汶川特大地震几个震损水库应急除险方案设计探

摘　要：本文根据2008年汶川特大地震几个震损水库不同的破坏情况，探讨震损水库的应急除险设计方案，可供类似工程设计参考。

关键词：水库； 震损； 应急除险
1.前言：
　　2008年5月12日，四川汶川等地区发生我国历史上罕见的特大地震，造成重大人员伤亡，同时也导致震区数百座水库不同程度受损，广东省水利厅按照水利部的统一部署，派出由14名工程技术人员组成的应急除险方案编制小组赶赴灾区开展救援工作，笔者作为小组成员参与了绵阳市抗震救灾工作，并承担了绵阳市部分震损水库的应急除险方案编制，本文介绍几个震损水库的应急除险设计方案，可供类似工程参考。
2游仙区红旗水库震损应急除险方案
　　2.1主要震损情况
　红旗水库主要震损情况如下：
　　2.1.1 迎水坡裂缝2条，距左岸150m左右。裂缝宽度约5～10cm，长约           
　　30m，该段岸坡呈局部向上游滑坡及崩岸趋势；
　　2.1.2坝顶裂缝1条，距左岸150m左右。裂缝宽度约2～5cm，长50m，
　　2.1.3背水坡裂缝1条，距左岸50m左右，裂缝宽度约1～2cm，长约10m，
　　上述险情出现后，水库管理单位即降低水位专人24小时巡查，并对裂缝进行观测、开挖换填粘土，塑料薄膜覆盖，以避免险情进一步扩大。
　　根据震后水利检查组检查确定，本水库为高度危险水库。
　　2.2应急除险工程方案
　　根据红旗水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，红旗水库采用的应急除险方案如下：
大坝：
　　2.2.1清疏并拓宽溢洪道，降低水库水位运行，控制水库汛前水位；
　　2.2.2在土坝开裂及崩岸范围，土坝上游坡前沿采用石碴戗堤反压，反压范围总长约80m；石碴戗堤顶宽5.0m，外坡1：4；同时台阶状挖除开裂段坝体，挖除深度2～3m，采用筑堤土料重新填筑压实；
　　2.2.3坝体下游坡裂缝沿裂缝槽挖，槽挖深度1m，两侧坡度1：1，采用粘土回填压实，植草皮护顶，顶面铺设并固定防水塑料膜。
　　2.2.4沿坝顶布置两排灌浆孔，进行注浆填缝，孔深约15m，单排孔距5m，排距2m，梅花型布置；（灌浆前也可先对裂缝进行坑探，探明裂缝的深度，当裂缝深度在2m以下时，可采用槽挖后回填粘土，一次性处理裂缝的方案）
　　溢洪道：
　　将现溢洪道堰顶高程下挖1m，溢洪排水渠底宽维持现宽度，两侧按1：1边坡修正；
　　其他措施：
　　采取措施，拦截进入水库的客水。
3游仙区极乐水库震损应急除险方案
　　3.1主要震损情况
　　极乐水库主要震损情况如下：
　　3.1.1坝顶砼公路路基（坝体）下沉，砼路面局部架空，现场观察，路面局部架空离路基地面高度最大约1～2cm；
　　3.1.2在土坝约中间位置，坝顶砼路上游侧（接近坡顶），出现多条纵向裂缝，呈不连续状，长约8～10m，裂缝宽约0.5～0.8cm。根据裂缝倾向推测，裂缝以上坝体有向上游滑动的趋势。
　　3.1.3“5.25”余震后，靠右坝头的砼路面出现一条横向裂缝。
　　3.1.4土坝上游坡离现水面岸坡局部崩岸。
　　上述险情出现后，水库管理单位即降低水位专人24小时巡查，以应对随时可能出现的险情。
　　根据震后水利检查组检查确定，本水库为高度危险水库。
　　3.2应急除险工程方案
　　根据极乐水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，极乐水库拟采用的应急除险方案如下：
　　大坝：
　　3.2.1在土坝开裂及崩岸范围，土坝上游坡前沿采用石碴戗堤反压，反压范围总长约40m；石碴戗堤顶宽5.0m，外坡1：4；
　　3.2.2坝顶沿裂缝槽挖，槽挖深度1m，两侧坡度1：1，采用粘土回填压实，顶面铺设并固定防水塑料膜。
　　溢洪道：
　　3.2.3拆除现溢洪道进口前沿所堆积的土包，降低水库水位运行，控制水库汛前水位；
　　3.2.4清除溢洪道表土层厚约30cm；
　　其他措施：
　　采取措施，拦截进入水库的客水；
4 游仙区玉珠水库震损应急除险方案
　　4.1 主要震损情况
　　玉珠水库主要震损情况如下：
　　4.1.1上游坝坡纵向高约2m砌体挡土墙倒塌，砌块散于上游坝坡。坝坡混凝土护块多处破碎；
　　4.1.2约在土坝中间位置，坝顶出现纵向裂缝3条，最长25m，宽约2cm；
　　4.1.3下游坝坡上部出现纵向裂缝1条，约120m，宽3cm。
　　根据上述出现的险情，震后水利检查组检查确定，本水库为高度危险水库。水库管理单位即降低水位并专人巡查，以应对随时可能出现的险情。
　　4.2应急除险工程方案
　　根据玉珠水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，玉珠水库拟采用的应急除险工程方案如下：
　　大坝：
　　4.2.1重建土坝上游坡原砌体挡土墙；
　　4.2.2沿坝顶裂缝槽挖，槽深1m左右，槽宽1m左右，两侧坡度1：1，采用粘土封槽，植草皮护顶；
　　溢洪道：
　　清疏溢洪道进水口段。
5 江油市三角石水库震损应急除险方案
　　5.1 主要震损出现情况
　　三角石水库主要震损情况如下：
　　5.1.1右侧坝段，坝轴线偏上游位置出现纵向裂缝。裂缝自距右坝头约10m开始，长约50m，宽5cm左右，基本连续。
　　5.1.2左侧坝段，坝轴线偏上游位置，裂缝自距左坝头约15m开始，长约16m，宽2～5cm，基本连续。
　　5.1.3现场观察，上游坝坡有沿裂缝向上游滑动的趋势。
　　上述险情出现后，水库管理单位即降低水位专人24小时巡查，并对裂缝进行观测、开挖换填粘土，塑料薄膜覆盖，以应对随时可能出现的险情。
　　根据震后水利检查组检查确定，本水库为高度危险水库。
　　5.2应急除险工程方案
　　根据三角石水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，三角石水库拟采用的应急除险方案如下：
　　大坝：
　　5.1.1在土坝上游坡前沿坡脚采用石碴戗堤全坝段反压，石碴戗堤顶宽5.0m，外坡1：4；
　　5.1.2坝顶沿裂缝槽挖，槽挖深度1m，两侧坡度1：1，采用粘土回填压实，顶面铺设并固定防水塑料膜。
　　5.1.3沿坝顶裂缝布置两排灌浆孔，进行注浆填缝，孔深约8m，单排孔距4m，排距2m，两排孔错孔布置，灌浆范围全长110m；（灌浆前也可先对裂缝进行坑探，探明裂缝的深度，当裂缝深度在2～3m以下时，可采用槽挖后回填粘土压实，一次性处理裂缝的方案）
　　溢洪道：
　　5.1.4清除溢洪道表土层厚约30cm；
　　5.1.5 溢洪道进口段采用干砌石护底，护底范围全长约30m；
6 江油市上游水库震损应急除险方案
　　6.1主要震损情况
　　上游水库主要震损情况如下：
　　6.1.1副坝出现不连续裂缝3条，位于副坝中间位置，坝顶轴线 偏下游侧 
　　1m左右，宽度约2～5cm，全长约15m。
　　6.1.2主坝右坝头位置面板出现裂缝1条，自第四层马道向坝顶延伸，裂缝宽度约0.5mm左右。主坝第一层马道出现纵向裂缝一条，长约 25m，裂缝宽度0.5mm左右。
　　6.1.3主坝两岸岸坡滑坡，滑坡石碴散落、堆积主坝坝顶。滑坡后两岸岸坡裸露，偶有石碴滑落。
　　6.1.4溢洪道左侧边墙局部倒塌。
　　6.1.5震后水库水位明显下降，原因有待查明。
　　根据震后水利检查组检查确定，上游水库为高度危险水库。
　　6.2应急除险工程方案
　　根据上游水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，上游水库拟采用的应急除险方案如下：
　　6.2.1汛前放空水库；
　　6.2.2沿副坝坝顶裂缝槽挖，槽挖深度1m，两侧坡度1：1，采用粘土回填压实，顶面铺设并固定防水塑料膜。
　　6.2.3修复溢洪道局部倒塌的边墙；
7 江油市胜利水库震损应急除险方案
　　7.1主要震损情况
　　胜利水库主要震损情况如下：
　　7.1.1坝顶纵向裂缝两处；一处位于大坝右侧，坝轴线位置。裂缝自右坝头开始，长约100m，宽5cm左右，基本连续。另一　　处位于大坝左侧，坝顶轴线位置。裂缝自距左坝头约15m开始，长约16m，宽5cm左右，基本连续。
　　7.1.2大坝下游坡水平裂缝一处。位于大坝右侧下游坡，距坝顶2m左右，基本连续，长约61m。现场观察，该裂缝、上下坝体呈水平错动状。
　　7.1.3土坝中间段上游坡约50m范围有轻微隆起。
　　7.1.4泄洪洞进口地面可见裂缝，现场观察，无滑坡危险。溢洪道结构完好。
　　上述险情出现后，水库管理单位即降低水位专人24小时巡查，并对裂缝进行观测、开挖换填粘土，塑料薄膜覆盖，以应对随时可能出现的险情。
　　根据震后水利检查组检查确定，本水库为高度危险水库。
　　7.2应急除险工程方案
　　根据胜利水库的震损情况分析，并结合现场施工条件，胜利水库拟采用的应急除险方案如下：
大坝：
　　7.2.1降低水库水位运行，控制水库汛前水位；
　　7.2.2坝顶沿裂缝槽挖，槽挖深度1m，两侧坡度1：1，采用粘土回填压实，顶面铺设并固定防水塑料膜。
　　7.2.3在裂缝范围沿坝顶布置两排灌浆孔，进行全坝段注浆填缝，孔深约10m，单排孔距4m，排距2m，两排孔错孔、梅花型布置；（灌浆前也可先对裂缝进行坑探，探明裂缝的深度，当裂缝深度在2～3m以下时，可采用槽挖后回填粘土压实，一次性处理裂缝的方案）
　　7.2.4对下游坡裂缝，在裂缝范围内，挖出部分坝体，深度为超过水平缝1m左右，重新填筑坝体后，按原状恢复；
　　溢洪道：
　　由于溢洪道基本维持震前运行情况，故本次应急除险加固不做处理。