杜曉寒

（陜西省寶雞峽管理局 陜西 咸陽(yáng) 712000）

1 溢洪道概況

王家崖水庫(kù)是寶雞峽灌區(qū)最大的渠庫(kù)結(jié)合工程，在灌區(qū)抗旱灌溉和安全防汛中發(fā)揮著重要樞紐作用。水庫(kù)溢洪道位于壩體右岸，由引水渠、閘室段、陡坡、消能段組成。斷面為梯形開敞式，全長(zhǎng)1535 m，底寬70 m，堰上設(shè)有6孔開臥式平板鋼閘門。溢洪道按3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核，設(shè)計(jì)泄流量1236 m3/s，校核泄流量1730 m3/s。2011年9月水庫(kù)在特大泄洪中發(fā)生底板、側(cè)墻破損險(xiǎn)情，需要進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)加固處理，以確保溢洪道正常使用和水庫(kù)安全度汛。

2 消力池水毀情況及原因

2.1 溢洪道水毀情況

2011年9月6 日，溢洪道泄洪流量Q＝280m3/s時(shí)溢洪道陡坡段出現(xiàn)險(xiǎn)情。經(jīng)過(guò)停水檢查，發(fā)現(xiàn)溢洪道陡坡段（1∶14）變形縫錯(cuò)位、止水損毀嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)可以發(fā)現(xiàn)大量變形縫進(jìn)水現(xiàn)象；第2排第1塊板（從左往右）下面被掏空，第2塊板翻倒在消力池內(nèi)，第3、4塊板在上變形縫處被抬高30 c m～40 c m。溢洪道左側(cè)墻第2塊墻放大腳表面混凝土坡破壞，消力池右側(cè)墻有3塊側(cè)墻放大腳破損；消力池底板基本完好，個(gè)別板塊邊角局部表面破裂。

2.2 溢洪道水毀原因分析

（1）由于受地形條件的限制，溢洪道陡坡段上游布置一個(gè)較大的彎道，轉(zhuǎn)彎半徑R＝100 m，轉(zhuǎn)角θ＝24°。而且從溢洪道陡坡段實(shí)際現(xiàn)狀看彎道段左右存在高差，右岸明顯高于左岸，這樣導(dǎo)致泄洪水流呈現(xiàn)三維流態(tài)，流態(tài)復(fù)雜而且將主流導(dǎo)向溢洪道消力池的左側(cè)。

（2）溢洪道所處位置地質(zhì)情況復(fù)雜，根據(jù)地質(zhì)查勘分析，溢洪道從上往下存在一個(gè)砂卵石強(qiáng)透水層，加之右側(cè)渠道滲漏導(dǎo)致溢洪道消力池陡坡底板揚(yáng)壓力增大。

（3）溢洪道1∶14陡坡段底板修建時(shí)間久遠(yuǎn)，其變形縫止水老化，在溢洪道泄洪時(shí)，大量水流通過(guò)原變形縫進(jìn)入溢洪道混凝土底板下側(cè)的砂礫石強(qiáng)透水層滲透到陡坡混凝土底板下，進(jìn)一步增大了消力池陡坡底板的揚(yáng)壓力。

表1 溢洪道消力池兩種加固方案比較表

（4）2010年水毀后組織修復(fù)時(shí)，設(shè)計(jì)布置明暗兩套排水系統(tǒng)，并在消力池外布設(shè)集水井，用泵進(jìn)行抽排。但由于各種原因排水設(shè)施未能完全實(shí)施到位，增大了底板揚(yáng)壓力。

3 消力池陡坡加固設(shè)計(jì)優(yōu)化

根據(jù)2011年溢洪道消力池陡坡段損毀情況，陜西省水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院專家對(duì)應(yīng)急修復(fù)加固工程設(shè)計(jì)采用兩種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，從中擇優(yōu)制定修復(fù)加固方案。

3.1 方案一

（1）為了截?cái)嘣?∶14陡坡段底板水流入消力池陡坡段底板以下，將原1∶14陡坡段所有變形縫內(nèi)填加低發(fā)泡聚乙烯塑料泡沫板，并在迎水面20 m m范圍內(nèi)鑿成1∶0.5的V型槽，再用丙乳砂漿進(jìn)行填縫。

（2）在溢洪道1∶14陡坡段末端樁號(hào)305.740 m位置布設(shè)一橫向D 800高密度聚乙烯排水管，以截?cái)嘁绾榈?∶14陡坡段混凝土底板下部砂卵石強(qiáng)透水層向消力池的滲水。同時(shí)，在距左側(cè)墻8.9 m位置布置一縱向D 600高密度聚乙烯排水管，縱橫向排水管聯(lián)通，以便將1∶14陡坡段滲水排入消力池中。

（3）將消力池陡坡段第2排已損毀或已發(fā)生變位的混凝土底板拆除用C 20混凝土進(jìn)行回填至原設(shè)計(jì)面，再在原陡坡段底板表面布設(shè)厚度0.8 m的C 30鋼筋混凝土蓋板。蓋板上端延伸21 m伸入溢洪道1∶14的陡坡段，下段延伸8.3 m伸入消力池底板。

在澆筑C 30鋼筋混凝土蓋板之前，將原混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理。C 30鋼筋混凝土蓋板設(shè)置7條縱向變形縫，板塊寬度8.0 m；在樁號(hào)302.640 m處設(shè)置1條橫向變形縫，縱、橫向變形縫內(nèi)布設(shè)紫銅止水。同時(shí)在消力池陡坡樁號(hào)0+308.640～320.64 m范圍內(nèi)布設(shè)間排距4.0 m×2.0 m的φ22砂漿錨桿，錨桿單根長(zhǎng)L＝4.5 m，深入下層漿砌石內(nèi)。

C 30鋼筋混凝土蓋板與原混凝土之間布置自鎖錨桿，單根長(zhǎng)L＝1.5 m，新舊混凝土各 0.75 m，間排距4.0 m×2.0 m，梅花形布置。

（4）為了排除陡坡段地下水減少底板下?lián)P壓力，在新做C 30混凝土蓋板與原混凝土之間縱向布置15根直徑D＝200 m m、間距為5 m的無(wú)砂混凝土排水管。在每根無(wú)砂混凝土排水管下布置孔徑D＝100 m m間距為2 m的垂直原混凝土板頂面的P V C排水孔，以便將陡坡段的地下水順利排出。排水孔中要求用碎石填充。另外，在樁號(hào)0+324.640附近布置一條直徑D 300 m m的橫向無(wú)砂混凝土排水管，橫向排水管在左右側(cè)墻端頭與直徑300 m m的豎向鍍鋅鋼管聯(lián)通，豎向鍍鋅鋼管頂口高程576.0 m，以便當(dāng)縱向無(wú)砂混凝土排水管口被淤泥堵塞后陡坡段底板下地下水仍可通過(guò)橫向無(wú)砂混凝土排水管排出。

（5）原消力池設(shè)置的所有排水孔、排水盲溝及集水井按原設(shè)計(jì)補(bǔ)做到位，并確保其暢通。

（6）原設(shè)計(jì)及本次新增抽排水設(shè)施通過(guò)西北水科所專家運(yùn)用壓水模型來(lái)驗(yàn)證其安全暢通性。

3.2 方案二

其加固措施第2條是在樁號(hào)0+303.640處布置一條砂底卵石帷幕灌漿，以截?cái)嘁绾榈?∶14陡坡段混凝土底板下部砂卵石強(qiáng)透水層向消力池的滲水，其余措施與方案一相同。

3.3 兩種方案對(duì)比

對(duì)溢洪道陡坡段兩種加固方案專家們從投資（直接費(fèi)）、施工工期兩方面作了經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析比較，從中選取更為經(jīng)濟(jì)合理的修復(fù)加固方案。

從表1看出，方案一投資小于方案二，且方案一施工工期較短，能滿足水庫(kù)工程應(yīng)急搶險(xiǎn)和抗旱防汛要求；方案二在實(shí)施過(guò)程中砂卵石灌漿施工質(zhì)量不好保證。且從排水效果看方案二只是把1∶14陡坡段滲水截?cái)鄥R集到1∶14陡坡末端，不利于該部位的底板穩(wěn)定，而方案一是將1∶14陡坡段滲水截?cái)嗖⑴懦?，效果居于?yōu)勢(shì)。所以，綜合分析方案一優(yōu)越于方案二，宜用于工程實(shí)際修復(fù)加固。

4 消力池水毀修復(fù)加固工程水工模型試驗(yàn)結(jié)論

（1）王家崖水庫(kù)溢洪道加固工程消力池、護(hù)坦、海漫總體布置是合理的。

（2）消力池在常遇、設(shè)計(jì)、校核洪水位運(yùn)行工況下均呈現(xiàn)淹沒水躍流態(tài)，池長(zhǎng)、池深滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）消力池斜坡段（1∶3）無(wú)水流脫壁和負(fù)壓現(xiàn)象，斜坡銜接體形是適宜的。

（4）消力池、護(hù)坦壓強(qiáng)分布正常，表明消力池的設(shè)計(jì)體型是合理的。

（5）消力池邊墻在校核洪水位時(shí)，水深超出邊墻1.5 m左右，建議采用消力池邊墻修改體型進(jìn)行局部加高。

（6）海漫后下游河道兩岸護(hù)坡，在設(shè)計(jì)、校核洪水位時(shí)有局部沖刷帶。采用鋼筋石籠防護(hù)優(yōu)選方案后，兩岸護(hù)坡基礎(chǔ)得到了較好的保護(hù)，建議采用優(yōu)選防護(hù)范圍方案。

（7）消力池內(nèi)設(shè)置寬3.5 m，長(zhǎng)24 m，坡比1：6的清淤車道，對(duì)消力池的流態(tài)影響不大。

（8）溢洪道溢流堰、彎道段、泄槽陡坡段上的壓強(qiáng)分布在正常范圍。

（9）溢洪道泄槽陡坡段底板加厚0.3 m后，泄槽邊墻仍需按不加厚前提出的局部加高范圍進(jìn)行加高。

5 結(jié)語(yǔ)

寶雞峽王家崖水庫(kù)溢洪道水毀工程，經(jīng)陜西省水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院專家現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、綜合分析計(jì)算，擇優(yōu)制定了修復(fù)加固方案，并經(jīng)西北水科所專家利用水流模型驗(yàn)證。方案實(shí)施后順利通過(guò)了2012年王家崖水庫(kù)度汛運(yùn)用考驗(yàn)，說(shuō)明該方案制定科學(xué)合理，實(shí)效明顯，可供同類工程借鑒。陜西水利

[1].王家崖水庫(kù)溢洪道應(yīng)急修復(fù)加固工程設(shè)計(jì)報(bào)告[R]，西安：陜西省水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，2012.1.