大北沟水库除险加固工程施工方案的优化

大北沟水库除险加固工程施工方案的优化

作者：罗松让

来源：《中国高新技术企业》2013年第03期

摘要：水库除险加固工程技术性强、工期较长，往往与抗旱灌溉的争分夺秒存在矛盾。大北沟水库除险加固工程在施工中结合实际，对施工方案多次进行了改进优化，在保证工程质量的前提下，妥善处理与抗旱灌溉争分夺秒的矛盾，实现了工程按期完工、质量达到优良的目标。

关键词：水库工程；除险加固；方案优化；建设效果

中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0106-02 1 水库概况

大北沟水库位于乾县梁村镇倪家窑村北，是宝鸡峡灌区渠库结合工程之一。塬上总干渠在桩号145km处从坝顶通过，水源主要来自塬上干渠输水补给，是以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合利用的Ⅲ等中型水库。水库枢纽由大坝、溢洪道、输水洞、进水道和坝后抽水站等组成。大坝为均质土坝，坝高58m，坝长291m，坝顶高程572m，控制流域面积372km2，正常蓄水位565m，总库容4760万m3。 2 存在问题

大北沟水库于1958年11月破土兴建，1972年12月建成蓄水并投入交付使用。经过多年实际运行，出现的主要问题是：水库溢洪道原设计标准低，泄洪能力不足；坝顶干渠衬砌冻胀破坏严重，导致渠水向坝体渗漏；大坝迎水坡土方或砌石水毁严重；下游岸坡滑塌河道淤积堵塞，反滤排水不畅；大坝安全监测主要依靠人工观测，方式陈旧老化，精确度不高。为此，经陕西省水利厅组织专家评鉴定为Ⅲ类病险水库，陕西省计委2001年7月批复立项进行除险加固。

3 主要除险加固措施 3.1 实施溢洪道改建

2002年10月开工，首先对原溢洪道衬砌板及浆砌石进行拆除，次年4～5月完成了土建主体施工，达到防洪泄水要求；2004年5月底完成闸门制安、启闭机安装及闸房改建全部任务。

3.2 对输水洞加固和新建泄洪排砂岔洞

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2003年6月开工，赶10月底完成302m退水渠土方开挖衬砌。2004年5月完成背水坡网格砼浇筑，6月完成输水洞及岔洞钢内衬加固266m，10月完成输水洞闸房改建等全部任务。 3.3 实施左右坝肩灌浆

2002年11月开工，2003年6月进行灌浆试验，并按原设计方案三排孔实施灌浆，2004年6月顺利完工。

3.4 对迎水坡进行砌护和过坝干渠衬砌

2003年3月开工，至8月完成迎水坡565～571.8m

高程砌护，4月至年底完成干渠衬砌346m，2004年3～4月完成干渠公路桥改建，8月底完成防浪墙砼浇筑，11月完成进水节制闸门安装及闸房改建等 任务。

3.5 改建防汛道路

2004年9月开工，对沿干渠防汛石子路、土路改建，采用半边施工半边通行方式，在完成路基碾压、搓平基础上，浇筑砼路面，赶12月达到全线贯通。 3.6 开展下游河道疏通治理

2004年6月开工，招标设计下游河道疏通2.49km，下部埋设Φ120钢筋混凝土管，上部疏通整理设计过水断面，解决坝后排水问题。在实际施工中，由于河道地形复杂，出口段430m弯道软基施工难度较大，在保证排水比降合理畅通的前提下，经过详细测量和方案优化，将疏通长度调整为2.06km，比降和排水效果良好。采用从下向上倒退施工方法，妥善解决了施工道路、排水及材料进场等实际困难，赶2004年11月底完成管道铺设等河道疏通任务。 3.7 建设大坝安全监测系统

2004年11月开工，2005年6月底完成钻孔1085m，表面变形标点20个，工作基点8个，校核基点8个，电缆铺设8700m，埋设渗流计30个，现已全局联网投入试运行。 3.8 进行库区绿化美化

2005年3月开工，抢抓春季气温升高之机，开展植树绿化，完成种草3万m2，栽植灌木19600株、乔木2894株，铺设路面2000m2，建设风物展品景观

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4处。

4 工程设计方案优化 4.1 溢洪道改建工程

4.1.1 2003年1月，委托西北水利科学研究所对大北沟水库联合泄洪进行水工模型试验，发现二级陡坡段不能满足设计泄洪能力，且原衬砌老化破损严重。根据水利科学研究所建议，对二级陡坡段进行拆除改建，以满足设计泄洪要求。

4.1.2 溢洪道二级消力池原形状为梯形，招标设计为下矩形上梯形复式断面，考虑到施工后填方量较大、边墙稳定性差，经与水工模型试验结果对比分析，设计变更为下梯形上直墙施工方案。

4.1.3 基础设施改造宿办楼招标面积550m2，无法满足大北沟水库站管理运行需要，经研究，增加改造面积575m2，与设计安排的宿办楼改造合并实施，新建宿办楼1125m2。 4.2 输水洞加固及新建泄洪排砂岔洞工程

施工方案变更为，竖井加平钻排水，减少工作面土体含水量；管棚一次性支护，防止滑塌，保证开挖断面和施工安全；交叉连接处上部增设竖井，井壁下部砼支护，变水平施工为垂直施工，有效解决交叉连接段开挖、拆除、绑筋、砼浇筑等难题。 4.3 左右坝肩灌浆工程

左右坝肩绕坝渗漏灌浆设计变更为三排孔实施灌浆。 4.4 大坝迎水坡砌护工程

鉴于主坝体以外的东西两包头水毁严重，考虑到迎水坡砌护的整体效果，设计变更将主坝体砌护与两岸包头砌护结合起来，左岸迎伸至输水洞进口附近，右岸延至溢洪道进口两岸护坡。

5 施工方略

5.1 坚持施工与灌溉两不误的原则

管理单位根据中长期天气预报及工程建设实际编制灌区年度灌溉用水计划，施工单位以灌溉用水计划为依据，按照合同要求编制详细的施工计划，尽量减少因施工对灌区灌溉用水带来的不利影响。

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5.2 溢洪道改建施工基本与灌溉用水不冲突，可提前施工，赶汛前完成 防汛道路改建工程量较小，可提早利用灌溉间隙完成，方便整个工程建设。 5.3 做好物资、机具、人力的计划安排

充分利用灌溉间隙，抓紧非灌溉季节组织施工，在保证工程质量前提下，加快施工进度，确保按期完成施工任务。 6 建设效果

大北沟水库除险加固工程施工，采用单价承包合同管理方式累计完成投资3041.3万元，其中国债资金2250万元，省级配套资金750万元，单位自筹资金41.3万元。2005年8月19日，陕西省水利厅组织对溢洪道改建等7个单位工程进行验收，其中溢洪道改建、输水洞加固及新增泄洪排砂岔洞、下游河道疏通、大坝安全监测设施4个单位工程验收评定为优良工程，左右坝肩灌浆、迎水坡砌护及坝顶渠道衬砌、防汛道路改建3个单位工程验收评定为合格工程，工程总体质量评定为优良，为确保水库安全运用奠定了良好基础。

作者简介：罗松让（1969-），男，陕西武功人，陕西省宝鸡峡礼泉总站工程师，研究方向：水利工程建设管理。 （责任编辑：秦逊玉）