清淮水库除险加固设计

摘要：小水库是国家重要的基础设施，关系到下游人民群众的生命财产安全，是国家防洪体系的重要组成部分。本文以清淮水库为例，首先介绍了水库除险加固设计的方案，然后探讨了水库除险加固的质量保证措施。

一、工程简介

清淮水库位于桐柏县城郊乡史家楼村的岔河堰上，属淮河流域。主要建筑物有大坝、溢洪道和输水洞等，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖为一体的综合利用小型水利枢纽工程。本次除险加固工作包括大坝工程、溢洪道加固工程、输水洞工程以及完善大坝安全监测设施及管理设施等。

二、水库除险加固方案的设计

1、大坝防渗：大坝加固就是为了让大坝更加坚固、安全，小型水库中影响大坝安全最主要的因素为渗漏问题，解决方法主要采用灌浆处理。本工程对坝体采取坝基帷幕灌浆工程，在桩号0+022～0+060段坝体及坝基灌浆工程，帷幕孔位于坝轴线上；新建贴坡排水体桩号0+050～0+212，总长162m，顶部高程165.00m，高4.09m，上部为40cm厚的块石，下部分别为直径2～4cm的碎石垫层、直径0.5～2cm的碎石和粗砂垫层各一层，厚度均为20cm。

2、坝顶工程：大坝全长248.0m，顶宽4.7m，坝顶高程172.80m，防浪墙顶高程173.60m。新建高145cm坝顶以上80cm、厚35cm的钢筋混凝土防浪墙，防浪墙型式为“L”型。防浪墙每隔10m设横向伸缩缝一道，填料为高压聚乙烯闭孔板。对坝顶路面进行硬化。坝顶路面宽4.13m，采用18cm厚的C20现浇砼路面；下设15cm厚的粗砂碎石垫层；砼路面每隔5m设横向伸缩缝一道，填料为高压聚乙烯闭孔板；路面倾向下游侧设3％的缓坡。新建宽20cm、高60cm的现浇C20砼路沿石，每隔5m设横向伸缩缝一道，填料为高压聚乙烯闭孔板，路沿石埋深40cm。在路沿石与横向排水沟相交处设20cm宽的排水口，以利坝体排水。

3、上、下游护坡加固：对原护坡块石全部拆除，按1:3.25对上游坡平整后新建厚12cm的现浇C20混凝土护坡。现浇混凝土护坡分块尺寸为1.9×1.9m，四周设置10cm宽无砂砼填缝，以利于坝坡排水，混凝土分缝分块4m间隔处设置填缝材料为聚乙烯闭孔泡沫板，宽2cm；护坡下部设10cm厚粗砂垫层。

对背水坡进行坝坡培厚达到设计断面。采用草皮护坡。新建纵向排水沟1条，长162m；横向排水沟4条，共长94m；岸坡排水沟2条，长127m；坝脚排水沟1条，长152m。纵向及横向排水沟采用Mu60M7.5浆砌块石矩形槽，临水侧用M10砂浆抹面，厚2cm。横向排水沟净断面尺寸宽×深＝30×30cm，由桩号0+000～0+248沿坝长方向每隔50m设一道；纵向排水沟净断面尺寸宽×深＝40×40cm；浆砌块石排水沟每隔10m设伸缩缝一道，填缝材料为高压聚乙烯闭孔板；坝脚（岸坡）排水沟采用1:0.3的梯形断面，底宽50(40)cm，深50(40)cm。在桩号0+205处新建上坝踏步一处。

新建贴坡排水体桩号0+050～0+212，总长162m，顶部高程165.0m，高4.09m，上部为40cm厚的块石，下部分别为直径2～4cm的碎石垫层、直径0.5～2cm的碎石和粗砂垫层各一层，厚度为20cm。

4、溢洪道工程：进口引水渠段为适应地形采用锥形护坡，边坡1：2；进口底部高程170m，长度6m，底宽10m，平坡；陡槽段水平长度16m，底宽16m，比降1：3.2，矩形断面，首端底部高程170.00m，末端挑流消能鼻坎高程164.79m；挑距12.0m，冲坑深度3.35m。尾水渠段新建下游右岸防洪墙长度约为118m，

重建跨溢洪道交通桥一座，位于桩号0+006处。交通桥为单跨11m,两端各设约15m长的砼路面与交通桥衔接，桥梁上部结构为C40钢筋砼板，桥面净宽为4.5m，桥板厚0.7m，桥面设10cm厚的C40钢筋砼铺装层，桥面中心高程为173.70m，两侧设C25钢筋砼防撞墩，桥面横坡为1%。下部采用C20砼重力式U型桥台。

5、输水洞加固工程：

①进口段：输水洞进口为6m长的八字墙，进口宽4.95m，底高程161.90m，与死水位齐平，材料为0.50m厚的C20砼，两边墙采用C20砼重力式挡土墙；用1.5m长喇叭段连接八字墙与闸室，材料为C25钢筋砼，喇叭口进口高1.7m,宽2.0m，长1.5m。

②闸室段：启闭塔设工作闸门及检修闸门，闸门后设胸墙。启闭塔采用C25钢筋混凝土结构，闸底板顶部高程为161.90m，尺寸为4.3×4m（长×宽），闸底板厚0.7m；高程170.50m处设检修平台，厚0.12m；检修平台以上四角均设C25钢筋砼柱，尺寸为0.4×0.4m，高2.7m。工作桥全长24m，桥板顶高程173.20m。操纵室墙体采用砖混结构，层高3.6m，尺寸为3.84×2.84m（长×宽），墙厚24cm。

③新建洞身采用C25钢筋砼城门洞结构，长55m，坡降1/200，洞身尺寸1.2×1.8m（宽×高），拱高0.6m，拱顶厚0.4m，底板厚0.5m，下设0.1m厚C10混凝土垫层。洞身止水采用橡皮止水，外加截水环。

④出口段:出口接消力池，消力池斜坡段长6.70m，池长8.60m，池宽1.2m，池深0.6m。消力池后接一灌溉渠和一退水渠，灌溉闸和退水闸闸门均为平面铸铁闸门，闸门尺寸均为1.2×1.2m（宽×高），启闭机采用LQ-5t手摇螺杆式。

6、电气及金属结构更新改造：总电源线路引自水库大坝下游附近的村庄，选用LGJ-3×35架空电缆，管理所、操作室、防汛供电线路等低压用电电源，均引自变压器低压侧，单回路供电。管理所、操作室设置配电箱（型号PZ-30）控制各供电回路。

输水洞进口闸门包括工作闸门、检修闸门各1扇，孔口尺寸为1.2×1.2m，采用型号为1.2×1.2m平面铸铁闸门，闸门底高程为161.90m，设计水头为9.42m。输水洞工作闸门及检修闸门启闭设备均采用LQ-12T手电两用螺杆式启闭机。输水洞出口设一灌溉渠和一退水渠，灌溉闸闸门和退水闸闸门采用平面铸铁闸门，尺寸均为1.2×1.2m，启闭设备均采用LQ-5T手摇螺杆式式启闭机。

7、完善大坝观测设施及管理工程：位移测点布置在坝顶，计1排，共2个测点。在大坝上游坝脚设置水位尺，或结合输水洞上部结构的新建，设置标尺。在大坝迎水坡及背水坡共设6根浸润线观测管，主河槽0+072、0+156断面各设置3根。新建管理房屋50m2,新修防汛管理道路1.5km。

三、水库除险加固的质量保证措施

1质量控制：①严把材料关：主要建筑材料要有“三证”（出厂合格证或质量证明书、材质合格证、复检合格证），尽可能选用国家重点厂家生产的产品，不合格材料坚决不用。②严格执行“三检制”：施工单位明确初检、复检、终检责任人，将“三检制”落到实处。③充分发挥监理作用：在施工过程中，监理部坚持关键部位严格监理，材料质量认真监理，薄弱环节重点监理的原则，把好施工图纸签发关、工程开工审查关、施工材料审查关，以现场检测为主要手段，加强施工过程抽样试验和工序、单元、分部工程验收的监理，控制工程质量。④严把验收关：在施工中，无论是施工单位、监理单位、设计单位还是监督单位，都从不同的方面严把工程验收关。对重要工序、重要隐蔽工程和关键部位坚持建设、监理、施工、设计四家单位联合检查验收。

2提高管理水平，健全管理制度。水库除险加固要制定完善各项相关制度。科学的管理制度是保证水库除险加固的前提，是水库安全管理工作得以开展的保障。在制度制定后，要以落实为关键，要定期、不定期进行抽查和考核。当制度落实后，对出现的问题，有针对性的采取解决措施，真正做到事无巨细。管理人员要增强责任感、团队感，增强业务素质和管理技能，要经常开展自查自评活动，形成良好的工作环境。在管理时，适当借鉴国外的先进经验，整合各地区、各部门在水库安全管理上的技术力量，从而建立符合社会发展需求的安全管理体系。不仅如此，在水库安全管理体制建立上要充分结合法律规定，提升管理制度的水平。在清淮水库试验检测中，原材料及中间产品检检218次（组），监理单位平行检测22次（组），为水库除险加固质量提供了保障。

四、结束语：通过本方案的实施，外观检测和实体质量均满足设计要求，影响水库主体工程安全运行的隐患基本得以排除，水库防洪能力得以提升，工程运用安全得以保证，对充分发挥水库的社会效益和经济效益意义重大，投资效果十分明显。

参考文献：[1]中华人民共和国水利部.东部地区重点小型病险水库除险加固规划[R].北京：中华人民共和国水利部，2009.