临县太平水库除险加固措施探讨

曩曩圜瞄■曩图　临县太平水库除险加固措施探讨　李艳华　（山西省汾河中下游水务管理局，山西太原０３００５１）　［摘要】介绍了太平水库的工程概况，针对水库存在的防洪标准低、大坝渗漏严重及泄洪输水洞检修闸门无法　正常启闭等问题提出了相应的除险加固措施，可为同类工程除险加固提供参考。　［关键词］防洪标准；坝基渗漏；泄洪输水洞；除险加固；太平水库　［中图分类号］ＴＶ６９８．２＊３　［文献标识码］ｃ　［文章编号］１００４—７０４２（２０１０）０４—００５２—０１　１工程概况　坝基渗漏的一部分，此外还有渗透水转化为河床砂卵　太平水库位于山西省临县湫水河中游太平沟沟　砾石层的潜流部分，经估算，潜流水量约为０．０１０　口，城庄镇太平村上游，南距县城约１３　ｋｍ，总库容　０．０１５　ｏｒｔｓ。因此，坝基渗漏总水量为０．０４～０．０４５　ｍ３／ｓ，　５３６万ｍ，，是一座以防洪为主，兼顾农业灌溉的小型　渗漏较为严重。　水库。水库枢纽工程由大坝和泄洪输水洞组成。水库　第二，左坝端坝体裂缝、下游坝坡渗水、阴湿问　于１９７２年ｌ０月动工兴建，１９７５年７月建成蓄水。　题。综合左坝端各方面的条件作出如下分析：一是左　太平水库大坝为均质土坝，坝高２８．５　ｍ，坝顶长　坝肩为砂岩和泥质砂岩组成的基岩岸坡，岩体中发育　２６５　ｍ，坝顶宽６．０　ｍ，坝顶高程１２８．５　ｍ，未设防浪墙。　顺河向的节理，在岩体风化、卸荷作用下，节理张开，　大坝左岸为砂岩页岩，右岸与黄土台地相接。大坝上　形成渗透的通道；二是左坝肩基岩岸坡高陡，坡度达　游坝坡从下往上依次为１：３．２５，１：３．０和１：２．５，下游坝　７５．６。，坝体填土与其坝肩边坡相接，在接触带的基岩　坡从下往上依次为１：３．０，１：２．５和１：２．０，分别在高程　岸坡一侧基本不产生沉陷，而在接触带的坝体一侧，　１１０　ｍ和１２０　ｍ处设置１．５　ｍ宽的马道。　由于其在短距离内就达到最大坝高，高度愈大，沉降　泄洪输水洞位于大坝左岸，为圆形有压隧洞，由　量也愈大，一侧基本不发生沉降，另一侧产生较大的　进口喇叭段、竖井式进水塔、洞身段和出口段组成，隧　沉降，故容易产生坝体的不均匀沉陷并导致左坝端坝　洞洞径２　ｍ，全长１２６　ｍ。隧洞进口底高程１０６．９４　ｍ，　体裂缝的产生；三是大坝的沉降变形与库水位有密切　出口底高程１０５．６５　ｍ，纵坡１／１００。　关系，在库水位较低时，沉降发生缓慢，沉降量也较　２存在问题　小，而库水位较高时，沉降发生剧烈，沉降量也较大。　２．１　防洪标准不满足现行规范要求　太平水库虽运行多年但未经受过高水位考验，１９９２年　按照《防洪标准》及《水利水电工程等级划分及洪　ｌ２月２０日水位达到１２０．４２　ｍ时，就发生了坝坡渗　水标准》，并考虑设计历史沿革，水库设计洪水标准应　漏，虽经处理，但于２００４年６月现场检查时坝坡仍比　达到５Ｏ年一遇，校核洪水标准应达到３００年一遇。但　较阴湿，坝坡渗漏现象依然存在。　经计算复核，现状防洪标准仅能达到３Ｏ年一遇洪水　第三，右坝端下游坝坡阴湿、渗水、塌陷问题。综　设计，５Ｏ年一遇洪水校核标准，不满足规范要求。　合右坝端各方面的条件作出如下分析：一是右坝肩为　２．２大坝病险问题　由砂岩组成的基岩岸坡，岩体中发育顺河向的节理，　第一，坝基渗漏。坝基卵石混合土为强透水层，其　在岩体风化、卸荷作用下，节理张开，形成渗透的通　下的风化基岩为中等至强透水层。建库时坝基已设截　道，钻孑Ｌ压水试验岩体渗透性为中等至严重。二是坝　水槽，但坝右端截水槽开挖不彻底。根据坝下游河床　肩与坝体接触部位对整个大坝来说是一个薄弱环节，　的水量可大致估算坝基的渗漏量。大坝下游坡脚至泄　易发生不均匀沉降变形，若施工处理不当，更容易发　洪输水洞出口明渠之间地段是隧洞开挖堆积的石渣，　生渗漏、变形等问题。三是右岸坡阴湿现象有向高延　其表面铺一层土形成耕地，厚度达３　ｍ。经实测，由堆　伸和范围扩大的趋势。当库水位达到设计水位时可能　积的石渣下游渗出的水量约０．０３　ｍ３／ｓ。这部分渗水是　产生更严重的渗漏，进而危及大坝安（下转第５４页）　ＳＨＡＮＸＩ　ＷＡＴＥＲ　ＲＥＳ０ＵＲＣＥＳ　监理报告。在确保安全的情况下进行临时支撑，形成　封闭环，控制位移和变形。　承包人在施工过程中发现地质条件变化或实际　条件与设计条件不符时，应及时向监理报告。若发生　塌方等事故时，承包人应及时启动预案，采取应急措　施，防止事故范围的延伸和扩大，并记录事故的发生、　发展过程和处理经过，以书面形式向监理报告。　好一距三度的操作方法，即控制好喷射距离、喷射角　度、喷射浓度和一次喷射的厚度等四个环节。根据风　压大小，喷嘴与受喷面保持０．６～１．０　ｍ的距离。喷射角　度应尽量与受喷面相垂直或大角度相交，喷射浓度适　当，喷射料统呈暗灰色，喷射面呈麻点无蹋滑现象。且　回弹量和粉尘较少。　喷射混凝土分段、分片、分层从下而上顺序进行。　按螺旋轨迹及时均匀分层喷射，必须使喷嘴成螺旋形　喷射，直径２０～３０　ｃｍ，使料流呈螺旋状横向移动，喷射　要均匀，每次喷射最大厚度１０　ｃｍ，拱部６　ｃｍ。后一层　应在前一层终凝后进行，但不得超过１　ｈ。　对停工时间较长的开挖作业面，不论地层好坏均　应要求承包人挂网喷射混凝土封闭掌子面。　４钢格栅混凝土支护　钢格栅在安装前应经监理验收，格栅验收须满足　以下条件：钢筋与钢筋焊接采用单面焊时，焊缝长度　不小于被焊钢筋直径的１０倍，双面焊时焊缝长度不　小于钢筋直径的５倍，焊缝高度为被焊钢筋直径的　０．２５倍，且不小于４　ｍｍ，焊缝宽度为被焊钢筋直径的　０．７倍，且不小于１０　ｍｍ；钢筋与角钢板焊接时，焊缝　高度为被焊钢筋直径的０．３５倍，且不小于６　ｍｍ，焊缝　验收时应注意喷射混凝土表面是否圆滑、平整，　有无干斑、流淌、滑坠、空鼓、漏筋、脱落、裂缝现象，局　部不平应小于±３　ｃｍ，表面平整度跨深比不大于１／６。　５结语　浅埋暗挖施工质量控制是对开工环节、小导管注　浆、开挖及格栅混凝土支护的质量控制，在控制过程　中应严格遵循暗挖施工“管超前、严注浆、短开挖、强　支护、早封闭、勤量测”的方针，以减少开挖变形影响，　宽度为被焊钢筋直径的０．５倍，且不小于８　ｍｍ，且无　咬伤、冷缝情况。格栅架立后，纵向连接筋必须及时焊　接，保证格栅位置及稳定要求。节点板、加强筋、钢筋　网搭接长度、连接方式必须符合设计及规范要求。监　理验收时重点检查焊缝、榀距及锁脚锚杆打设等关键　点，经监理验收合格后，批准其进行混凝土喷射作业。　混凝土喷射作业时，喷嘴与受喷面垂直，并掌握　（上接第５２页）全。右坝端下游坝坡和岸坡渗水问题　一保证开挖质量。　［作者简介］陈永斌（１９７７一），男，１９９７年毕业于山西省水　利学校水工建筑专业，助理工程师。　［收稿日期］２０１０—０２—２４；［修回日期】２０１０－０３—２８　２．４其他问题　一方面是坝肩基岩与坝体接触部位的渗漏，同时存在　坝肩基岩的渗漏。　第四，其他问题。一是靠近右坝端原古河槽位置　有一条宽８ｍ、深２ｍ垂直大坝方向的岩石冲沟，沟底　是太平水库现有的泄洪输水洞泄洪能力不足，　坝顶未设防浪墙，致使水库防洪标准过低，只能空库　度汛，蓄水量严重不足，达不到设计效益；二是水库未　设安全监测设施；三是水库无防汛抢险通道。　３除险加固措施　左侧有一条宽约４　ｃｍ的裂隙，渗水量较大，施工时坝　基右端遇到流砂，截水槽局部未挖到基岩，给坝基渗　漏留下了安全隐患；二是经过多年运行，大坝上游干　砌石护坡及下游坡面排水沟破损严重。　２．３泄洪输水洞　针对工程存在的主要问题，建议采取如下除险加　固措施：一是大坝左、右坝端部分坝体及下覆卵砾石　层采用防渗墙处理，坝基及坝肩基岩采用帷幕灌浆处　理；二是拆除重修大坝上游干砌石护坡、下部反滤层　及下游护坡排水沟；三是增设坝顶防浪墙；四是更换　泄洪输水洞自建成投人运用以来，运行良好，未　发生质量问题，但经多年运行，泄洪输水洞主要存在　如下问题：一是隧洞进口检修闸门启闭机损坏，钢丝　泄洪输水洞进口检修闸门启闭机、钢丝绳及出口闸　阀；五是改建泄洪输水洞尾水渠；六是增设溢洪道或　泄洪洞等泄洪设施；七是增设观测设施及水情测报系　统；八是修建防汛抢险道路。　［作者简介］李艳华（１９７７一），女，２０１０年毕业于河北工程　大学水工建筑专业，工程师。　［收稿日期］２０１０—０２—２２；［修回日期］２０１０—０３—２４　绳破损，检修闸门无法正常启闭。二是出口三个控制　闸阀中两个冻裂，另外一个闸阀漏水严重。冻裂的闸　阀之后用钢板固定，水泥灌浆外包混凝土封死，达到　了止漏要求，但影响了泄洪输水洞泄洪，给大坝安全　运行埋下了隐患。三是出口消力池段混凝土底板及浆　砌石边墙冲刷破损严重。