混凝土预制块在太平窑水库中的应用.pdf

山 西 水 利山 西 水 利 技术与应用_2016年第4 期 混凝土预制块在太平窑水库中的应用 李卫卫 (朔州市恢河水利管理处， 山 西 朔 州 036000036000) 摘要摘要目前全国运行的中小型水库大多为2020世纪五六十年代所建， 多数带病运行， 随着国家对水库除险加固工 程投资力度的加大， 水库除险加固工程相继实施， 以朔州市太平窑水库南副坝改造工程中混凝土预制块护坡为 例 ， 介绍了混凝土预制块在水利工程中的应用过程， 以供其他工程借鉴。 关键词关键词预制混凝土块I护坡;改造； 南副坝I太平窑水库 中图分类号中图分类号TV544 文献标识码544 文献标识码C 文章编号1004-7042(2016)04-0033-02 文章编号1004-7042(2016)04-0033-02 1工程概况 太平窑水库位于朔州市朔城区东9 km的贾庄乡 太平窑村海河流域永定河水系， 桑干河一级支流恢河 下游， 控制流域面积1 170 km2,年均径流量2 637万m3, 总库容996万 m3, 兴利库容124万 m3, 设计灌溉面积 0.567万 hm2,保证灌溉面积0.333万 hm2,水库功能为 防洪、 灌溉， 兼顾综合利用。 水库下游防洪保护范围包 括11个村镇、1.6万人口、0.28万 hm2 耕地。 水库枢纽工程包括主坝、 南北副坝、 泄水阐、 进水 闸等。大坝为均质土坝， 坝长1 065 m,坝高8.5 m,坝顶 宽7.5 m,坝顶设防浪墙， 高度1.0 m;南副坝为均质土 坝 ， 坝长878 m,坝高4.0 m,坝顶宽17 m;北副坝为均 质土坝， 坝长1 060 m,坝高4.0 m,坝顶宽25m。泄水 闸位于主坝中部偏右端， 共7孔 ， 潜孔弧形钢闸门， 孔 口尺寸7 mx3 m(宽X高） ， 最大泄量922 m3 /s;进水闸位 于主坝右端， 共3孔 ， 孔口尺寸2 mx2 m(宽X高） ， 最大 供水量50 mVs。 2009年8月，朔州市水利勘测设计院编制完成了 山西省朔州市太平窑水库大坝安全鉴定论证报告 。 经鉴定， 太平窑上游坝坡无防护， 掏刷、 渗漏严重， 已 影响水库及下游村民安全， 被鉴定为3类坝， 急需进行 更新改造。 2工程设计 2.1 改造必要性分析 太平窑水库南副坝为均质土坝，坝高4.0 m，坝顶 宽17 m，由于上游无防护护坡，迎水面经常受波浪冲 刷、 水位变化和水流作用侵蚀的影响， 需采取工程措 施加以保护和确保护坡工程安全， 防止水土流失和渗 漏水影响水库及下游村民安全。 2.2 工程任务 干砌石护坡是最常见的护坡形式， 干砌石护坡具 有抗磨损、 抗冻性强、 便于修复、 加固等优点， 但工程 质量控制难度大， 整体效果差， 在实际施工过程中由 于砌石块体积大小不一、 砌筑水平参差不齐、 控制不 到位等因素， 太平窑水库主坝上游干砌石护坡出现被 掏空、 冰压力推挤移位现象。混凝土预制块护坡具有 抗冲刷力强、 质量便于控制、 施工进度快、 整体美观等 优点， 为保证水库能正常运行并发挥效益， 对南副坝 进行加固培厚， 采用混凝土预制块防护处理。 2.3 工程 太平窑水库总库容996万 m3， 依据 水利水电工程 等级划分及洪水标准 ， 确定太平窑水库属小(一） 型 水库， 工程等别为！等 ， 主要建筑物级别为4级 ， 次要 建筑物及临时建筑物为5级。设计洪水标准为50年一 遇 ， 校核洪水标准为100年一遇， 工程地震烈度7度。 2.4 工程 维持原工程布置， 此次改造在对原南副坝培厚的 基础上对迎水面进行防渗处理， 坝顶加宽至6 m， 边坡 比为1 #2.5。护坡为4层 ， 人工整修硬质坝坡后， 由坝底 开始先铺设一布一膜(400 g/m2)防渗土工膜至兴利水 位以上， 再铺设15 cm后粗砂垫层至坝顶， 最后铺设串 筋C25预制混凝土六棱砖护坡(混凝土抗冻指标为的 150)至坝顶。混凝土预制块安放在坝脚M10浆砌石挡 墙上。 3施工过程 3 . 1 坝体培厚 首先将原南副坝迎水面杂草、垃圾清理干净， 并 削成台阶状，然后按30 cm厚分层填筑符合设计要求 2016 年 4 月 33 SHANXI WATER RESOURCES 的土质， 并碾压至设计压实度， 最后修整坡面至1 2.5。 3.2 土工膜 3.2.1 土工膜铺设 对坝坡验收合格后进行土工膜铺设， 土工膜膜面 向上铺平并预留出温度变化引起的伸缩变形量， 避免 产生人为褶皱。 3.2.2 土工膜连接 土工膜连接采用热锲焊机焊接， 搭接宽度不小于 10 cm,接缝处不得有油污、 灰尘， 搭接段面有杂物时 必须在焊接前清理干净。每天焊接开始时， 必须在现 场先试焊一条试样， 并用拉力机现场进行剥离和剪切 试验， 试样合格后， 进行焊接。 试样上需标明日期、 时间、 环境温度。焊缝应整齐、 美观， 不得有滑焊、 跳走现象。 3 . 3反滤料铺设 选用级配良好的合格砂石料， 根据设计控制高程 人工拉线铺设， 确保反滤料垫层厚度、 坡度符合设计 要求， 压实采用蛙式打夯机。 3 . 4混凝土预制块安装 3.4.1原材料质量控制 用于拌和与养护混凝土的水取至管理处院内深 井。 水泥选用符合现行国家标准的规定的PO42.5狮头 普通硅酸盐水泥， 运至工地的每一批水泥应有生产厂 家的出厂合格证和检验报告， 使用单位应进行验收检 验(按每200#400 t同厂家、 同品种、 同强度等级的水泥 为一取样单位， 如不足200 t作为一取样单位） ， 水泥品 质的检验按现行的国家标准进行。 骨料中砂选用质地 坚硬、 清洁、 级配良好的广武水洗砂； 细度模数宜在 2.2#3.0范围内。细骨料的含水率应保持稳定。碎石表 面应洁净， 如有裹粉、 裹泥或被污染等应清除， 碎石粒 径为2040 mm。骨料其他指标应满足 水工混凝土施 $上接第32 T )更新统洪积低液限黏土的渗透系数为 6.04x10_ 5 cm/s， 具弱透水性。 水库蓄水后， 卵石混合土层构成坝基主要渗漏层 位 ， 第四系低液限粉(黏)土也存在一定渗透性， 坝基 存在渗漏问题。采用下式对坝基渗漏量进行估算。 v 2b+M 式中:！-渗漏量， m3 /d; B坝基长度， 取 值 1 578 m; $透水层渗透系数， 取卵石混合土与低液限 黏土加权平均值1.5 m /d; 修回日期2016-03-30 山西水利