混凝土防渗面板方案,防渗面板采用C25F150W8混凝土浇筑,高程394.8m以下,厚度由上部0.4m渐变至底部0.9m,高程394.8m以上厚0.4m。非溢流坝段每lOm(12m)设一道竖缝,溢流坝段每7.5m设一道竖缝。缝内设置橡胶止水;高程380m以下采用双道止水;高程380m以上采用单道止水。缝迎水面采用聚硫密封胶封闭,缝内充填聚乙烯闭孔泡沫板。为减少混凝土裂缝,在面板底层和面层设置直径φ12mm,间距200mm的钢筋网。

为保证面板混凝土与坝体浆砌石体的牢固连接。在其之间设置锚杆,锚杆间距1.5x1.5m、1.4x1.4m、1.2 x1.2m不等,呈梅花型布置。锚杆采用20MnSi、直径φ20(22)的II级钢筋,锚杆锚人坝体料石内,所有锚杆均为全长粘结性树脂锚杆。

为解决两洞渗漏问题,对两洞做水泥固结灌浆处理,沿洞壁径向设灌浆孔,孔深0.8m,每个断面均匀设8孔,沿洞长方向孔距1.0m。两洞表面清理干净,外抹水泥基防渗涂料防渗,更换破损止水。

3.4 放水设施改造工程

放水设施改造工程主要是拆除原三级旋转闸门及进口消力池,增设了放水塔和工作桥。放水塔高29m,为内径3m的C25混凝土圆形钢筋混凝土结构,内设孔口为1.5x1.5m平板检修和工作钢闸门,采用手电两用螺杆式启闭机,在施工过程中我们还根据实际对放水塔结构设计进行了进一步的优化。

放水设施工程共完成土方开挖3200m3,土方回填1400m3,拆除闸门3座,拆除砌石80m3,M7.5浆砌石54.48m3,MIO砂浆抹面1113.O0m2,浇筑C25混凝土290m3,预制C25混凝土69m3,钢筋制安20T,安装手动螺杆式QLT-0.3-S型启闭机2台。

3.5溢流堰面加固处理

将现有溢流堰面混凝土表层进行凿除处理,凿除厚度为300mm。重新浇筑强度为C30F150W8的聚丙烯纤维混凝土堰面,在新浇混凝土表层设置直径φl4mm、间距200mm的钢筋网。在堰面混凝土中掺加聚丙烯纤维及配置表层钢筋网,以有效控制堰面表层裂缝的开展,提高混凝土的耐久性、抗渗性和抗冲击性。为加强新老混凝土之间的结合,在堰面与坝体之间设置直径φ20mm锚杆连接,锚杆间距和排距均为1.5m,呈梅花形布置。

3.6金属结构及电气设施更新改造

针对龙潭水库金属结构及电气设施老化严重的问题,更换泄洪洞及灌溉洞进、出13共4扇钢闸门,配合闸门更换,凿除门槽二期混凝土重新浇筑。更换两洞进口闸门配电及操作设备,增加两洞出口闸门配电及操作设备。主要完成10kV架空线路0.7km,安装75kVA变压器l台,低压配电屏1面,动力配电箱1面,电力电缆(VV1kV3x25+1xlO)20m,电力电缆(VVlkV2xl0)360m,照明电线(BVV0.5kV2x4)150m等。

3.7完善大坝安全监测设施

大坝原有测压管均已淤堵,须重新布设测压管。在左、右岸坡坝段、溢流重力坝段及连拱坝段各设一横断,每个横断各布设2根测压管,共计8根。现状已遭破坏及因溢流堰面凿除被破坏的沉陷及位移观测标点,均原位更新恢复,两岸的观测基点重新率定后继续使用。

参考文献

[1]李红斌.浅谈如何做好中小型水库除险加固工程项目建设管理[J].水利建设与管理,2009年10期.

[2]刘志林.小型水库土石坝的除险加固措施[J].技术与市场,2011年05期.

[3]袁勤国,陈思翌.湖北省中小型水库土石坝渗漏原因及防渗处理[J].长江科学院院报,2009年S1期.

[4]李高民.小型水库除险加固新增溢洪道设计优化技术[J].水利与建筑工程学报,2011年01期.