关键词:三河口水库工程除保险加固

1工程概况

三河口水库位于闻喜县西南30km处，建于1973年11月，1975年5月竣工蓄水，以防洪、灌溉为中心的小(1)型水库，总库容量325.7万m3，流域面积41.5km2，设计灌溉面积1.5万亩，下游保护范围13个村1.2万人以上，1万亩经过多年的运行，三河口水库大坝库区堆积严重，堆积厚度达到14m，堆积38万m3。水库体土局部含钙结核和碎石，填土干密度低，填充质量差的水库建设时水库基复盖层和强风化层不完全清除，形成泄漏通道，影响水库的正常运行。灌溉孔设在水库中部，为半圆拱无压孔，进口由锥形球门控制，卷扬机斜阻钢丝绳开闭。涵长80m，洞宽1.2m，高1.7m，进口底板高720m，纵坡1/200，最大泄漏量1.0m3/s。水库建设蓄水初期，水库体填土质量差，左侧水库体明显下沉，最大下沉70cm，水库下沉导致灌溉孔进口混凝土体断裂，发生漏水现象的灌溉孔侧壁砌石部分砂浆脱落，涵洞内纵横裂缝多，进口1m处有两条纵向裂缝，宽1cm~4cm，长15m左右溢水道位于水库右侧，为开放式溢水道，进口底高度为733.2m，设置四孔石拱工作桥，截面宽度为26m，总长度为90m，消耗形式为陡坡挑流消耗能量，陡坡段长度为20m，坡比为1:3。设计最大泄漏量630m3/s。溢水道与水库连接处的岸坡泄漏明显，整个岸坡潮湿，泄漏量大的溢水道底部的清基不完全，有砂卵石层，沿溢水道底部有渗水现象，溢水道进口处的护理结构过短，右岸坡明显崩溃。水库管理室损坏严重的水库不必要的观测设施。

2工程建设任务

由于历史原因，大坝建成后就存在诸多隐患，因此，水库自建成后就是一座“病库”。经过35年带病运行，经复核水库现状坝高满足三十年一遇设计洪水标准，三百年一遇校核洪水标准，但溢洪道基础渗漏严重；下游坝坡的稳定安全系数小于允许值，坝体有明显沉陷，对大坝安全构成威胁；坝基施工时未对坝基风化层进行清理，渗漏量较大，有可能发生管涌。大坝缺少安全监测设施、渗流观测设施、通讯设施落后、无水情测报系统、防汛抢险道路不畅通、管理设施薄弱等诸多问题，严重影响大坝正常安全运行。因此，2008年6月，大坝被鉴定为三类坝，属病险水库。如果不及时加固水库，肯定会影响水库结构的稳定和工程安全。坝防洪保护范围包括汾村、下院等13个村1.2万多人、1万亩耕地、25家企业和闻垣道路，地区人口密集，农业发达，工业繁荣。如果发生水库溃坝，一定会造成巨大损失，下游的道路、田地、工矿企业和沿岸的13个村庄将被淹没，经济将受到严重影响。因此，对三河口水库大坝进行除险加固是非常必要的。三河口水库危险加固的主要内容是对水库防渗加固处理的水库上游水库面塌陷部位、下游水库面进行加厚的溢洪道进口基础进行防渗处理，修复溢洪道侧壁的灌溉孔进口和洞体进行修理加固的进水口锥形球门、开关机更换的水库顶部道路硬化，修复防浪墙增加水库渗透和变形观测设施

3工程加固设计

3.1工程等别及标准

根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252—2000）规定，该工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。枢纽建筑物的洪水标准为：设计为三十年一遇，校核为三百年一遇，泄水建筑物消能防冲设计洪水标准为二十年一遇。根据《中国地震高峰加速度区划图》(GB18306-2001图A1)和《水工建筑抗震设计规范》(SL203-97)第1.0.6条规定，水库和建筑物的防烈度是金属度。

3.2分项工程设计

下游水库坡培厚经水库稳定计算复核，水库下游水库坡安全系数小于规范许可值，需加强处理。工程主要培育下游水库坡口，修理新的排水沟和下游水库棱体排水。水库上游水库坡主要进行陷阱处理。水库迎水坡塌陷坑位于灌溉洞顶部，桩号0+105~0+150段，高度在729m~732.3m之间，沿水库轴线呈长条形，长45m，宽10m，最大陷深0.7m，面积315m2。溢洪道和右水库肩之间有约80m的卵石层泄漏段，高度在726m~735.5m之间，工程在溢洪道和右水库肩之间80m的泄漏段铺设复合土工膜进行防渗，复合土工膜铺设时与水库上游坡面土工膜相连，范围在733.2m~721m之间。由于溢水道进口保护结构不足，被洪水冲走，岸坡部分崩溃。这次进口保护结构长12m，保护结构总高度为2m~7.5m的溢洪道进口段底板采用M7.5水泥砂浆结构保护结构，厚度为0.5m。溢洪道陡坡段位于砂石基础上，为减减小底板的扬压，陡坡下部设置排水减压孔，孔距2m，排出距2m，梅花形配置，排出孔径φ100mm，孔内填充过滤土工布和豆石材料。根据《三河口水库坝安全鉴定评评价报告》，由于大坝下沉，灌溉孔进口混凝土断裂泄漏涵洞侧墙结石部分砂浆脱落，内有三条纵向裂缝，裂缝部分浸水，危及大坝安全运行。本次将灌溉洞进口拆除重建，为现浇C25钢筋混凝土结构，进口为两孔，单孔净宽0.9m，侧墙厚0.3m，长4.2m，高4.15m；对涵洞全断面采用内衬C25钢筋混凝土进行加固，厚0.15m，并对其涵洞进行回填灌浆。另外，需要完善观测设施等，增加水库浸润线、渗透压力和位移观测设施的水库顶部路面、防波墙、水库管理站进行修复改造。

4工程施工组织管理

三河口水库危险加固工程施工现场，主要分布在主水库上。该水库距县城30km，水库水库现有8km道路与后宫乡连接，道路状况良好，符合施工运输要求。施工用电，可就近从附近村庄接线。工程施工用水可直接从库中抽取，生活用水可架管道从附近水井引用。工程所需水泥、钢材、炸药、汽油、木材由温喜县购买供应，运输距离30km。工程所需的毛石、碎石和砂可以用水库下游河谷和两岸的石头，岩石性主要是花岗岩、灰岩。经过加工可作为粗骨料及细骨料使用，质量较好，储量大，交通方便，开采条件好，运距为2km。砂料可选河底料场砂料，距坝20km。本工程施工导流只需解决基流导流，清水流量约为0.08m3/s。根据水库的实际情况，利用水库原有的灌溉孔进行导流，第一年春天浇水后泄漏水库，汛期过后，进行水库前的淤泥挖掘，在附近堆积与水库平行形成自闭围堰，停止少量清水准备施工，多馀河水用直径40cm的钢管导入灌溉孔流入河槽。三河口水库危险加固工程的主体工程是水库防渗加固处理、水库上游坡口塌陷部位和水库坡口护脚处理、溢洪道基础防渗处理、灌溉孔加固、水库顶防浪墙修复、水库渗流变形和水情自动测量系统、管理站改造等工程建设。根据工程特点，该工程总工期为一年，施工天数为365天。

5结论

在工程设计施工过程中，要坚持和谐管理、和谐施工的理念。这个水库的除险加固不仅有助于充分发挥综合利益，还有助于进一步提高地区防治自然灾害的能力。