王古井水库除险加固工程措施

付莉 王国新

摘要：根据王古井水库工程存在的安全隐患，依据设计规范及标准，采取了相应的除险加固措施。目前水库除险加固工程已完成，实践证明，该工程加固效果较好，有效发挥了其以防洪、灌溉为主，兼有水产养殖等综合效益。

关键词：水库；均质土坝；除险加固措施

1工程概况

王古井水库位于信阳市平桥区胡店乡白堂村，处在淮河水系，控制流域面积5.7km2，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖等综合利用的小型水库。建于1975年，水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水洞等组成。原设计洪水标准为：50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，校核洪水位85.00m，总库容124万m3。

大坝为均质土坝，坝顶长220m，坝顶高程85.10m～85.8m，最大坝高9.5m，坝顶宽4m，0+015～0+165坝段设有浆砌石防浪墙，高0.7m。上游坡82m高程至坝顶为砼护坡，厚0.08m，无垫层，82m以下无护坡。下游坡比1∶1.64～1：2.43，草皮护坡，无排水反滤设施。

溢洪道为开敞式，砼护砌，由进口段、陡坡段及消力池三部分组成。堰顶高程82.53m。

1#输水洞洞身为φ300mm砼预制管，出口为城门洞型。设计流量0.05m3/s。

2#输水洞洞身采用φ300mm砼预制管。设计流量0.05m3/s。

2工程存在的问题

經复核，现坝顶高程满足防洪标准要求，但库区不闭合，上游砼护坡损坏，河槽段下游坝坡稳定安全系数不满足规范要求，大坝填筑质量差，存在坝体渗漏和接触渗漏，大坝两坝肩存在接触渗漏；溢洪道进口泄流能力不满足要求，消能设施不满足消能要求；尾水渠为土渠，不满足抗冲要求；输水洞经多年运用，不能正常运用；坝体有白蚁危害等。

3工程除险加固设计

3.1加固设计的主要内容

（1）水库除险加固防洪标准按20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核；（2）主坝：坝体、坝基渗透稳定分析及加固设计，上游砼护坡拆除翻修，坝顶工程，下游坝坡培厚整修、草皮护坡及增设排水设施，白蚁治理，增设观测设备；（3）副坝：增设副坝工程；（4）溢洪道：进口段、控制段、陡坡段及消力池拆除重建，增设泄槽段、二级消力池及海漫段；（5）输水洞：1#输水洞进口增设进水池，出口增设出水池；2#输水洞进口增设斜卧管进口，出口增设连接段；（6）防汛道路整修；（7）有关闸门金属结构增置更新；（8）改善管理设施。

3.2主坝工程

3.2.1防渗加固处理工程

坝体及坝基渗漏处理采用深层搅拌水泥土防渗墙，处理范围桩号0+023～0+187，全长164m，沿坝轴线布置，搅拌桩防渗墙顶部高程为85m，底部深入坝基低液限粘土顶部以下1m，搅拌桩直径为50cm，桩距40cm，桩与桩搭接长度10cm，水灰比1.5：1，水泥土中水泥掺入比为12%。

3.2.2下游坝坡培厚工程

大坝坝体下游培厚平均清基厚0.5m，清基完成后，采用回填粘土进行培厚，回填土压实度0.96以上。下游坡设计坡比1：2.5。培厚结束后统一植种草皮护坡。

3.2.3上游护坡工程

上游砼护坡护坡翻修范围为高程81.1m～85.4m，采用砼护砌，下铺砂石垫层。护坡翻修前需对上游坝坡进行整坡，设计坡比为1：2.5。

3.2.4下游排水工程

在大坝下游坡增设纵横向排水沟。全坝段共设4条横向排水沟，分别位于大坝桩号0+065、0+125及坝体与岸坡交界处，总长143m；设纵向排水沟1条，分别位于下游坡坝脚处，总长125m，均采用C20砼砌筑。

3.2.5坝顶工程

根据除险加固规划成果计算坝顶高程为85.332m，现状大坝坝顶高程为85.40m，满足防洪标准要求。现状防浪墙高0.7m，且破损严重，除险加固拟将防浪墙拆除，不再重建，坝顶高程保持85.4m仍能满足防洪标准要求。

现状坝顶为土路面，除险加固后设计坝顶宽4m，坝顶路面采用砼路面硬化，下铺10%水泥稳定石屑层，路面高程85.4m；在坝顶路面上下游两侧增设C20砼预制路沿石。

3.2.6白蚁治理措施

①挖白蚁巢，②药物灌浆，③防蚁隔离带：在适当位置设置放蚁隔离带；④地表施药，⑤药饵诱杀。

3.3副坝工程

现状大坝左岸地面高程普遍低于83m，且低于20年一遇设计水位84.10m和100年一遇校核洪水位84.61m，库区不闭合，不满足规范要求；实际抗洪能力不能抵御20年一遇和100年一遇洪水。副坝填筑前，坝基需平均清基厚0.5m，上、下游设计坡比均为1：2，坝顶宽3m，坝顶高程85.4m，填土压实度要求大于0.96。

上游护坡范围为坝顶高程85.4m至坝脚，采用C20砼，厚0.15m，下铺0.15m厚砂石垫层。下游坡统一植种草皮护坡。

下游坡设纵横向排水沟。全坝段共设5条横向排水；坝脚处设纵向排水沟1条，均采用C20砼砌筑。

坝顶路面采用砼硬化，下铺10%水泥稳定石屑层硬化；在坝顶路面上下游两侧增设C20砼路沿石。

3.4溢洪道工程

除险加固计划将溢洪道进口段、控制段、陡坡段及消力池拆除重建，增设泄槽段、二级消力池及海漫段，为满足两岸交通需要，控制段顶部增设交通桥。

除险加固后溢洪道由进口段、控制段、陡坡段、一级消力池、泄槽段、二级消力池、海漫段等组成。

进口段长8.5m，坡比1：17，进口宽22m，高程82m；出口宽19m，高程82.5m。底板采用C20砼护砌，下设C10砼垫层，边墙为C20砼八字墙。

控制段长4m，堰顶宽19m，堰顶高程82.5m，底板采用C20砼护砌，下设C10砼垫层。堰顶建交通桥一座，设计标准为公路—Ⅱ级折减。桥面长19.96m，桥宽4m，净宽3.4m，2跨。

陡坡段长8.4m，设计坡比1/4，进口高程82.5m，出口高程80.4m，底宽由19m渐变为17.5m，底板采用C25钢筋砼护砌，下设C10砼垫层，边墙采用C20砼重力式挡土墙。

一级消力池长8.5m，宽17.5m，深0.65m，底板高程80.4m，出口顶部高程81.05m，底板为C25钢筋砼，下设反滤层。两侧边墙均为C20砼重力式挡土墙，墙顶高程83.4m。

二级消力池长13m，宽11m，深0.8m，底板高程75.8m，出口顶部高程76.60m，底板为C25钢筋砼，下设反滤层。两侧边墙为C20砼重力式挡土墙，墙顶高程79.60m。二级消力池与上游泄槽段采用陡坡段（桩号0+093.9～0+107.9）连接，长14m，设计坡比1/4，进口高程79.30m，出口高程75.80m，底宽11.00m，底板采用C25钢筋砼护砌，下设C10砼垫层，边墙采用C20砼重力式挡土墙。

海漫段长34.5m，底宽11m，坡比1/1000，进口底部高程76.6m。前10m采用M7.5浆砌石护底，下设碎石垫层，两侧边墙为M7.5浆砌石扭面；后20m采用干砌石护砌，下设碎石垫层，两侧为M7.5浆砌石护砌，护砌高度3.0m。海漫段后紧接抛石防冲槽，防冲槽设计为梯形断面，深度1.5m，上、下游边坡均采用1：1，槽底宽1.5m，槽顶宽4.5m。

3.5输水洞工程

3.5.1 1#输水洞工程

进口设一进水池，池内壁尺寸为1.0×1.0×1.1m（长×宽×高），池底高程81.55m，池壁厚0.3m，采用C25钢筋砼浇筑，一侧池壁设一φ300进水孔，孔底高程为82.05m，采用φ300拍门控制。

输水洞出口設一C20砼出水池，池内壁尺寸为1.0×1.0×0.8m（长×宽×高），池底高程80.64m，侧墙设一0.3×0.4（宽×高）矩形孔与灌溉渠道相连。

3.5.2 2#输水洞工程

输水洞进口增设斜卧管，进水口共3级，孔口为φ200圆孔，采用φ200拍门控制。管身为C25砼，过水断面尺寸为0.5×0.2m（宽×高）。斜卧管末端接消力池，消力池池长2.1m，池深0.3m，宽1.6m，采用C25钢筋砼砌筑。

3.6工程观测

王古井水库无监测设施。在大坝桩号0+100处增设一排共3点浸润线观测管；在大坝桩号0+070及0+135处各布置沉降及位移观测点标点1点，在大坝坝脚排水沟汇流处增设三角形量水堰1个。

3.7金属结构

1#输水洞需配φ300拍门一套。2#输水洞需配φ200拍门三套。

4.结束语

针对王古井水库存在的安全隐患，依据设计规范及标准采取相应的加固措施，该除险加固工程于2011得11月开工，目前已全部完成。现工程运行良好，实践证明所采取的加固措施取得了较好的效果。