三洞水库除险加固工程设计.pdf
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1、王文彬,修 壮(中水东北勘测设计研究有限责任公司,吉林 长春 130021)摘 要文章介绍了三洞水库现状,在分析水库防洪能力存在问题的基础上,对加固方案进行了经济技术比选。为提高防灾减灾能力,确定了加固方案,并进行工程设计,对其他类似工程有一定的借鉴意义。关键词除险加固;防浪墙;溢洪道;方案比选;三洞水库中图分类号 TV62+1文献标识码B文章编号 10020624(2023)08000802三洞水库除险加固工程设计1 工程概况三洞水库是一座以防洪为主兼顾灌溉、乡镇供水、养殖等综合利用的小(1)型水库。水库保护马牌村、水口村、杰满村和三洞村等4个自然村,保护人口2 817人,保护耕地876 h
2、m2,其中水田259 hm2,并承担月晴乡人民的生活用水。三洞水库由土坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成,原坝坝顶高程为217.00 m,最大坝高15.00 m,坝顶宽 5.00 m,大坝总长 238.78 m。心墙顶高程215.20 m,心墙顶宽3.00 m。上游为干砌石护坡,下游为天然植物护坡。水库总库容为209.09万m3,工程等别为等,其主要建筑物级别为 4 级,次要建筑物级别为 5级,设计洪水标准为 30 年一遇,校核洪水标准为300年一遇1。2 存在问题2.1 坝顶高程不满足要求因洪水序列延长导致洪峰流量较原设计大80%120%,最大24 h洪量大2%36%,经洪水调节后,大坝防浪墙顶
3、高程由校核洪水位控制。经计算,防浪墙顶高程为218.51 m,高于现状坝顶高程1.51 m,坝顶高程不满足要求。2.2 溢洪道泄流能力不满足要求经防洪标准复核和调洪计算后,校核洪水位为217.67 m,设计洪水位为216.16 m,现状的溢洪道交通桥梁底高程为 216.00 m,比设计洪水位低0.16 m,且经复核后溢洪道边墙高度不满足溢洪道泄流时掺气水深高度要求。因此,现状溢洪道不满足泄洪安全2,3。3 加固方案比选为提高水库防洪能力,满足水库防洪要求,此次拟定4个加固方案。方案一:溢洪道不加宽,坝体顶部增设防浪墙,同步加高溢洪道侧墙。防浪墙顶高程为218.51 m,坝体顶部增设悬臂式结构防
4、浪墙,防浪墙顶宽0.40 m、高3.21 m,底板长4.70 m、厚0.50 m,通过齿墙与原坝体心墙形成封闭防渗体系,同步加高溢洪道,最大加高高度为2.20 m。方案一总投资423万元,优点:投资最少;坝体及溢洪道开挖填筑量少,弃渣量少;施工期不用进行导流,施工便利;不影响原有坝体防渗体系。缺点:原溢洪道加高新老混凝土粘结质量不易保证。方案二:溢洪道不加宽,坝体从下游面培厚加高,同步加高溢洪道侧墙。坝顶高程为218.51 m,坝体从下游加高培厚,培厚宽度为7.58 m,培厚材东北水利水电规划设计2023年第8期 8料为砂砾石,坝轴线后移 3.33 m。心墙顶部设置土工膜垂直防渗至高程217.
5、67 m。同步加高溢洪道,最大加高高度为2.20 m。方案二总投资 935 万元,优点:施工速度快。缺点:投资大;石方、砂砾石需要量大,工程所有自然材料均需外购;施工期需要在库区设置临时围堰,对库内水质影响较大;原溢洪道加高,新老混凝土粘结质量不易保证。方案三:溢洪道加宽至 15.00 m,坝体顶部增设挡土墙戴帽加高。坝顶高程为 217.57 m,坝体顶部上下游增设悬臂式结构挡土墙,挡土墙顶宽0.40 m、高 1.77 m,底板长 1.90 m、厚 0.40 m,心墙顶部设置土工膜垂直防渗至高程216.73 m。溢洪道向坝体方向加宽5.00 m,不设中墩,溢洪道加宽部分的基础为强风化层,局部承
6、载力不满足设计要求的部位采用素混凝土回填至强风化层。新建溢洪道采用刺墙侧面与大坝粘土心墙连接,底部与岩体连接,形成封闭防渗体系。方案三总投资453万元,优点:溢洪道加宽,泄流能力变大。缺点:均需要拆除部分坝体,破坏原有防渗体系,坝体回填存在新老坝体衔接及坝体与溢洪道防渗体衔接问题,恢复部分的坝体防渗效果可能不太理想,施工质量不易保证;交通桥与坝体不同轴,加宽溢洪道顶部时交通桥需要后移与坝顶路连接,溢洪道加宽部分存在新老混凝土衔接,溢洪道加宽部分的基础需要素混凝土回填,与原有溢洪道基础不一致,后期可能会出现不均匀沉降问题,侧墙及底板可能产生裂缝,加大后期运行管理成本;溢洪道紧挨地方公路建设,边坡
7、高陡,在不影响道路通行前提下,开挖支护难度大;施工期需要在库区设置临时围堰,对库内水质影响较大。方案四:溢洪道加宽至20.00 m,坝体不加高,心墙到坝顶之间增设土工膜垂直防渗。防浪墙顶高程为216.98 m,坝体不需要加高,心墙顶部设置土工膜垂直防渗至高程216.14 m。溢洪道向坝体方向加宽 10.00 m,不设中墩,溢洪道加宽部分的基础为强风化层,局部承载力不满足设计要求的部位采用素混凝土回填至强风化层。新建溢洪道采用刺墙侧面与大坝粘土心墙连接,底部与岩体连接,形成封闭防渗体系。方案四总投资434万元,优点:溢洪道加宽,泄流能力变大;坝顶不需要加高。缺点与方案三一样。各方案的洪水调节成果
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