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1、果园水库除险加固工程设计要点果园水库除险加固工程设计要点 本文关键词：加固，果园，水库，工程设计，要点果园水库除险加固工程设计要点 本文简介：摘要阐述果园水库存在问题，提出渗流稳定、坝坡稳定复核方案，介绍除险加固效果。关键词除险加固；拦河坝；渗流稳定；坝坡稳定果园水库位于怀来县李官营乡果园村，大坝位于永定河河系灵泉河上游左翼支流西灵山河上，限制流域面积254km2，原设计总库容为360万m3，除险加固完成后，总库容为336万m3，是一座果园水库除险加固工程设计要点 本文内容：摘要阐述果园水库存在问题，提出渗流稳定、坝坡稳定复核方案，介绍除险加固效果。关键词除险加固；拦河坝；渗流稳定；坝坡稳定果
2、园水库位于怀来县李官营乡果园村，大坝位于永定河河系灵泉河上游左翼支流西灵山河上，限制流域面积254km2，原设计总库容为360万m3，除险加固完成后，总库容为336万m3，是一座以浇灌为主并兼顾防洪的小（I）型水库，水库由大坝、溢洪道、浇灌洞等建筑物组成。果园水库兴建于1959年11月，1960年8月水库主体工程竣工，同年9月投入运用，溢洪道、浇灌洞的续、改建工程于11010年全部完工。水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为300年一遇。自11010年建库以来，果园水库已运行45年，期间未发生过致灾洪水。1.工程现状及存在的问题水库拦河坝为均质土坝，坝长578.3m，最大坝高20m，坝顶
3、平均宽度5.00m，现状坝顶高程为20m（假设高程系统），库区淤积严峻，淤积高程约12.5m，上游坝坡高程12.5m16.25m范围内为干砌石护坡，高程16.25m20.0m范围内原设计为卵石护坡，现状卵石所剩无几，破损严峻，上游坡度为1:2.7。原设计下游坝坡坡比1:1.7，现状坝坡坡比为1:1.61:1.85，一级马道高程14.5m，宽1m，二级马道高程9.2m，宽1m。坝后原有排水棱体，现已缺失。存在的主要问题：上游坝坡高程12.5m16.25m范围内为干砌石护坡，高程16.25m20.0m范围内原设计为卵石护坡，现状卵石所剩无几，破损严峻，杂草灌木丛生；现状上游护坡不满意规范要求；下游
4、坝坡存在冲沟等问题；下游排水棱体缺失；大坝无监测设施，坝顶无照明设备；坝基卵石与坝体壤土之间渗透系数相差较大，两层土不匀称系数均大于10，坝体土和坝基土接触面存在接触冲刷破坏；大坝下游坝坡抗滑稳定不满意要求；坝前库区内存在孔洞问题。2.渗流稳定复核依据补充地质勘查库区淤积土层的成果，进行建模计算，本次复核采纳河海高校工程力学探讨所开发的水工结构分析系统AutoBank7.07程序对大坝进行渗流计算。该程序可以在给定坝体填料和坝基土的渗透指标及上、下游水位等条件下计算流场数据，并在AutoCAD下将浸润线、等势线、水力坡降等值线等图形绘制在大坝断面网格划分图上。计算表明大坝下游出逸处计算最大渗透
5、坡降小于允许渗透坡降，坝体渗透稳定满意要求。3.坝坡稳定复核此次复核采纳河海高校工程力学探讨所开发的水工结构分析系统AutoBank7.07程序中的毕肖普法对大坝坝坡进行稳定计算。该程序可通过建立大坝断面土层模型，录入不同土层的物理力学指标、不同工况下坝体浸润线以及滑弧始末范围等边界条件，算出圆弧滑裂面的平安系数，并找出最小平安系数和相对应的滑弧位置。通过坝坡稳定计算成果分析可知，大坝上游坡面在各工况下坝坡抗滑稳定平安系数均大于规范要求的最小值，上游坝坡稳定。下游坝坡抗滑稳定平安系数小于规范要求的最小值，下游坝坡存在平安隐患。3.1方案比选依据拦河坝渗流稳定及坝坡稳定复核结果，拦河坝下游坝坡抗
6、滑稳定不满意规范要求。为保证拦河坝平安，依据渗流稳定及抗滑稳定的计算结果，本次除险加固进行两个方案的比较。3.1.1方案一：下游贴坡方案在下游坝脚增设压重平台及贴坡，利用增加土体的重量产生抗滑力矩，阻挡滑弧沿滑裂面移动，从而使下游坝坡稳定。平台的增加延长了渗径，降低了下游出逸点的渗透坡降。压重平台高程14.50m以上，现状坡比为1.7左右，较陡，放缓为1:2，平台高程14.50m以下，宽2.5m，坡比为1:2.5。下游坝脚处设排水沟，采纳干砌石结构，厚300mm，下设101mm厚碎石垫层，底宽1.0m，深0.5m，边坡1:1。3.1.2方案二：下游设压重平台方案仅在下游坝脚增设压重平台，利用增
7、加土体的重量产生抗滑力矩，阻挡滑弧沿滑裂面移动，从而使下游坝坡稳定。平台的增加延长了渗径降低了下游出逸点的渗透坡降。压重平台高程为14.50m，宽2.5m，坡比为1:2.5。反滤排水沟设施设计同方案一。以上2个方案的拦河坝横断面图见图1、图2。各方案的投资比较表见表1。通过投资比较，可以看出方案一较方案二投资稍高，但方案二压重平台上部坝坡较陡，没有方案一牢靠性高，因此，设计选用方案一。3.2加固方案设计在下游坝脚增设压重平台及贴坡，压重平台高程14.50m以上，现状坡比为1.7左右，较陡，放缓为1:2，清基厚度0.5m，平台高程14.50m以下坡比为1:2.5，平台宽2.5m，清基厚度0.3m
8、。下游坝脚处设排水沟，采纳干砌石结构，厚300mm，下设101mm厚碎石垫层，底宽1.0m，深0.5m，边坡1:1。对加固后的拦河坝下游坝坡进行抗滑稳定复核，下游坝坡渗透稳定及抗滑稳定平安系数均满意规范要求，大坝渗流稳定计算成果见表2，坝坡稳定计算成果见表3。4.结语果园水库兴建于1959年11月，水库自投入运用以来，在防洪、浇灌等方面发挥了显著的经济效益和社会效益。但由于运行多年，水库存在着诸多的平安隐患，严峻影响坝体平安，功能和效益均大幅度降低。除险加固工程实施后，消退了平安隐患，水库复原了正常运行。作者：郭宏亮 顾山坤第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页