下茹越水库除险加固措施浅议

2013-08-15郝海蛟

山西水利 2013年10期

郝海蛟

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原 030024）

1 工程概况

下茹越水库位于繁峙县城东10 km处，子牙河水系、滹沱河干流上，控制流域面积1 356 km2，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等项目综合利用的水库。设计灌溉面积1万hm2，可保护下游2个县69个村镇、8.9万人的生命财产及1.51万hm2基本农田和京原铁路、108国道等基础设施。水库运行多年来，为当地经济发展，特别是农业生产发展做出了贡献。

水库枢纽由均质土坝、泄洪洞、灌溉放水涵洞三部分组成。2000年经大坝安全鉴定为Ⅲ类坝。2002年水库进行除险加固设计，枢纽工程新建溢洪道。工程完工后，水库设计标准达到100年一遇洪水设计，1 000年一遇洪水校核标准。经除险加固后，水库枢纽由均质土坝、溢洪道、泄洪洞、灌溉放水涵洞四部分组成。总库容2 869万m3，相应最高蓄水位977.78 m；水库设计死库容800万m3，相应死水位967.98 m；设计兴利库容1 738万m3，相应水位977.4 m；设计防洪库容1 269万m3，相应汛限水位974.7 m；兴利及防洪重复利用库容934万m3。水库建成运行以来，运用汛限水位972.50 m，相应汛期兴利库容400万m3。

2 工程存在问题

2013年，专家组对水库蓄水安全进行了专项检查，发现该工程主要存在以下问题：溢洪道泄槽段和消力池段底板冻蚀破坏；泄洪洞裙板消力池冻蚀破坏，施工缝渗漏。

3 除险加固措施

3.1 溢洪道

溢洪道位于大坝左侧，与大坝轴线垂直，为正槽溢洪道，由进口段、闸室段、泄槽段、消力池段和出口连接段五部分组成，全长437.7 m，设计泄量187.7 m3/s，校核泄量1 616.9 m3/s。进口设5孔露顶式钢闸门控制，闸室段总长13.0 m，为整体式结构，闸顶高程979.0 m，与坝顶齐平。

针对泄槽段和消力池段底板表层混凝土存在大面积冻蚀剥落问题，此次除险加固对溢洪道泄槽和消力池底板冻蚀破坏进行全面修复。

修复方案：凿除原底板表面破坏层约2 cm，采用聚合物砂浆修补至原设计厚度。具体加固方法为：一是基础处理。采用凿毛、高压喷砂工艺，凿除疏松、风化、剥蚀层，高压水冲洗干净。二是界面处理。充分湿润混凝土表面，均匀涂刷一道SPC界面剂。三是抹面。采用SPC砂浆抹面，轧实抹平。当修补厚度大于15 mm时，应分层抹面，每层抹面厚度宜控制在10 mm以内，间隔时间1~3 d。四是进行养护。潮湿养护5~7 d，再刮涂1~2道ST401防碳化涂料，自然养护21 d。

3.2 泄洪洞

泄洪洞位于主河流主槽上，与坝轴线正交，为坝内双孔无压钢筋混凝土拱型洞。泄洪洞长40 m，前端与进水塔塔座渐变段相接，底板高程961.5 m，纵坡1%，每孔洞宽5.2 m，高6.2 m，拱半径2.6 m，直墙高3.6 m。每10 m设一道沉降缝，每节洞顶中部设一道1 m高浆砌石截流环。泄洪洞出口扩散段长50 m，前10 m为水平台，后40 m为陡坡（裙板消力池），陡坡段设11道消力槛，槛高0.4 m，两侧为混凝土侧墙。裙板下游两岸各筑50 m干砌石铅丝笼导流堤。设计最大泄流量664 m3/s。

针对泄洪洞出口裙板消力池混凝土冲蚀严重，泄洪洞施工缝渗漏的问题，此次对泄洪洞裙板消力池及施工缝进行处理。

首先凿除原裙板消力池上部破坏层约20 cm，用C35F150抗冲磨混凝土修补至原设计厚度。一是基础处理。采用凿毛、高压喷砂工艺，凿除疏松、风化、剥蚀层，高压水冲洗干净。二是界面处理。充分湿润混凝土表面，均匀涂刷一道混凝土界面剂。三是浇筑。在界面剂初凝前浇筑完置换的C35抗冲磨混凝土。

另外，清除施工缝内的杂物后，用环氧胶泥等充填。一是将原施工缝处木质模板凿除，所形成的凹槽修整为外窄内宽的楔形槽，并将槽体表面凿毛。二是清除槽内木屑、石屑、松动石子、污物等，并冲洗干净凹槽及裂缝。三是槽内均匀涂刷一道环氧基液，凹槽底部填充4 cm厚的环氧胶泥，然后用环氧砂浆将槽内填平。四是最后对裂缝内部进行化学灌浆，灌浆材料为环氧树脂。