趙愛(ài)莉

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

銀棲湖塘壩除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

趙愛(ài)莉

（山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

銀棲湖塘壩位于太原市以北的陽(yáng)曲縣城西，是一座攔蓄雨洪水的景觀蓄水池。為消除安全隱患，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，在立足銀棲湖塘壩實(shí)際的基礎(chǔ)上從塘壩擋水建筑物設(shè)計(jì)、景觀溢流循環(huán)水利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、泄水系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，通過(guò)攔截上游溝谷雨洪水或井供水，形成銀棲湖水面景觀，為游人提供安全觀光旅游。

擋水建筑物；景觀溢流循環(huán)水利用系統(tǒng)；泄水系統(tǒng)；銀棲湖塘壩；陽(yáng)曲縣

1 工程概況

陽(yáng)曲縣南北長(zhǎng)54 km，東西寬82 km，總面積2 070.67 km2。地處忻州與晉中盆地脊梁地帶，南距省城太原17 km，北接忻州市、定襄縣，東連盂縣、壽陽(yáng)縣，西與靜樂(lè)縣和古交市接壤。陽(yáng)曲縣屬半干旱大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，多年平均降水量450.7 mm，年蒸發(fā)量1 950 mm，降水集中在7—9月，占全年降水量的60%；年平均氣溫在9.5℃左右；全年日照時(shí)間數(shù)2 686.3 h，占全年可照時(shí)間數(shù)的61%。

銀棲湖塘壩工程位于陽(yáng)曲縣城西的西凌井鄉(xiāng)元坪村南的糝子溝內(nèi)，距陽(yáng)曲縣城約40 km。壩址以上流域面積0.61 km2，總庫(kù)容1.09萬(wàn)m3，是一座攔蓄雨洪水的景觀蓄水池。工程由1座塘壩及塘壩上游蓄水池組成，塘壩為土壩，壩高1.5 m，壩長(zhǎng)64 m，蓄水池為人工挖填形成，未做任何防滲處理。

結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，參照Ⅴ等水利樞紐工程設(shè)計(jì)，樞紐永久性建筑物塘壩、泄水管道、循環(huán)集水池等均為5級(jí)建筑物。建筑物防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇設(shè)計(jì)，20年一遇校核。

2 存在問(wèn)題

塘壩建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)不明確，存在較大安全隱患；庫(kù)底、岸坡及塘壩壩體均未做任何防滲處理，滲漏嚴(yán)重，無(wú)法蓄水；岸坡和塘壩壩體邊坡較陡穩(wěn)定性差，在項(xiàng)目區(qū)發(fā)生洪水后，易發(fā)生岸坡坍塌或潰壩；銀棲湖塘壩未布置泄洪設(shè)施，存在洪水漫壩溢流，造成潰壩事故；塘壩壩體為土壩，無(wú)法滿足溢流景觀的要求。

3 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

本工程主要任務(wù)為攔截上游溝谷雨洪水或井供水，形成銀棲湖水面景觀，同時(shí)溢流循環(huán)水利用系統(tǒng)也可以作為一處獨(dú)立景觀，為游人提供觀光旅游。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)情況，要求岸坡處理坡度不小于1∶2.5，庫(kù)區(qū)采用土工膜防滲，庫(kù)區(qū)、岸坡防滲結(jié)構(gòu)應(yīng)同塘壩、泄水建筑物進(jìn)口等建筑物形成整體防滲結(jié)構(gòu)，其施工嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，且經(jīng)過(guò)相關(guān)單位驗(yàn)收合格后方可投入蓄水運(yùn)行。

3.1 塘壩擋水建筑物設(shè)計(jì)

3.1.1 塘壩施工

塘壩擋水建筑物為扶壁式鋼筋混凝土擋土墻和塘壩結(jié)合，擋土墻長(zhǎng)度64 m，最大墻高15 m，最低墻高7 m，頂寬0.5 m。擋土墻上游修筑塘壩，塘壩最大高度15 m，頂寬1.5 m，迎水坡坡度1∶2.5。

塘壩采用機(jī)械開(kāi)挖，人工清理，開(kāi)挖坡度為1∶0.5，其開(kāi)挖可以與擋土墻及下游水池配合進(jìn)行。開(kāi)挖出的土擇地堆放。

開(kāi)挖結(jié)束后對(duì)基礎(chǔ)夯實(shí)并進(jìn)行塘壩填筑，塘壩填筑施工應(yīng)與下游擋土墻砌筑同時(shí)進(jìn)行，塘壩土方填筑采用機(jī)械為主，輔以人工攤鋪，機(jī)械碾壓夯實(shí)。單層夯填填厚度按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，最大厚度不得大于0.3m。夯填土夯實(shí)結(jié)束后，上面布設(shè)土工膜，并依次鋪設(shè)0.3 m厚的砂石保護(hù)層和0.4 m厚的漿砌石保護(hù)層。土工膜、砂石層和漿砌石層施工可同銀棲湖邊坡處理同時(shí)施工，施工標(biāo)準(zhǔn)依照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。在漿砌石保護(hù)層上布設(shè)天然條石，條石外部采購(gòu)，機(jī)械運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)。

3.1.2 擋土墻施工

擋土墻施工同塘壩施工配合進(jìn)行，分為素混凝土澆筑和墻體混凝土澆筑兩部分。

素混凝土墊層澆筑混凝土采用商品混凝土，自卸汽車(chē)運(yùn)輸，人工利用滑槽卸料至倉(cāng)面，人工平倉(cāng)，并用插入式振搗棒振搗密實(shí)。澆筑完成后對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。墻體在墊層達(dá)到指定強(qiáng)度后施工，按照先底板后墻身立壁和扶肋施工順序進(jìn)行。施工混凝土采用商品混凝土，自卸汽車(chē)運(yùn)輸，施工分為鋼筋制安和混凝土澆筑兩部分，鋼筋安裝按附圖進(jìn)行。混凝土澆筑參照素混凝土墊層進(jìn)行，澆筑結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.2 景觀溢流循環(huán)水利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)

景觀溢流循環(huán)水利用建筑物主要包括擋土墻下游集水池及集水坑，在擋土墻下游1 528 m處設(shè)置集水池一座，尺寸64 m×5 m×1 m（長(zhǎng)×寬×高），采用鋼筋混凝土集水池，并用防水砂漿抹面。在池底靠右岸處設(shè)置泵坑一座，尺寸1 m×1 m×1 m（長(zhǎng)×寬×高）。

3.2.1 集水池施工

集水池修筑位置位于擋土墻下游1 528 m處，采用機(jī)械開(kāi)挖，人工修整方式開(kāi)挖，開(kāi)挖同塘壩、擋土墻同時(shí)進(jìn)行。開(kāi)挖土采用機(jī)械運(yùn)輸至指定位置。

集水池墊層施工分為素混凝土墊層及鋼筋混凝土水池澆筑，其方法參照擋土墻施工進(jìn)行。

擋土墻混凝土澆筑完成后對(duì)水池進(jìn)行砂漿抹面，砂漿強(qiáng)度M10，厚度10 mm，砂漿現(xiàn)場(chǎng)拌制，拌制方法同擋土墻砂漿一致，施工需按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。集水池內(nèi)有泵坑，泵坑施工參照集水池進(jìn)行。

3.2.2 水泵安裝

進(jìn)水口閘門(mén)直接從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，現(xiàn)場(chǎng)安裝。安裝方法參照相關(guān)安裝規(guī)范進(jìn)行。

3.2.3 提水管道施工

提水管道施工分為管道施工和鎮(zhèn)墩施工兩部分。管道施工包括管槽開(kāi)挖、管道粘結(jié)連接、管道的試壓和回填4道工序，施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。鎮(zhèn)墩施工采用商品混凝土，自卸汽車(chē)運(yùn)輸至工地后，人工利用小推車(chē)運(yùn)至倉(cāng)面，采用平層鋪筑法澆筑，并用插入式振搗棒振搗密實(shí)。澆筑混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，按要求進(jìn)行收面。完成后對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。

3.3 泄水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

泄水建筑物主要包括泄水涵管和左岸集水坑，泄水涵管采用鋼管，設(shè)計(jì)壓力0.6 MPa。集水坑采用鋼筋混凝土澆筑，尺寸2 m×2 m×1 m。

3.3.1 泄水涵管施工

排水涵管施工分為管道施工、鎮(zhèn)墩施工兩部分。

管道施工：管槽開(kāi)挖采用機(jī)械開(kāi)挖、人工輔助放坡的施工進(jìn)行，開(kāi)挖后槽底總寬度不小于2 m，溝槽邊坡1∶0.5。其余參照提水管道施工進(jìn)行。管道鋪設(shè)前在槽底鋪設(shè)0.1 m厚的中粗砂層。管道鋪設(shè)時(shí)可將管材沿管線方向排放在溝槽上，依次放入溝底砂層上，再進(jìn)行組裝。鋼管組裝前先核實(shí)兩管端的周長(zhǎng)和端面垂直度，對(duì)口時(shí)保持內(nèi)壁齊平，采用長(zhǎng)0.3 m的直尺在接口內(nèi)壁周?chē)樞蛸N靠，錯(cuò)口的允許偏差不得大于2 mm。鋼管組裝時(shí)其環(huán)向焊縫位置應(yīng)符合要求，即:對(duì)接時(shí)鋼管的螺旋縫放在中心垂線上半圓的45°左右；兩鋼管的螺旋縫錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)間距不小于0.3 m。管道施工完成后，先清除溝槽內(nèi)雜物，并排除積水，經(jīng)檢驗(yàn)并認(rèn)為下溝的管道符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，才可進(jìn)行管道回填工作。管道回填土采用砂礫土或符合要求的原土回填至管道兩側(cè)。管槽回填土夯實(shí)采用人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種，管道兩側(cè)和管頂0.5 m以內(nèi)采用人工夯實(shí)，其他可以采用機(jī)械夯實(shí)，夯實(shí)密度不得低于0.95。

鎮(zhèn)墩施工：鎮(zhèn)墩施工分為墊層澆筑和鎮(zhèn)墩澆筑兩部分，均采用商品混凝土。墊層混凝土可以與擋土墻墊層混凝土澆筑同時(shí)進(jìn)行，澆筑方法可參照擋土墻施工，澆筑完成后對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)養(yǎng)護(hù)。墊層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行鎮(zhèn)墩混凝土施工，鎮(zhèn)墩混凝土澆筑采用平層鋪筑法，每層澆筑厚度不大于0.4 m，并用插入式振搗棒振搗密實(shí)。澆筑混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，按要求進(jìn)行收面。其他要求參照提水管道鎮(zhèn)墩澆筑方法進(jìn)行。

3.3.2 干砌石護(hù)坦施工

排水涵管末端干砌石護(hù)坦厚度為0.4 m，扇形鋪設(shè)，干砌石鋪設(shè)需先將地面整平，然后放置樣石，并以樣石為基準(zhǔn)進(jìn)行砌筑，并砌筑并修鑿，塊石相互錯(cuò)縫，墊穩(wěn)墊實(shí)，與周邊砌石靠緊，嚴(yán)謹(jǐn)砌縫間嵌小石塊。

3.3.3 集水坑施工

集水坑采用C35混凝土集水坑，其澆筑參照集水池施工進(jìn)行。

3.3.4 閘門(mén)及啟閉機(jī)安裝

進(jìn)水口閘門(mén)直接從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)，現(xiàn)場(chǎng)安裝。安裝方法參照相關(guān)閘門(mén)安裝規(guī)范進(jìn)行。

4 結(jié)論

工程實(shí)施后，可大大提高銀棲湖塘壩防洪標(biāo)準(zhǔn)，有效攔截上游溝谷雨洪水或井供水，形成銀棲湖水面景觀，同時(shí)溢流循環(huán)水利用系統(tǒng)也可以作一獨(dú)立的景觀，為游人提供觀光旅游。銀棲湖塘壩的除險(xiǎn)加固將吸引大批游客來(lái)此旅游觀光，給當(dāng)?shù)貛?lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。

TV698.2+3

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1004-7042（2016）12-0024-02

趙愛(ài)莉（1977-），女，2000年畢業(yè)于太原理工大學(xué)水利水電建筑工程專(zhuān)業(yè)，講師。

2016-10-11；

2016-11-23