小型水庫除險加固工程水工建筑物探討

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摘要：土官鎮的水利工程大部分修建于上個世紀六、七十年代，歷經數十年的運行，許多工程年久失修。近年來，土官鎮對轄區內2座?。ㄒ唬┬退畮?，7座?。ǘ┬退畮?，分別進行了除險加固，以海田村委會海田小（二）型病險水庫除險加固工程、寨腳村委會的蘆差沖?。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程為例，介紹在施工過程中不同的水工建筑物在不同的地基基礎上施工工藝和現場處理措施。

關鍵詞：水利工程；地基處理措施；除險加固；小型水庫

小型水利工程是農村人民群眾生產生活的重要設施,對維護地方經濟社會的發展有著重要的作用。土官鎮云南省楚雄州祿豐市下屬的一個鄉鎮，多處于山區、半山區。土官鎮的水利工程大部分修建于上個世紀六、七十年代，歷經數十年的運行，許多工程年久失修。近年來，中央投入大量的資金，不斷加大對?。ǘ┬筒‰U水庫的治理，小型病險水庫除險加固項目實施后，可消除水庫安全隱患，新增供水保障人口，為保障當地人畜飲水、工農業用水奠定堅實基礎，顯著提高當地抗旱減災能力。近年來，土官鎮高度重視?。ǘ┬退畮斐U加固工程，層層落實了責任制，全力把病險水庫除險加固這項德政工程、民心工程抓緊、抓實。土官鎮于2013年以來，逐步對全鎮9個?。ǘ┬退畮欤瑢嵤┬。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程。以海田村委會海田?。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程、寨腳村委會的蘆差沖?。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程為例，介紹在施工過程中不同的水工建筑物在不同的地基基礎上施工工藝和現場處理措施。以海田村委會海田?。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程、寨腳村委會的蘆差沖?。ǘ┬筒‰U水庫除險加固工程為例，介紹在施工過程中不同的水工建筑物在不同的地基基礎上施工工藝和現場處理措施。

1除險加固工程設計

1.1海田水庫除險加固工程設計

海田水庫位于云南省楚雄州祿豐市的北部，距祿豐城46km，水庫壩址處屬于長江流域金沙江水系普度河螳螂江支流，控制徑流面積3.13km2。主河道長3.36km，河床平均坡降87.76‰。壩頂高程1 962.95m，水庫總庫容35.36×104m3，正常庫容17.06×104m3，植被尚密［1］。對大壩上游壩坡進行整形，下游壩坡進行培厚及護坡處理，新建排水體，增加壩面排水［2］。具體措施是：1）海田大壩的加固主要是保持原壩頂高程，壩頂上游側設防浪墻，下游側設路緣石。上下游壩坡進行壩坡整形及護坡處理，戧臺內側設置排水溝，下游壩坡與岸坡結合部設置排水溝；壩腳新建排水體。2）拆除原溢洪道，在壩右新建溢洪道，對溢洪道進行全斷面襯砌，以滿足泄洪要求。3）拆除原輸水涵洞，在原輸水涵洞位置明挖輸水涵洞，新建輸水涵洞進口啟閉塔和工作橋，輸水涵洞設1扇工作閘門（0.8m×0.8m鑄鐵閘門1套）及相應的手動啟閉機（LG－10t），以滿足灌溉要求。4）大壩設置觀測項目為：變形觀測、滲流觀測、裂縫觀測。5）擬新建50m2管理房，同時完善水文、氣象觀測設施，以利水庫管理工作能夠正常進行。

1.2蘆差沖水庫除險加固工程設計

蘆差沖水庫位于云南省楚雄州祿豐市的東南部，距祿豐城36km，水庫壩址處屬于長江流域金沙江水系普度河螳螂江支流，控制徑流面積0.8km2，主河道長0.98km，主河道平均比降94.73‰。壩頂高程1 924.90m，水庫總庫容14.48×104m3，正常庫容11.54×104m3［3］。1）蘆差沖大壩的加固主要是恢復壩頂高程，壩軸線不變，壩頂寬調整為3m。最大壩高為15m，壩頂長度164.1m。下游壩坡削坡處理，上下游壩坡進行護坡處理，戧臺內側設置排水溝，下游壩坡與岸坡結合部設置排水溝，壩腳新建貼坡排水體［4］。2）溢洪道位于左岸山坡與壩體結合部，全長22.95m，溢洪道的加固方案是在原溢洪道位置新建溢洪道。3）輸水涵洞位于壩體中部，長57.1m。4）設置觀測壩面位移的位移標點，共6組。5）新建1層磚混管理房，共3間。

2啟閉塔基礎處理措施

2.1海田水庫啟閉塔基礎處理措施

根據以上設計，海田水庫施工方于對海田水庫和蘆差沖水庫的實地勘測，2015年11月開始陸續放水，在距啟閉塔基礎前方7m處，裝砂包打圍堰，準備施工。在勘探、設計過程中，庫水位比輸水涵洞進口高，部分上游壩坡及壩基處于淹沒范圍，工程地質條件未能勘察，庫水放干時，按照設計各水利工程的軸線放線后，發現整個啟閉塔的基礎處于淤泥中，挖機也下不去開挖，經過反復商討，先用挖機搬運毛石墊路，直到可以夠得著開挖基礎再開挖。在開挖啟閉塔基礎時，先由挖機在距啟閉塔基礎一側挖1個集水坑，使積水匯集在坑中，再開挖啟閉塔基礎，同時用抽水機抽水，因為完全處于淤泥中，挖機開挖后，周圍的淤泥又回填回來，挖機挖了1d，基本挖出了1個長約5m，寬約5m，深約3m的深坑，照這樣挖下去，也挖不到硬基，經施工方技術負責人、現場監理及建設方現場代表商討，請設計公司更改圖紙，使啟閉塔的基礎盡量座落在硬基上，即使基礎向上游壩南靠近。設計公司人員到現場進行測試，先用直徑尖端0.6m、末端0.1m的4棵活沙老樹用挖機斗垂直打下去，挖機斗基本不費什么力樁頭就完全打入，再改用5m長樁打，也輕松打入，最后用7m長的活桉樹樁打，在打入約6m時，用挖機斗使力拍打，樁頭已被打爛，站在周圍的人明顯感覺到拍打時大地的震動，經用同樣的樁在基坑底四周測試4次，4棵樁頭七高八低露在外頭1.2～1.8m。經設計公司負責人現場決定，對啟閉塔基礎采用打樁基礎，在設計尺寸長6.1m寬6.1m范圍內每邊再擴大0.5m，即在長6.6m寬6.6m的底盤上，按橫縱間距0.5m打入長7m、尖端直徑0.1m的活桉樹樁。經過施工人員2d的艱苦奮戰，共打入了85棵這樣的桉樹樁，對露出的樁頭人工鋸掉后，再次打入基礎。在這個樁基礎上，又用挖機拋入大塊毛石，拋入1層后用挖機斗搗筑，并在靠近迎水面設1個集水坑，用抽水機抽水，一邊拋石一邊灌入M7.5水泥砂漿，直至到設計M7.5漿砌石高程1 957.11m處，用砂灰抹平。

2.2蘆差沖水庫啟閉塔基礎處理措施

在施工中，啟閉塔基礎位于山體的延伸處，經挖機把淤泥清除后再開挖，只挖下去1.5m就已到了較硬的基礎。

3輸水涵洞基礎處理措施

3.1海田水庫輸水涵洞地基施工處理措施

在實際施工中存在因海田水庫壩頂兼作公路，且距海田壩1.2km處有山陰沖石場長年開采情況，據統計每天過往大貨車拉運砂石料約70輛左右，每輛貨車載重不少于40t，故施工采取明槽開挖輸水底涵?？紤]到海田壩埂過往車輛的交通要求，在征得設計公司同意的情況下，壩軸線輸水底涵前后5m（壩頂寬5m）作了變更。在開挖過程中，兩岸邊坡按1∶0.5放坡，因順右邊坡有不斷且大量的滲水，導致開挖基底被泥漿浸泡，施工方采取措施，用挖機在一角落挖集水壩，使水匯集到低處，用挖機斗打水，同時開挖，開挖好以后，在標高控制下，鋪墊毛石0.3m至0.55m，澆筑M7.5砂漿，抹平至控制標高。準備綁扎輸水底涵底筋?？紤]到海田壩頂兼作公路，且超重大貨車較多，經建設方、監理方和施工方共同協商，壩頂路沿作變更，保護壩埂兩邊不受大車的碾壓，現海田壩頂正準備混凝土路面硬化。

3.2蘆差沖水庫輸水涵洞處理措施

拆除原輸水涵洞進口段，新建進口段啟閉塔和工作橋。輸水涵洞設1扇工作閘門（0.8m×0.8m鑄鐵閘門1套）及相應的手動啟閉機（LG－10t）。對原輸水涵洞洞身段進行回填灌漿處理［5］。經挖機開挖后，包裹段地基與啟閉塔地基土質承載力基本一致，故接新老涵洞的包裹段地基處理與啟閉塔基礎處理一致。

4上游壩坡護腳地基處理措施

4.1海田壩上游壩坡護腳基礎處理措施

海田水庫技施設計的上游壩坡護腳處已完全處于淤泥包圍，挖機根本無法下去開挖或打樁，人工開挖也不可能，經設計方、建設方、監理方、施工方共同商討，考慮到海田水庫壩埂不高，根據現場情況調整上游坡比，使壩坡護腳基礎能有效的施工［6］。

4.2蘆差沖壩上游壩坡護腳基礎處理措施

因蘆差沖水庫庫水放干得較早，加之庫底經過10+d的暴曬，庫區余水通過人工埋管順底涵自流，在開挖時，為控制深基溝邊坡塌方，保障施工人員的安全，要求基礎盡量開挖到原來硬底，例如開挖長3～5m，就先支砌1層厚1～1.5m的M7.5漿砌石?，F場開挖時，基溝底不在同一水平面上，深淺不一，深的有2.7～3.2m，淺的有1.2～1.5m，通過施工人員的周密安排，整個長38.5m，寬1.2m，深在3.2～1.2m之間的內坡護腳用了1d的時間終于完工。有效地遏制了邊坡的坍塌，特別是靠近上游壩坡面。

5經驗總結

作為兩座水庫建設方的1名現場代表，通過從事水利工程施工的經歷，逐漸掌握了一定的經驗，特別是感受最深的是：1）水利工程都是與水打交道的，很多工程都是在水中施工，要等到庫水放到一定的程度才知上游壩坡的情況，這時，也可能造成設計公司在勘測設計時的一些考慮不周到的地方，特別是一些重要的水工建筑物，例如啟閉塔的基礎、壩坡護腳基礎、攔砂井基礎等，均要求基礎做到巖石上或挖到原來的硬基上，這些水工建筑物長年都是泡在水里的，故基礎深度要根據實際情況適當調整。2）與水打交道，就要考慮到疏與堵的結合利用，水利工程施工宜疏不宜堵，在施工前，要查看近半個月的天氣情況，庫水要盡量地排，排到不自流為止，在放干庫水后，人工鋪排水管排除后續余水，最好近半個月必須盡量是晴天，涼曬壩底10d左右。3）根據放線情況，要考慮水工建筑物所在位置基礎是否滿足承載力要求，若不滿足，需向設計公司匯報，并提出安全經濟可行的方案，若實在沒有合適的地點，必須在淤泥質的地基上建水工建筑物，特別是啟閉塔和豎井基礎，要慎重考慮基礎的施工。因為在開挖時，挖機要想方設法的夠著挖，挖機還要冒會陷進淤泥里的危險，開挖后，周圍的淤泥又回填過來，反復開挖都沒有什么效果，浪費機械臺班，消耗了大量的人力物力。4）是無論是什么工程，充足的物質準備，合理的施工工序，高效的施工隊伍，是工程得到安全、優質實施的保證。

6結語

近年來，土官鎮加快推進農業產業化、新型工業化、城鎮化“三化”進程，土官工業片區被列入省級祿豐工業園區，先后引進昆鋼年產2×104t鈦材、年產20×104t鋼結構等重點項目入駐發展，轄區內各類工業企業達27戶，產業工人達1 000+人。土官鎮境內的兩座?。ㄒ唬┬退畮烀磕曛醒胴斦才乓欢ǖ木S修養護基金，聘請管理人員對水庫日常管理。但7座?。ǘ┬退畮煊涉側嗣裾褪芤娴纳鐓^管理，加之土官工業片區被列入省級祿豐工業園區，特別是老鴉關水庫受益區的大部分耕地都被征占，有4/5的農戶不再種植水稻，沒有耕地可種，改為種植玉米，加之鎮財政財力有限，年青人都以打工為主，每年很難組織群眾對水利工程投工投勞。?。ǘ┬退畮斐U加固的資金來源主要是中央和省級為主，經過除險加固的水庫無論從實用性，還是外觀都得到大大的改善，實施前后對比，猶如給水庫穿上了一件新衣服。水庫的主要病險是解除了，相關管理制度也制定了，但缺乏必要的維修養護資金投入，經過幾年運行，一些設施的維修養護如啟閉機的絲桿上油保養、工作橋欄桿刷漆、管理房門窗維修、外壩坡排水溝清理，雜木樹砍除等等，還需有專門的維修養護資金投入，才能確保經過除險加固的?。ǘ┬退畮爝\行良好。

參考文獻：

［1］宋存經，井小雨.海田水庫水庫除險加固初設報告［R］.肇慶市水利水電勘測設計院（昆明分院），2013.

［2］宋存經，井小雨.海田水庫水庫除險加固技施設計圖集［R］.肇慶市水利水電勘測設計院（昆明分院），2013.

［3］宋存經，井小雨.蘆差沖水庫水庫除險加固初設報告［R］.肇慶市水利水電測設計院（昆明分院），2013.

［4］宋存經，井小雨.蘆差沖水庫水庫除險加固技施設計圖集［R］.肇慶市水利水電測設計院（昆明分院），2013.

［5］DL/T5195-2004水工隧洞設計規范［S］.

［6］郭軍，祁長雍，張燕霞，等.水工建筑物基礎［M］.蘭州：甘肅科學技術出版社，2012.

作者：楊紹瓊 單位：楚雄州祿豐市土官鎮水務服務中心