【摘要】介紹了杜集水庫(kù)概況,由于水庫(kù)壩址地處低丘陵區(qū),附近塊石多為易風(fēng)化的石英巖,不宜作為護(hù)坡材料,鑒于工程經(jīng)濟(jì)實(shí)用考慮,提出了現(xiàn)澆砼護(hù)坡、干砌塊石護(hù)坡和漿砌塊石護(hù)坡三種方案進(jìn)行比選,經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。
【關(guān)鍵詞】上游護(hù)坡;設(shè)計(jì)方案;杜集水庫(kù)
1、工程概況
杜集水庫(kù)位于安徽省合肥市長(zhǎng)豐縣東部的杜集鄉(xiāng),壩址北距長(zhǎng)豐縣城26km,南距合肥中心市區(qū)80km。屬淮河流域窖河水系。水庫(kù)大壩位于窖河水系沛河中游,江淮分水嶺北側(cè),距淮南鐵路朱巷車(chē)站約12km,緊靠大壩下游右側(cè)為杜集鄉(xiāng)政府所在地。為淠史杭灌區(qū)瓦東干渠末端的一座中型反調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)控制流域面積29.0km2,其功能以灌溉、防洪為主,結(jié)合生活供水、養(yǎng)殖等。
2、工程等別及建筑物級(jí)別
杜集水庫(kù)設(shè)計(jì)總庫(kù)容為1322萬(wàn)m3,水庫(kù)工程規(guī)模為中型,工程等別為Ⅲ等,工程主要建筑物級(jí)別為3級(jí),次要建筑物級(jí)別為4級(jí),臨時(shí)建筑物5級(jí)。
杜集水庫(kù)大壩同時(shí)攔蓄中沖和西沖兩條支流的來(lái)水,形成東庫(kù)區(qū)和西庫(kù)區(qū),兩個(gè)庫(kù)區(qū)之間以庫(kù)區(qū)道路為分水嶺。大壩在平面上基本呈L形折線(xiàn)布置,本次加固后壩軸線(xiàn)總長(zhǎng)3134m,其中西庫(kù)區(qū)壩軸線(xiàn)長(zhǎng)1060m;東庫(kù)區(qū)壩軸線(xiàn)長(zhǎng)2074m。
3、設(shè)計(jì)基本資料
多年平均降雨量944mm;多年平均氣溫15℃;多年平均水面蒸發(fā)量935mm;多年平均最大風(fēng)速13.2m/s。50年一遇最高庫(kù)水位42.55m(中沖);300年一遇最高庫(kù)水位42.94m(中沖)。50年一遇最高庫(kù)水位42.56m(西沖);300年一遇最高庫(kù)水位42.94m(西沖)。
4、上游壩坡改造
4.1 現(xiàn)狀上游護(hù)坡復(fù)核
大壩樁號(hào)0+325開(kāi)始迎水坡為砼護(hù)坡,0+340處砼護(hù)坡有一條橫縫長(zhǎng)1.9m,從砼護(hù)坡坡頂一直延伸到坡底,0+439~0+450段迎水坡砼護(hù)坡剝蝕老化,存在橫豎裂縫豎縫從砼護(hù)坡坡頂延伸到破底,橫縫長(zhǎng)2.1m;1+250處迎水坡砼護(hù)坡老化剝蝕,表面成麻面,2+940-3+170段迎水坡護(hù)坡無(wú)砼護(hù)坡。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查,現(xiàn)狀砼護(hù)坡厚度均在12cm以下,砼護(hù)坡范圍為40.5~43.5m之間。
現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274—2001)附錄A.2.3條公式計(jì)計(jì)算t=0.134m,現(xiàn)狀板厚均小于0.12m,且老化剝蝕嚴(yán)重,不滿(mǎn)足規(guī)范要求。
4.2 上游護(hù)坡設(shè)計(jì)方案比選
本次擬對(duì)上游壩坡進(jìn)行護(hù)坡改造,根據(jù)已建類(lèi)似工程,大壩上游護(hù)坡主要采取以下幾種方案。
4.2.1 現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案
現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274—2001)附錄A.2.3條公式計(jì)算:
經(jīng)計(jì)算t=0.134m,根據(jù)類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)取板厚0.15m,下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。
4.2.2 干砌塊石護(hù)坡方案
干砌塊石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274—2001)附錄A.2.2條公式計(jì)算:
經(jīng)計(jì)算Qmax=3.816,Qmin=0.318,t=0.596m。
設(shè)計(jì)采用干砌塊石厚度0.6m,下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布。
4.2.3 漿砌塊石護(hù)坡方案
漿砌石和塊石重量按照《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274—2001)附錄A.2.1條公式計(jì)算:
經(jīng)計(jì)算D=0.266m,Q=23.74kg,t=0.317m。
設(shè)計(jì)采用漿砌塊石厚度0.5m,下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布,每20m分縫一道,縫間用聚乙烯閉孔泡沫塑料板填縫。
4.3 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
三種方案主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。
根據(jù)上表,漿砌塊石護(hù)坡造價(jià)最高,現(xiàn)澆砼護(hù)坡造價(jià)最低;由于水庫(kù)壩址地處低丘陵區(qū),附近塊石多為易風(fēng)化的石英巖,不宜作為護(hù)坡材料,外運(yùn)塊石運(yùn)距較遠(yuǎn),對(duì)采用塊石護(hù)坡造價(jià)大幅提高,并且砌石護(hù)坡在今后運(yùn)行管理容易損壞,管理不方便。而砼護(hù)坡施工方便,速度快,整體性強(qiáng),外型美觀,造價(jià)最低,經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。
4.4 上游護(hù)坡設(shè)計(jì)
現(xiàn)狀護(hù)坡全部拆除重建,采用C20現(xiàn)澆砼護(hù)坡,現(xiàn)澆砼護(hù)坡厚度0.15m,下設(shè)0.15m厚砂碎石墊層和一層土工布?,F(xiàn)澆砼護(hù)坡范圍從38.5m高程至設(shè)計(jì)洪水位高程42.56m/42.55m。
5、小結(jié)
由于砼護(hù)坡具有施工方便,速度快,整體性強(qiáng),外型美觀,造價(jià)最低,本工程經(jīng)綜合比較推薦采用現(xiàn)澆砼護(hù)坡方案。
作者簡(jiǎn)介:曾岑(1990-),女,2012年畢業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)業(yè)水利工程專(zhuān)業(yè),助理工程師