湖南省隆回县清塘水库加固施工分析

文满芸

（湖南省隆回县元木山电灌管理站，湖南 隆回 422200）

研究当前小型水库的基本情况，发现当前小型水库存在技术限制、材料因素和维护因素等的影响，导致小型水库的功能性降低，对下游农耕造成干扰。部分小型水库存在水涵洞破损、漏水等、大坝无观测水尺等问题，亟需改进[1]。基于此，本文已湖南省隆回县清塘水库为例，对具体加固施工技术要点进行分析。

1 工程概况

湖南省隆回县清塘水库兴建于1975 年，至今已经运行40多年。水库干流全长0.34 km，平均坡降18.9%，正常蓄水位291.68 m，相应库容 9.46 万 m3，死水位 284.84 m，死库容 0.03 万 m3。坝顶轴线长131.0 m，最大坝高9.5 m，坝顶高程292.82 m，坝顶宽2.05 m。经过调查，该小型水库坝顶路面为泥质路面，受到降雨的影响，大坝路面变化明显，影响正常行走；内外坡不平且无踏步，对水库的日常管理造成干扰；放水涵洞出现破损、漏水，卧管经过长期使用后，出现管身沉陷、漏水现象，且较为严重；坝脚渠道为土渠，易造成水流四溢，对下游农业生产造成不良影响[2]。

2 水库加固工程影响因素分析

2.1 水库水文与工程地质

2.1.1 水文

本工程的枢纽部分主要是由大坝、溢洪道、输水设施、启闭设施等构成。其中水库建筑物等级为5 级，设计洪水标准20 年一遇，校核洪水标准为200 年一遇。在具体的设计暴雨中，结合水库位置，遵循CV=0.4，CS=3.5CV，实现对暴雨的设计。再结合实际情况，简单对调洪演算进行分析，起调水位为正常蓄水位291.68 m。在水量平衡的基础上，可以得到具体的调洪演算方程[3]：

式中：q=f（Q，V，q），溢洪道泄流曲线，其Q、q 分别表示出入库流量；V 则用于描述库容；Δt 则用于描述计算时段长；i 为时段标号。

在上述工程的基础上，可实现对调洪的演算工作，为后续水库改造提供基础。另外，还需要对渗流曲线进行分析，分析方法见下式：

式中：Q 为下泄流量；m 为流量系数；h 堰前水头；ε 用于描述侧收缩系数；B 为堰顶宽度。

结合上述公式，能够获取水库下泄曲线，见图1。

图1 水库下泄曲线

2.1.2 工程地质

工程地质中，主要对天然建筑材料进行分析，水库右岸的地形平坦，且以粉质粘土、砾质粘土为主，土质相对较好，可满足坝体的施工，且运距相对较近，为1 km，故此，可以实现就地取材，实现对土料的运用[4]。

3 加固设计

3.1 坝坡、坝顶改造

（1）先对上游坝坡护坡实施改造。本工程择取C20 预制混凝土块护坡，其形状为六角形，厚度10 cm，并设置砂卵石反滤层，并设置1 个踏步，宽度1.8 m，择取C20 混凝土。在具体混凝土板厚度设计中，遵循以下公式：

按照上述公式中，各项参数的基本含义，对t 进行计算，结合本工程的实际参数，计算得到t=0.0962 m，因此将预制块厚度取10 cm。对于预制块和反滤层的铺设，先铺设砂垫层，保障均匀、平整，确认压实度合格后，可实施预制块的铺设[5]。

（2）对于下游坝坡护坡的设计，先实施有效的整形工作，对下游坝坡节能性整形，再择取台阶式开挖后回填，并择取蛙式打夯机进行压实，坝顶至排水棱体顶部采用草皮护坡。

（3）对于坝顶部分，择取将原本你路面进行改造，设置为混凝土路面，且改造中，实施坝顶加高，宽度为2.0 m，并设置0.3 m 的混凝土路肩[6]。

3.2 泄水建筑物改造

经查实，本水库的排水棱体运行状态较好，故此，改造中不对排水棱体进行改造。再结合现场踏勘，发现溢洪道状态尚可，无需进行除险加固[7]。而实际情况显示，输水建筑物的状态不佳，为本工程加固内容。

（1）卧管新建。实际结果显示，卧管存在管身沉陷、漏水现象，针对这种情况，进行卧管新建。具体的新建中，将卧管置于大坝左岸山体，再择取消力井连接，破比控制在1∶2，放水孔设置门盖式铸铁闸门。在具体卧管新建中，需要对灌溉取水口过流能力的复合。其中，取水口d=0.28 m，再实施过流能力的计算，采用下式计算：

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按照上述公式，可以实现对闸孔流量的计算，经过计算后，可以得到Q=0.37 m3/s，且与实际情况对比，发现能够满足灌溉需求。再对卧管水力进行复核，结合本工程择取的卧管尺寸，按照下式对管内下泄流量展开计算：

经计算，卧管的过流能力符合水库的基本需求。卧管的强度部分，则是关系到卧管服务年限和质量的关键，故此，需要实施有效的强度复核工作，检查混凝土厚度，为0.25 m，较比标准中的0.22 m，说明符合要求。

（2）低涵建设。针对本工程放水涵洞的损坏和漏水情况，则需要展开对涵洞的重新建设。具体建设中，择取1.2 m×1.6 m 箱涵，其流量可择取计算，结合计算结果，判断施工是否符合流量要求。具体施工中，本工程距消力井21.2 m处，设置钢筋砼截水环，并在截水环到大坝之间中，回填C15 混凝土，回填时分层夯实，厚度控制在0.3 m。对低涵回填的灌浆混凝土，灌浆孔梅花布置，压力0.1 MPa～0.2 MPa，且灌浆水灰比控制在0.5，如侧墙、底板下存在空隙，需要增加灌浆孔补浆[8]。而挡墙部分则选择M75 浆砌石结构，确保出口效果。

4 小型水库加固工程质量控制措施

为确保小型水库的施工效果，需要实施有效的控制措施，详细控制措施如下。

（1）前期准备工作。为保障加固效果，需要实施有效的方案审核工作，结合各项复核工作，确保设计合理，再结合当地情况，对设计可行性进行研究。如果发现不合理的部分，需要及时更正，确保水库质量与安全。此外，需要做好材料的准备工作，结合具体加固的内容，对混凝土的质量进行严格控制，按照质量检测标准，实施合理配合比设计，确保混凝土强度。

（3）新建低涵回填灌浆施工控制。需要合理对回填灌浆区进行划分，不宜超出3 个砌段。注意灌浆结束条件，当规定压力下，湿灌浆管孔停止吸浆后，持续灌注10 min，停止灌浆。

5 结语

结合湖南省隆回县清塘水库工程，对具体的小型水库加固施工进行研究，并分析具体的小型水库加固施工技术要点。对卧管破损和放水涵洞损坏渗漏的情况进行处置，实现新建加固，有效增强水库的可靠性与稳定性，降低水库安全问题，确保小型水库功能。对加固施工控制进行研究，旨意综合提升小型水库加固效果，为水库安全运行奠定基础。