水庫工程設(shè)計論文
1水庫現(xiàn)有病險情況及除險加固的必要性和重要性
孤山子水庫從1976年10月竣工至今已運(yùn)行30余年，通過對水庫運(yùn)行的各項資料以及地質(zhì)勘查的綜合考慮，孤子山水庫工程的主要建筑物還存在以下一些問題:副壩下游壩腳滲水，且形成明流，威脅副壩壩體穩(wěn)定性。溢洪道左導(dǎo)墻基礎(chǔ)被掏空。溢洪道末端出現(xiàn)沖坎。輸水洞進(jìn)口啟閉機(jī)啟閉困難，閘門漏水。輸水洞出口沒有消力池，沖坑越來越深，沖坑面積越來越大。輸水洞泄洪渠沒有保護(hù)措施，不斷吞噬耕地，且威脅左側(cè)居民。由此可見，為了使得孤山子水庫符合國家防洪標(biāo)準(zhǔn)，對其實施除險險加固工程是非常有必要的。孤山子水庫除險加固工程建成后，將會給該地區(qū)帶來明顯的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。首先，水庫保護(hù)了下游的28個自然屯、0．28萬人口和700hm耕地，同時，水庫與灌區(qū)配套后可使其灌溉面積增加到1226hm2。其次，待水庫工程正常運(yùn)行后，周邊地區(qū)可以不斷發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，從而增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入。最后，水庫的除險加固工程完工后，它將會不斷的改善水庫周邊的自然環(huán)境，營造更好的生態(tài)環(huán)境，水庫的環(huán)境效益會更加突出。
2建筑物加固設(shè)計方案
針對目前孤山子水庫主要建筑物存在的問題，本次除險加固工程主要對主壩、副壩、溢洪道和輸水洞進(jìn)行相應(yīng)的加固處理設(shè)計。
2．1主壩除險加固設(shè)計
主壩壩頂長168m，寬4．3m，本次設(shè)計將壩頂清基0．1m，清基后修建0．35m厚的'碎石路面，該路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石修筑而成。主壩壩頂?shù)缆烽L度為170m，路寬4．3m，平整路面后鋪設(shè)0．35m厚的碎石路面，路面坡度為1．5%，路基材料組成與主壩相同。背水坡用C20混凝土修筑4條混凝土排水溝，間距為50m，并在背水坡種植草皮護(hù)坡。主壩迎水坡護(hù)坡石風(fēng)化嚴(yán)重，現(xiàn)將原來的干砌護(hù)坡石拆除，新建0．1m厚的碎石反濾和0．3m厚的干砌石護(hù)石坡。主壩背水坡干砌石排水體風(fēng)化也比較嚴(yán)重，先將拆除重新修筑干砌石排水體。
2．2副壩除險加固設(shè)計
副壩背水坡局部斷面較陡，本次加固需要通過填筑土方恢復(fù)背水坡設(shè)計坡度1∶2。其中，副壩0+030～0+080段背水坡平均坡度調(diào)整為為1∶1．85，副壩0+160～0+200段背水坡平均坡度調(diào)整為1∶1．94，副壩0+200～0+270段背水坡平均坡度調(diào)整為1∶1．86，副壩0+270～0+294段背水坡平均坡度為1∶1．70。副壩壩頂清基0．1m后修建0．35m厚的碎石路面，路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石組成。背水坡用C20混凝土修建6條混凝土排水溝，間距為60m。背水坡種植草皮護(hù)坡。副壩迎水坡護(hù)坡石風(fēng)化比較嚴(yán)重，現(xiàn)將原來的干砌護(hù)坡石拆除新建0．1m厚的細(xì)沙反濾和0．3m厚的干砌石護(hù)坡。副壩背水坡排水體風(fēng)化嚴(yán)重，全部拆除并重新修筑干砌石排水體。此次設(shè)計依據(jù)孤子山水庫壩基、地質(zhì)情況及相關(guān)地層的防滲漏處理經(jīng)驗，擬通過高壓噴射灌漿方式對壩基進(jìn)行防滲漏處理。高壓噴射灌漿施工采用單排擺噴套接技術(shù)形式，二管法施工工藝，孔間距1．4m�？紤]壩基繞滲的影響，灌漿范圍為樁號0+000～0+294，水平灌漿長度為294m。高壓噴射灌漿施工孔軸線布置在迎水坡堤腳，孔間距為1．4m，單孔灌漿深度為0．3m。
2．3溢洪道加固設(shè)計
原溢洪道已開挖形成堰體，為了減少工程量和節(jié)約工程投資，本次對溢洪道的加固主要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行。溢洪道的全部加固工程主要包括在左側(cè)堰體修建擋土墻和對兩岸不穩(wěn)定山體削坡兩部分內(nèi)容。考慮到溢洪道堰體左側(cè)沖刷比較嚴(yán)重，已嚴(yán)重威脅到水庫下游的居民和農(nóng)田，本次加固將堰體左側(cè)原漿砌石擋土墻拆除，采用鋼筋混凝土修筑高4．7m、長106m的擋土墻。擋土墻基礎(chǔ)為寬1．4m、深0．5m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。此外，溢洪道堰體兩側(cè)山體風(fēng)化嚴(yán)重存在許多不穩(wěn)定因素，現(xiàn)將兩側(cè)山體進(jìn)行削坡處理，其中左側(cè)削坡處理后坡比為1∶1．03，而右側(cè)削坡處理后坡比為1∶1．08。
2．4輸水洞加固設(shè)計
孤山子水庫輸水洞為洞深直徑1．5m的有壓隧洞，進(jìn)口洞底高程535．85m，洞長86．00m，出口高程532．81m。另外，在輸水洞進(jìn)口有一座啟閉塔和一扇工作閘門并配有螺桿啟閉機(jī)。鑒于目前水庫輸水洞存在的問題，此次除險加固主要包括在輸水洞出口設(shè)消力池和重新更換輸水洞進(jìn)口閘門及啟閉機(jī)兩部分工作。消力池加固工程首先需要在輸水洞出口平臺修建鋼筋混凝土翼墻。其次，在輸水洞的下游修建長22m、寬10m的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)消力池，同時，在消力池兩側(cè)修建高5．6m的擋土墻。最后，在消力池的下游修建底板高程526．65m、寬10m、長31m的海漫，并在海漫兩側(cè)前段5m修筑鋼筋混凝土翼墻，隨后對海漫兩岸進(jìn)行土方回填。
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