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大饭水库除险加固工程措施与实践

日期:2015-7-15 14:36:54 来源:转载 浏览数:
 
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    1· 工程概况
    大饭水库地处福建省将乐县安仁乡大饭村附近,坝址坐落于安福口溪支流万安溪上游,属金溪二级支流,是以灌溉为主、结合供水、发电等综合利用的小( 1) 型水库。水库坝址以上集雨面积2. 40 km2,总库容106 万m3。工程于1974 年冬动工,1984 年3 月开始蓄水试运行,按20 a一遇洪水标准设计,100 a一遇洪水标准校核。
    水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水涵洞等建筑物组成。大坝为均质土坝, 最大坝高30. 5 m,坝顶高程121. 5 m,坝顶长113. 0 m; 溢洪道位于大坝左岸,为河岸开敞式,堰型采用开敞式实用堰,无闸控制、自由溢流,堰顶高程118. 5 m,设计最大下泄流量38 m3 /s; 输水涵洞为坝底埋设,位于大坝坝体右端,进口高程99. 5 m,涵洞为城门型,采用浆砌块石护砌,断面尺寸0. 7 m × 1. 4 m ( 净宽× 净高) ,启闭设备采用拉杠式闸阀。
    2· 存在的主要问题
    大坝经安全鉴定,并报福建省大坝安全管理中心核查,且经现场查勘后,确定为Ⅲ类坝,存在的主要问题如下:
    1) 坝体与坝基渗漏问题较严重。实际运行过程中大坝出现渗漏、背水坡存在湿坡,高水位时还会出现多处湿坡、烂坝现象; 当库水位在116 m时,大坝背水坡湿坡面积高达463 m2。坝基岩性为花岗岩,属于中等~ 弱透水层,坝基也存在着渗漏问题; 另外,坝脚排水棱体高程92. 60 m以下被弃土覆盖。
    2) 输水、泄水建筑物老化破坏较为严重。输水涵洞洞身漏水严重,启闭房年久失修、已属危房,涵洞进口启闭设备老化、锈蚀,操作不灵; 溢洪道进水口右侧挡墙深陷断裂,下游挑流消力池侧墙毁坏。
    3) 大坝管理、安全监测设施不完善。大坝从建成至今,尚未布设水平、沉陷位移观测点,也未布置渗流、测压观测设施,无法进行观测,以致不能全面了解大坝运行情况。
    4) 其他问题。坝顶防浪墙损坏严重; 大坝上游砌石护坡杂草丛生且存在大面积不均匀深降,下游土坡杂草、树木生长茂盛,并伴有白蚁活动痕迹; 土质防汛道路凹凸不平,损毁严重,不能满足水库防汛抢险的要求; 单层砖混结构管理房破旧不堪,多处结构损坏。
    3· 除险加固工程措施
    1) 大坝坝体与坝基防渗加固工程。根据大坝填土性状和坝体结构布置特点及实验桩成果,并通过方案比选,推荐采用双管结合单管高压旋喷对坝体、坝基进行防渗处理,即高程101. 5 m以下、桩号0 + 023. 5 ~ 0 + 101 采用双管高压旋喷,形成长77. 5 m的防渗墙。布置单排孔,孔距1. 0 m,成桩直径0. 75 m,共布置156 个灌浆孔,最大灌浆深32 m,钻孔总进尺4 292 m,高压水射流压力为30 MPa,检查孔灌浆压水实验透水率为0. 21 ~3. 19 Lu,满足防渗标准。101. 5 m高程以上,桩号0 - 008 ~ 0 + 128 采用单管高压旋喷,沿坝轴线单排布置,孔距0. 5 m,成桩直径0. 65 m,共布置272 个灌浆孔( 其中156 个钻孔直接利用双管旋喷钻孔) ,钻孔深至相对不透水层以下3. 0 m,检查孔灌浆压水实验透水率为0. 181 ~2. 593 Lu,满足防渗标准。
    2) 输水涵洞改造工程。根据涵洞产生渗漏的原因及以往加固效果,综合考虑投资、工艺、质量等方面,推荐新建右岸无压输水隧洞。对原输水涵洞实施封堵,包括进口段封堵、涵洞砌体补强灌浆、洞身段封堵及坝顶旋喷加密与涵洞基础处理。新建M7. 5 浆砌块石引水渠道,将水引至输水隧洞,渠道长40 m,不设坡降,断面型式为梯形,进口底高程98. 5 m; 隧洞进水口采用岸坡式,进口底高程99. 0 m,设斜拉闸门,闸门后设消力池。隧洞全长218 m,断面型式采用城门型,IV、V 类围岩采用C20 钢筋混凝土衬砌,衬砌厚度0. 3 m,衬砌长度拟定140 m; 衬砌后隧洞进口底高程98. 5m,出口采用M7. 5 浆砌块石明渠与现有引水渠道相接。
    3) 溢洪道加固工程。针对溢洪道现状,可对溢洪道侧墙采用C20 埋石混凝土加高处理方案,缓坡段加高0. 4 ~0. 5 m、第一陡坡段加高0. 4 m、第二陡坡段加高0. 4 ~0. 9 m; 对出口段护脚损毁部分进行整修,采用C20 混凝土护底,厚0. 3 m,加固处理面积55. 2 m2 ; 清除底板杂草,并修补破损部位。
    4) 其他加固工程。大坝布设3 排水平、沉陷位移观测点,间距为30 m,每排2 ~ 3 个,共11 个;坝体设置3 个坝体浸润线监测横断面,每个横断面布置3 根测压管,共设9 根测压管; 清除下游坝脚弃土,新建一个三角形量水堰,对大坝渗流量进行监测; 对水库防汛道路进行硬化改造, 总长1. 2 km; 对水库管理房实施拆除并重建以及投毒杀白蚁等。
    4· 运行效果
    大饭水库除险加固工程于2010 年12 月底全面竣工,并于2013 年9 月以110 m汛限水位进行了试运行。目前通过对大坝、输水隧洞及溢洪道等的观测,未发现裂缝、塌陷、变形、滑动、渗漏等异常现象,工程运行正常,大坝防渗达到设计要求,从根本上消除了水库历年来带病运行的安全隐患,提高了下游地区的防洪能力,保障了下游1. 5 万人的生命财产安全,为福银高速、将太公路、4 座电站等重要设施提供了安全运行环境,利于当地社会、经济的可持续发展。

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