浅谈青龙县岔沟水库除险加固工程建设

崔雷

摘要：结合青龙县岔沟水库地质勘查报告，制定了适宜该工程的除险加固设计方案。青龙县岔沟水库除险加固项目包括坝顶修建防浪墙、坝顶路面改造、上游坝坡干砌石护坡拆除重建、下游坝坡贴坡培厚及防护，溢洪道整修防护等除险加固工程建设。实践证明，青龙县岔沟水库除险加固工程效果较好， 消除了水库的安全隐患，积累了对小型水库加固处理的设计经验，有效发挥了其防洪、灌溉、养鱼等综合效益。

关键词：水库 除险 加固 工程建设 效果较好

中图分类号：TV62 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016） 01 （B）-0000-00

岔沟水库由大坝、溢洪道、放水洞三部分组成，是一座以防洪为主兼顾灌溉养殖的小（2）型水利枢纽工程。水库由于防洪标准偏低，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求，溢洪道破损严重等原因，已出现多次险情，严重影响了水库的正常安全运作，并对下游居民的生命财产安全威胁很大；同时也严重影响了水库灌溉等综合效益的发挥。

1. 工程概况

岔沟水库位于青龙县境内木头凳镇岔沟村星干河上。水库以上控制面积为3.5km2。该库区位于冀东北辽西侵蚀中低山区，山脉走向基本为东西向，库区最高处为上寿桃山，海拔978.0m，最低处为坝后河道内，海拔293.94m，地形起伏较大，沟谷发育。该水库为山区水库，河道呈“V”字形，两岸阶地发育不明显。岔沟水库于1976年10月动工兴建，1979年主体工程完工投入运行。

岔沟水库由大坝、溢洪道、放水洞三部分组成。大坝为粘土心墙坝，现状最大坝高17.3m，坝顶高程314.30m，坝顶长85m，坝顶宽3.5m，坝顶无防浪墙。上游坝坡为干砌石护坡，坡比为1：2.0；下游坝坡为干砌石护坡，坡比为1：1.35。溢洪道位于大坝右侧岸边，为开敞式宽顶堰，堰顶高程311.30m，堰顶宽度5.5m，溢洪道长50m，最大泄量40m3/s。现状溢洪道也是村村通公路，当水位超过正常蓄水位时，公路不能通行。放水洞位于拦河坝左侧，为φ300坝下混凝土埋管，长38m，进口底高程303.80m，出口设球阀控制泄量，最大放水量0.4 m3/s。

2. 工程除险加固前存在问题

岔沟水库由于建库较早，投入不足，水库经费奇缺，自建成以后，未设专门管理机构，工程检查工作只限于每年汛期派人值班，进行巡视检查，由于无技术人员，检查结果也无记录。岔沟水库大坝自建成运用以来就是一座病险库，虽经多次维修加固，但一直没有摘掉病险库的帽子，水库一直采取控制运用措施。

目前水库存在的主要问题有：

（1）拦河坝防洪标准不足200年一遇洪水标准，水库现状防洪标准偏低，达不到部颁标准要求；

（2）大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求；

（3）溢洪道破损严重，不能够正常下泄，影响汛期防洪安全和防汛抢险工作；

（4）缺少观测设施和管理用房。

3.工程地质条件

坝型为粘土心墙坝，坝基坐落在侏罗系中统髫髻山组（J2t）安山质凝灰角砾岩之上。坝体两侧均为干砌石护坡，石材原岩为安山质凝灰角砾岩，风化程度较高，质地较软，有大量孔洞，该石材不适用水库护坡；砌筑质量差，凸凹不平，已出现多处坍塌，质量评价为不合格。

溢洪道位于右坝肩山体中，为开放式河岸溢洪道，一条乡间公路从中穿过，两岸岩石裸露，为侏罗系中统髫髻山组（J2t）安山质凝灰角砾岩。该溢洪道无尾渠，泄水只能是冲蚀山脚，易造成溢洪道和公路破坏。

4、工程设计标准

按《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），岔沟水库为小（2）型水库。设计洪水标准应为20～30年一遇，校核标准为200～300年一遇。水库原设计标准为20年一遇，原校核标准为300年一遇；考虑水库实际运用条件，水库标准均取标准下限，因此，确定水库的设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。

5、工程的除险加固设计

5.1工程等别及建筑物级别

岔沟水库总库容42.5万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库属于小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。

5.2大坝加高方案

（1）拦河坝加高及上下游护砌

在保持现状溢洪道堰顶高程和宽度不变的情况下，根据计算，岔沟水库要达到200年一遇校核洪水标准，大坝需加高1.5m，并设1m高的防浪墙。

（2）上坝路改建

岔溝水库现有上坝路即为村村通公路，也是溢洪道的行洪通道，当库水位超过正常蓄水位时，公路无法通行，因此本次加固时，将上坝路设在溢洪道右岸岸边，与溢洪道分开，需改造上坝路155m，路面宽3-5m，采用混凝土路面，厚度20cm。

（3）新建交通便桥

在溢洪道堰顶修建一座2.5m宽便桥，桥长8.5m，采用钢筋混凝土板。

5.3拦河坝加固工程

针对水库存在的主要问题，本次拦河坝加固的主要项目包括坝顶修建防浪墙、坝顶路面改造、上游坝坡干砌石护坡拆除重建、下游坝坡贴坡培厚及防护。

5.3.1坝顶改建

坝顶下游侧修建0.3m×0.4m（宽×高）浆砌石路缘石，路缘石顶高程为314.30m。坝顶路面采用泥结碎石路面，净宽3.3m，厚20cm。路面采用单侧排水，路面坡度1.5%。

5.3.2上游坝坡加固维修

拦河坝上游坝坡坡比为1：2.0，为干砌石护坡，现场勘查和地质勘察成果表明，上游坝坡局部塌陷、亏坡严重。经复核计算，上游坝坡稳定计算满足规范要求，因此仅对塌陷亏坡处以及干砌石破坏严重处进行修复处理。

修复时，首先拆除需维修部位的原干砌石护坡，清理干净后，回填开挖渣料至坡比1：2.0，再铺设40cm干砌石护坡，坡比维持1：2.0。新砌护坡石料要求采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石，饱和抗压强度大于40MPa，容重大于24kN/m3，块石中部厚度不小于200mm。

5.3.3下游坝坡加固维修

拦河坝下游坝坡坡为干砌石护坡，本次实测下游坝坡坡比仅为1：1.35，经复核计算，下游坝坡稳定安全系数不满足规范要求，因此本次加固对下游坝坡进行贴坡处理，贴坡用料采用溢洪道开挖石渣。

贴坡前，应先拆除原干砌石护坡，由于原反滤料与贴坡石渣土力学指标基本相同，因此不予拆除，直接培厚下游坝坡。为保证下游坝脚的安全，培厚后，对下游坝脚用40cm干砌石护坡进行防护，防护顶高程为299.00m。

6. 结论

通过分析该工程的安全隐患所在，依据规范对下游坝坡整治、坝顶整修、溢洪道整修防护等工程施工中严格按施工填筑参数控制压实质量、铺筑厚度、材质级配等各项指标。工程加固后至今运行良好， 水库开始正常发挥效益，排除了洪水隐患，值得推广。

参考文献

[1]SL174-96.水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范[S]

[2]曹欣春.水库大坝安全事故防洪与除险加固技术标准手册[K].北京：北京中软电子出版社，2004..

[3]河北省水利水电勘测设计研究院.青龙县岔沟水库除险加固工程初步设计报告（核定稿）.2013.12

[4]河北省水利水电第二勘测设计研究院.青龙县岔沟水库除险加固工程施工图审查意见书.2014.1