车家沟水库除险加固工程效益

聂虹宇

(重庆市合川区水务局，重庆401519)

1 工程概况

1.1 基本情况

车家沟水库于1958年10月动工建设，是大跃进时代的产物，故其各种条件的限制于1977年12月才完工。水库位于嘉陵江水系渠江支流，坝址在合川区龙市镇双河村境内，距龙市镇5 km，有村级公路至水库坝区，交通及电力较方便。枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、放水设施组成。

合川区车家沟水库是一座以灌溉为主，具防洪功能的小(1)型骨干水利工程。该工程主要担负着灌区600 hm2农田灌溉任务和下游1个场镇、1.5万人、800 hm2农田的防洪保安任务。

车家沟水库经多年运行主要存在:主、副坝抗洪能力不满足要求，主坝上、下游坝坡不满足抗滑稳定要求，主坝坝基(肩)渗漏;溢洪道底板和边墙部分灰浆脱落;主坝放水竖井井壁渗漏严重，放水闸阀锈蚀，副坝放水设施进口PVC管损坏;无大坝安全监测设施及管理设施不完善等问题。经大坝安全鉴定为三类坝。水库由于存在病险问题，多年采取限制蓄水保安全措施，工程不仅不能发挥正常效益，还留下严重安全隐患，急需实施除险加固。

1.2 工程设计内容

1.2.1 设计标准、规模

根据《水利水电工程等级划分洪水标准》SL252—2000的规定，本工程属Ⅳ等工程，主要建筑物为4级建筑物。设计洪水重现期为30 a一遇，校核洪水重现期为300 a一遇。

水库主坝为均质土坝，最大坝高18.57 m，坝顶高程198.42 m(假设高程下同)。水库校核洪水位197.81 m，相应库容175万 m3，正常水位195.48 m，相应库容134万 m3，水库兴利库容129万 m3，防洪库容41万 m3。

1.2.2 主要建设内容及工期

1.2.2.1 主要建设内容

1)主坝:①上游坝坡。规整高程193.19 m以上坝坡，采用0.2 m厚碎石垫层+0.1 m厚C15混凝土预制块护坡。②坝顶。宽度由原3.3 m加宽到4.0 m，坝轴线向下游平移0.875 m，上游侧设C15混凝土栏杆，下游侧设侧设M7.5浆砌条石路缘，中间采用厚0.3 m手摆块石基层+厚0.1 m碎石过渡层+厚0.2 m C20混凝土护顶。③下游坝坡。采用碾压渣土料培厚高程183.86 m以上坝体，边坡1∶2.75和11∶3，在高程190.35 m处设一级宽2.0 m马道，坡面采用C15混凝土框，格内种植草皮护坡;培厚高程183.86 m以下干砌块石棱体，顶宽均为4.0 m;在下游坝坡与两岸坡交接处、马道内侧和排水棱体脚外侧设C15排水沟。

2)副坝:①上游坝坡。规整坝坡，高程192.08 m以上坝坡采用0.2 m厚碎石垫层+0.1 m厚C15混凝土预制块护坡。②坝顶。宽度由2.4 m增至4.0 m，高程由198.42 m降至198.23 m，上游侧设C15混凝土防浪墙，墙顶高程199.43 m，下游侧设M7.5浆砌条石路缘，中间采用厚0.3 m手摆块石基层+厚0.1 m碎石过渡层+厚0.2 m C20混凝土护顶。③下游坝坡。规整坝坡，采用草皮护坡;在下游坝坡与两岸坡交接处和坝脚外侧设C15混凝土排水沟。

3)灌浆防渗:沿主坝顶轴线布置单排帷幕灌浆孔(含坝基冲积土)，向左右坝肩各延伸10.0 m，孔距为2.0 m，灌浆深度至基岩相对不透水层(按5 Lu控制)。灌浆材料采用425#普通硅酸盐水泥，分三序灌浆，灌浆压力、浓度等指标通过现场试验确定。

4)溢洪道:对溢洪道全断面采用M10水泥砂浆开槽勾缝，将跨溢洪道人行拱桥改为公路桥，跨度5.0 m，宽4.0 m，采用C20钢筋混凝土浇筑。

5)放水设施:对主坝放水竖井井壁采用M10水泥砂浆开槽勾缝，更换钢管(DN250)和铸铁闸阀;人行工作桥两侧设C15混凝土栏杆。

采用C25钢筋混凝土新建副坝放水卧管，长32.0 m，顶部高程199.10 m，断面净空尺寸为0.6m×0.8m，壁厚0.3 m，采用单排放水孔，直径0.2 m;底部设消力池，长2.0 m，宽0.6 m，高2.0 m，底板高程188.0 m，壁厚0.3 m。消力池后接原涵管。

6)大坝安全监测设施:增设大坝变形、渗漏以及水库降水量、水位等安全检测设施。

7)附属工程:完善管理设施，改进建进库防汛公路2.0km、新建管理房200.0 m2，购置防汛车1辆机动船1艘以及必要的生产办公设施。

1.2.2.2 建设工期

该工程建设工期为11个月，从2009年7月25日开工建设至2010年6月29日完工。

2 工程施工过程

主要工程开工时间表见表1。

表1 主要工程开工、完工时间表

3 工程完成情况和完成的主要工程量

3.1 工程完成情况

3.1.1 主坝

1)上游坝坡:规整高程187.37 m以上坝坡，采用0.2 m厚碎石垫层+0.1 m厚C15混凝土预制块护坡。坝肩采用M7.5浆砌浆砌条石锁边。上游坝坡一级防滑齿槽下增加M7.5浆砌条石基础。

2)坝顶:坝顶宽度由原3.3 m加宽到4.0 m，坝轴线向下游平移0.875 m，上游侧设C15混凝土栏杆基础，坝顶栏杆变更为艺术栏杆，下游侧设M7.5浆砌条石路缘，中间采用厚0.3 m手摆块石基层+厚0.1 m碎石过渡层+厚0.2 m C20混凝土护顶。

3)下游坝坡:采用碾压渣土料培厚高程183.43 m以上坝体，边坡1∶2.5和1∶2.75，因下游坝坡填筑要侵占民房，在高程193.46 m处增加一道挡土墙，高程190.35 m处设一级宽2.0 m马道，坡面采用C15混凝土框格护坡;对高程183.43 m以下采用干砌块石和干砌条石排水棱体相结合的方式培厚，顶宽均为2.0 m;下游坝坡与两岸坡交接处、马道内侧和排水棱体脚外侧设浆砌条石排水沟，下游坝坡增加便民梯道。

3.1.2 副坝

1)上游坝坡:规整坝坡，高程192.08 m以上坝坡采用0.2 m厚碎石垫层+0.1 m厚C15混凝土预制块护坡，增加M7.5浆砌条石锁边。

2)下游坝坡:规整坝坡高程提升至192.02 m，在下游坝坡与两岸坡交接处和坝脚外侧设置了M7.5浆砌条石排水沟。

3)坝顶:宽度由2.4 m增至4.0 m，高程由198.42 m降至198.23 m，上游侧设C15混凝土防浪墙，墙顶高程199.43 m，下游侧设M7.5浆砌条石路缘，中间采用厚0.3 m手摆块石基层+厚0.1 m碎石过渡层+厚0.2 m C20混凝土护顶。

3.1.3 灌浆防渗

沿主坝顶轴线布置单排帷幕灌浆孔(含坝基冲积土)，向左右坝肩各延伸10.0 m，孔距为2.0 m，灌浆深度至基岩相对不透水层(按5 Lu控制)。

3.1.4 溢洪道

对溢洪道全断面采用M10水泥砂浆开槽勾缝，采用C20钢筋混凝土重建溢洪道公路桥，跨度5.0 m，宽4.0 m。

3.1.5 放水设施

1)主坝放水设施:采用M10水泥砂浆开槽勾缝后，用C20钢筋混凝土外包放水竖井壁。更换钢管(DN250)和闸阀;人行工作桥两侧设M7.5浆砌机砖栏杆。

2)副坝放水设施:采用C25钢筋混凝土新建副坝放水卧管，长32.0 m，顶部高程199.10 m，断面净空尺寸为0.6m×0.8m，壁厚0.3 m，采用单排放水孔，直径0.2 m;底部设消力池，长2.0 m，宽0.6 m，高2.0 m，底板高程188.0 m，壁厚0.3 m。消力池后接原涵管。

3.1.6 附属工程

改建进库防汛公路2.0 km、维修管理房200.0 m2，购置防汛车1辆。

3.2 完成的主要工程量

人工铲草皮7 362.24 m2，土方开挖及表层土清理5 665.64 m3，土 石 方 填 筑 1 2 686.19 m3，M7.5浆 砌 条 石175.99 m3，块石1 303.38m3，砂碎石垫层122.46 m3，混凝土724.61 m3，帷幕灌浆720 m。

4 工程质量

该工程质量评定项目划分为1个单位工程，10个分部工程(坝顶工程、上游坝坡工程、下游坝坡工程、防渗灌浆工程、副坝坝顶工程、副坝下游坝坡工程、副坝上游游坝坡工程、溢洪道及主坝放水设施工程、副坝放水设施工程、管理房工程)，共99个单元工程。外观质量应得分91分，实得分69.5分，得分率76.4%。该工程质量评定为合格。施工质量检验资料基本齐全，无质量事故。观测资料分析结论满足设计要求。

5 工程初期运行及效益

5.1 工程初期运行情况

该工程除险加固完工后，在试运行期间，经观测，大坝坝体、坝基无肉眼可见的渗水、裂缝、沉陷、位移等异常现象，溢洪道和放水设施运行正常，工程初期运行正常。

5.2 工程初期运行效益

防洪效益:水库除险加固工程完工后，恢复防洪库容41万 m3，保护了下游1个场镇、1.5万人、800 hm2农田的防洪安全，防洪效益达90万元。

灌溉效益:水库除险加固工程完工后，恢复兴利库容82万 m3，保证了600 hm2农田灌溉，灌溉效益近90万元。

［1］合川区车家沟水库除险加固工程竣工验收委员会，重庆市合川区车家沟水库除险加固工程竣工验收鉴定书［R］.合川:合川区车家沟水库除险加固工程竣工验收委员会，2011.