波斯干水库工程震损评价及加固措施

于新艳

（中工武大设计研究有限公司新疆分公司，乌鲁木齐 830000）

YU Xin-yan

（Xinjiang Branch of CAMCE WHU Design&Research Co.，Ltd.，Urumqi 830000，China）

波斯干水库工程震损评价及加固措施

于新艳

（中工武大设计研究有限公司新疆分公司，乌鲁木齐 830000）

波斯干水库工程主要包括大坝、溢洪道、放水涵洞、放水渠等，地震对各建筑产生不同程度破坏，为此，对各建筑物进行了震损评价，提出相应的震损加固措施，并正在实施中。

水库震损；评价；加固；措施

1 工程概况

波斯干水库位于新疆和田地区皮山县境内，地处昆仑山北麓，塔里木盆地西南缘，坐落在西昆仑山前低丘陵区，地理坐标：东经78°35.5′，北纬44°18′。库区地势南高北低，是波斯干河出山口上游7 km处的一座山区拦河水库。水库东距和田市203 km，西距皮山县城83 km，向北距315国道43 km。

波斯干水库具有灌溉和防洪等综合效益，防洪保护人口1 500人，灌溉面积4 535亩，水库始建于70年代，水库设计总库容300万m3，正常蓄水位1 881.42 m，对应库容150万m3。水库淹没面积0.54 km2。现已淤积128.83万m3，是桑株乡10队、20队4 535亩耕地的唯一水源。

波斯干水库工程主要包括大坝、溢洪道、放水涵洞、放水渠等。

大坝为复合土工膜斜墙坝，坝线总长409 m，上游坝坡为1∶2.5～1∶1），下游平均坝坡1∶3.0，坝顶宽度20～120 m，最大坝高18.3 m。

放水涵洞位于0-017处，形式为坝下埋涵，闸井为竖井式钢筋混凝土结构，放水流量10.0 m3/s，闸孔尺寸2.0 m×2.5 m（宽×高），进口底高程1 869.92 m。

放水渠为土渠结构，穿行于波斯干河谷农田之中，最大放水流量为10 m3/s。

溢洪道位于大坝桩号0-035.55处，设计流量33.0 m3/s（校核洪水位）。溢洪道段轴线与设计坝轴线的夹角为15°，宽顶堰，设两孔闸门，闸孔尺寸：3.0 m×2.5 m，底高程为1 884.28 m，闸墩顶高程1 888.30 m，上设5.0 m宽交通桥。闸底板厚0.5 m，中墩厚1.0 m，边墩厚1.0 m，均为C25钢筋混凝土。

2 水库工程震损评价

2.1 水库震损勘查情况

2015年7月3日09时07分，在和田地区皮山县（北纬37.6°，东经78.2°）发生6.5级地震，震源深度10 km，震中距皮山县城7.6 km，海拔高程1 398 m，这次地震震级大、震源浅，是近13年来新疆最严重的一次地震。经初步勘查波斯干水库的主要震害为：①溢洪道右侧开挖高边坡危岩体已经明显产生滑动；②放水洞进口两侧坝体产生纵向裂缝，错台现象明显，裂缝延伸长；③放水涵洞内多处产生环向裂缝和两侧边墙的纵向裂缝，裂缝两侧混凝土衬砌错台，混凝土错碎掉快，底板混凝土有3处被水冲出洞外，冲坑深度0.2～0.3 m，局部边墙底部被水冲刷掏空现象严重，由于洞室底板混凝土缺少，使该处洞身整体结构被破坏，严重影响运行安全。

2.2 大坝震损评价

2.2.1 坝体

在大坝桩号0-038～0+050 m区间内上游坝体坝坡裂缝：垂直于坝坡裂缝主要有11条，张开度2～50 mm，延伸长度4.2～32 m，裂缝间距40～150 cm；顺坡向裂缝主要有10条，张开度1～30 mm，延伸长度3.2～14 m，底部多分叉与横向裂缝相互切割。此区域坝坡产生滑动、凹陷，滑动面积约1 600 m2，该处滑坡体下方，现渗漏管涌通道和塌陷，渗漏管涌通道8处，通道洞径0.4～0.6 m；坝体防渗土工膜由于坝体裂缝、滑移导致撕裂，防渗系统失效，坝基防渗墙经物探检测基本完好。

2.2.2 坝体防渗土工膜

由于大坝桩号0-038～0+050 m区间内上游坝体滑动及裂缝的产生，致使该区间内铺设的防渗土工膜也被拉开撕裂，坝体防渗系统失效。

2.2.3 右坝肩危岩

右坝肩高陡边坡岩体因震松动，应及时进行清理和加固处理，否则将在余震、大风和雨水冲刷下垮塌并威胁进水闸和溢洪道的安全，危及大坝正常运行。

大坝震损原因分析：根据收集的2008年水库除险加固资料及本次震后现场检测，现状大坝0-038～0+050 m坝段坝坡为1∶1.75～1∶1，根据类似工程相关经验判断，此段坝坡偏陡，通过选取0+000断面进行正常蓄水位渗流稳定期上游坝坡稳定计算，计算出抗滑稳定安全系数1.02，小于规范规定的最小安全系数1.25，所以，造成该段上游坝坡震损的主要原因是坝坡过陡，抗滑稳定不满足规范要求，因地震使上游坝坡失稳产生裂缝、滑移等变形破坏。

2.3 放水涵洞震损评价

波斯干水库放水涵洞洞身混凝土震损掉落，多处出现裂缝，裂缝基本为贯通缝，缝宽达2～4 cm。

放水涵洞震损评价结论：放水涵洞闸井基本完好，洞身段与涵洞衔接处震损开裂，边墙及拱顶混凝土崩落，多处产生裂缝，产生震损的主要原因是混凝土强度低，仅顶拱配筋，边墙为素混凝土，抗拉、抗裂能力差，结构安全不满足规范要求，因坝体上游土工膜被震损破坏，造成放水涵洞与坝体接触部位接触冲刷破坏。

2.4 溢洪道震损评价

溢洪道的震损情况较为轻微，仅出现几条细微裂缝。

溢洪道震损评价结论：在地震中的损坏较为轻微，仅产生几条细微的裂缝，通过水泥砂浆加固补强措施修复裂缝，基本不影响其安全运行。

2.5 金属结构震损评价

水库的主要金属结构为放水涵洞闸井工作门、事故门和涵洞出口分水闸的闸门，闸井工作门、事故门在2008年除险加固时更换，启闭机和闸门均能正常启闭，运行良好，但闸门止水已被破坏，闸门四周均存在漏水现象。涵洞出口分水闸现状只有闸槽，无工作闸门，影响水库灌溉运行。

3 水库震损加固措施

（1）对大坝震损产生裂缝、凹陷，滑移坝段坝体进行开挖回填处理（桩号0+050～0-038），从大坝桩号0+064调整坝轴线走向，使震损段坝坡达到1∶2.5（原为1∶1.75～1∶1）；重新铺设0+084.7～0-038段混凝土护坡（其中0+050～0+084.7为开挖放坡影响段），护坡下铺设两布一膜坝体防渗土工膜；新建混凝土防渗墙23.5 m（水平长度），在0+010处与原高压旋喷防渗墙连接，完善坝体、坝基防渗系统；对下游坝坡削坡平整为1∶2.0～1∶3.0；对右坝肩溢洪道道旁危岩进行开挖清除，并进行挂网喷锚支护；

（2）保留放水洞闸井，对震损的放水涵洞洞身段进行拆除重建，对洞身段全断面岩石进行固结灌浆，以封堵渗漏通道并保持岩体的完整性；同时对放水涵洞末端连接的干渠节制分水闸根据复核后的设计流量进行重建；

（3）溢洪道震损较为轻微，采用环氧砂浆对产生的细小裂缝进行修复；

（4）完善水库监测设施和管理设施；

（5）更换放水洞闸井闸门止水设备。

该水库的震损加固是恢复农业生产的必要、是下游防洪安全的需要。

4 结语

本次地震造成波斯干水库坝体多处出现裂缝、溢洪道右侧山体崩塌，放水洞洞身段等造成不同程度的损坏，危及水库安全，严重影响水库的正常运行，难以满足水库对下游灌溉任务的需求。通过对震损评价，对各建筑物提出相应的加固措施，目前正在实施中，实施后将可很好地解决当地农业生产及下游防洪安全。

（责任编辑：周 群）

Earthquake damage evaluation and reinforcement of Bosigan Reservoir Project

Bosigan Reservoir Project consists of main dam，spillway，water release tunnel and channel etc.Earth⁃quake had led to diffrent degrees of damages to various stuctures.Damages of all structures were evaluated,and cor⁃responding reinforcement measures were put forward and is being implemented.

Earthquake damage of reservoir;evaluation；reinforcement meassures.

YU Xin-yan

（Xinjiang Branch of CAMCE WHU Design&Research Co.，Ltd.，Urumqi 830000，China）

TV698

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1003-1510（2016）03-0071-03

2016-03-29

于新艳（1987-），女，新疆沙湾人，中工武大设计研究有限公司新疆分公司助理工程师，学士，从事水利水电工程设计工作。