石门水库除险加固设计

石门水库位于辽宁省盖州市境内大清河上游的榜式卜乡石门西村，始建于1970年，1971年11月基本竣工，是一座大（二）型水库，是一处综合利用水利枢纽工程，由盖州市水利局管理，其主要职能是防洪、灌溉、城市供水，并且兼顾发电、养鱼。

1水库工程概述

石门水库最大库容9 100万m3，其组成包括溢洪道、拦河坝、电站输水洞等。建设时采用50年一遇的设计洪水标准，设计洪水位为139.00 m，采用200年一遇的校核洪水标准，校核洪水位为141.76 m。水库设3孔溢洪道，总净宽为30 m。主坝最大坝高44 m，坝顶高程为142 m，为黏土心墙坝。1974年进行续建，最大库容为1.012 亿m3，采用50年一遇的设计洪水标准，设计洪水位为140.45 m，采用500年一遇的校核洪水标准，校核洪水位为143.70 m。根据水电部颁发的《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》，1986年对石门水库进行了加固，按照提高标准的安全加固设计[1-4]，其采用200年一遇的设计洪水标准，设计洪水位为141.00 m，采用1万年一遇的校核洪水标准，校核洪水位为144.90 m，最大库容为1.08亿m3，新建了第二溢洪道，坝顶高程增加至145.0 m；但是并未修建第二溢洪道尾渠，只对大坝作了抛填块石处理。根据GB50201-94《防洪标准》复核，1999年对水库继续进行改建，最大库容为1.022亿m3，采用200年一遇的设计洪水标准，设计洪水位为141.1 m，采用3 000年一遇的校核洪水标准，校核洪水位为143.85 m。石门水库虽经过了多次改建加固，但是由于历史原因，该项工程一直未能达到设计要求，水库存在的隐患并未通过历次改建加固而彻底解决，影响水库枢纽作用的正常发挥。

2加固计算

2.1土坝稳定复核

经复核，目前土坝坝顶高程满足规范要求，高度为145.0 m。对土坝边坡稳定进行复核计算，按照规范要求，在上游坝壳无壤土时，各工况安全系数达标；在上游坝壳有厚壤土层时，水库的上游坝坡存在安全隐患，遇到地震、水位骤降、低水位运行等情况易发生危险。壤土是影响坝坡稳定的主要因素之一，因此其最危险滑弧的滑出点位置均在壤土内，需要重点加固处理此段。在120 m高程马道加宽7 m，在128 m高程马道加宽2 m，采取抛石加固的方法处理需要加固的部位，加固后满足设计规范的要求。在抛石设计指标上进行合理选取，具体为：γ饱=20 kN/m3，γ湿=17 kN/m3，φ=30°。

2.2溢洪道水力计算

此次加固改建，第一溢洪道采用洪水设计为500年一遇，洪水校核为3 000年一遇，而在水库建设时，采用50年一遇的洪水设计，洪水校核为500年一遇。对行泄流进行复核，以《溢洪道设计规范》为依据，需要加高墙顶，由校核洪水位控制墙顶高程[5-7]。具体水面线的计算结果如表1所示。

3加固设计

（1）主坝。对需要加固的主坝坝坡部位采取抛石加固。左坝头防渗采用单排高压喷射灌浆，孔距1.5 m，孔深8.0 m，采用摆喷形式，交叉折线连接。

（2）溢洪道。第一溢洪道左边墙在原墙顶加高，最大加高高度1.61 m，采用直立墙，墙厚400 mm，老混凝土墙顶凿毛，布设φ16的锚筋，间距950 mm，长750 mm。右边墙拆除重建，混凝土标号为C20。第二溢洪道进口修建贴坡式浆砌石边墙。闸室右侧防渗采用双排高喷摆动灌浆，孔距1.5 m，排距1.5 m。闸室右侧岸坡岩石进行大面积开挖，开挖直至弱风化岩石，开挖边坡为1.0∶0.6。修建尾水渠，渠道宽60 m，长约210 m，左右岸护堤高3.8 m，顶宽3.0 m，坡度1∶2，采用砂砾石填筑，填筑标准应按相对密度不小于0.65控制。迎水面采用浆砌石和干砌石护坡，左右堤防干砌石下铺土工布。由于尾渠右侧靠近电厂下游是升压站，影响修建尾水渠，所以尾水渠右侧先修了一段格宾挡墙，挡墙延伸至砂砾石右堤内。

（3）输水洞。输水洞混凝土采用表面涂抹聚合物水泥砂浆，粘贴玻纤网格布的处理方法。进口边坡采用锚喷网加固，锚杆采用直径Φ20的Ⅱ级钢，长2.0 m，间距2.5 m，梅花型布置；钢筋网采用Φ6.5，间距0.25 m。采用C20号混凝土，厚度10 cm。排水孔采用Φ50，间距2.5 m，梅花型布置。由于输水洞出口弧门锈蚀严重，经强度复核已经不能满足规范要求，所以更换了弧形工作闸门。

4结语

由于该水库经过多次改建加固，缺乏完整的施工记录和竣工图纸，给加固设计工作带来了许多困难；另外由于是市管水库，水库除险加固资金也非常紧张，加固工程施工一度中断，直到2011年底才全部完成。通过这次加固，使工程满足设计要求，可以发挥正常的水库枢纽作用。

5参考文献

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