北大港水庫圍堤背水堤坡防護工程措施探討

1、<p>　　北大港水庫圍堤背水堤坡防護工程措施探討</p><p>　　摘要：天津市北大港水庫是引黃濟津的唯一蓄水水庫，同時作為規(guī)劃中南水北調(diào)東線的調(diào)蓄水庫，為保證天津市城市生活用水和工業(yè)用水發(fā)揮了很大的作用。本文通過水庫堤防背水坡防護工程試驗，分析對比幾種防護工程措施的特點，進而總結適于平原地區(qū)土壩背水坡防護的工程措施。 </p><p>　　關鍵詞：平原水庫背水坡防護工程措施

2、 </p><p>　　中圖分類號：TV62 文獻標識碼： A </p><p><b>　　一、工程概況 </b></p><p>　　天津市北大港水庫位于天津市東南部的大港區(qū)境內(nèi)，地處海河流域的大清河水系獨流減河下游右側(cè)。水庫1954年開始建設，1974年開始對水庫圍堤進行了加高培厚，并修建蓄水、引水、輸水等配套工程，1980年初步建成。水

3、庫占地面積164 km2，蓄水面積150 km2，圍堤總長54.511 km，設計庫容5.0億m3，興利庫容4.41億m3。北大港水庫是一座以蓄供水為主，兼有防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合效益的大（2）型平原水庫，是引黃濟津的唯一蓄水水庫，同時作為規(guī)劃中南水北調(diào)東線的調(diào)蓄水庫，為保證天津市城市生活用水和工業(yè)用水發(fā)揮了很大的作用。 </p><p>　　二、水庫圍堤及背水坡存在的問題 </p><p&g

4、t;　　北大港水庫是一座典型的濱海平原水庫，圍堤全長54.511 km，分為東圍堤、東南圍堤、西南圍堤、西圍堤和北圍堤共五段，圍堤為均質(zhì)土堤，原設計堤頂高程9.5m（大沽，下同），頂寬10m，主堤內(nèi)外坡均未護砌。運行中由于圍堤受風雨侵蝕，堤頂高程下降，堤寬明顯減小，堤坡削蝕嚴重。其中背水坡受到破損的情況最為嚴重，東南圍堤因筑堤土質(zhì)砂性較大、鹽堿度高，坡面上寸草難生，情況尤為嚴重。2005—2007年，水庫進行了除險加固工程，水庫圍堤得以

5、加高培厚，圍堤堤頂修建了砼路面或泥結石路面，土質(zhì)較差的東南圍堤主堤迎水坡做了漿砌石和砼網(wǎng)格護砌，但水庫圍堤背水坡仍為土質(zhì)坡面，易受自然力量侵蝕破損，問題依然存在。水庫各階段圍堤情況比較見表2.1。 </p><p>　　表2.1水庫各階段圍堤情況比較表 </p><p>　　水庫圍堤 堤頂平均高程（m） 堤頂平均寬度（m） </p><p>　　原設計 2004年

6、除 險 </p><p>　　加固后 原設計 2004年 除 險 </p><p><b>　　加固后 </b></p><p>　　東圍堤 9.5 8.45 8.8 10.0 6.97 8.0 </p><p>　　東南圍堤 9.5 7.75 8.8 10.0 7.45 8.0 </p><p>

7、;　　西南圍堤 9.5 8.44 8.8 10.0 7.65 8.0 </p><p>　　西圍堤 9.5 8.49 8.8 10.0 8.31 8.0 </p><p>　　北圍堤 9.5 8.40 8.8 10.0 7.18 8.0 </p><p>　　三、背水堤坡防護工程措施 </p><p>　　為使水庫圍堤得以有效的保護，歷年來，

8、北大港水庫管理處采取了多種工程措施對背水坡進行了防護試驗，主要措施如下： </p><p>　　1、磚網(wǎng)格護坡型式 </p><p>　　具體做法為：對主堤背水坡進行平整修理；在坡腳和堤肩各砌筑一道磚基，砂漿標號為M15，其中摻加水泥用量2%的SHF-2型防腐劑，以增強磚網(wǎng)格護坡的穩(wěn)定性和磚基抗鹽堿的耐久性；在磚基之間砌筑400mm*345mm磚格，立磚埋深120mm；磚網(wǎng)格之間用土回填，

9、夯實。結構布置圖見圖3.1。 </p><p>　　2、空心磚護坡型式 </p><p>　　具體做法為：對背水坡進行平整修理；在坡腳砌筑一道磚基，以增加空心磚護坡的穩(wěn)定性；在坡上鋪設空心磚，空心磚為C20砼材料，正六邊形，尺寸為200mm*100mm*30mm </p><p>　　（分別為兩平行邊間距、磚高、邊厚）；對空心磚孔洞進行土方回填；在背水坡堤肩設一道漿

10、砌磚基。坡腳和堤肩磚基所用砂漿標號、防腐劑及用量與磚網(wǎng)格護坡型式相同。結構布置圖見圖3.2。 </p><p>　　3、固化土護坡型式 </p><p>　　按照圍堤背水坡的防護要求，坡面固化土厚度取15cm，28d無側(cè)限抗壓強度3.0Mpa。固化劑選用Aught—set系列，摻入重量比15%（最終摻入比根據(jù)試驗確定），固化用土控制含水量18%—22%，拌和物含水量控制在15%—20%。碾

11、壓成型后固化土壓實度控制在0.9以上，24h后灑水常溫養(yǎng)護。坡腳和堤肩各設磚基一道，所用砂漿標號、防腐劑及用量與磚網(wǎng)格護坡型式相同。結構布置圖見圖3.3。 </p><p>　　四、防護效果及比較 </p><p>　　幾種工程措施對背水坡防護試驗實施后，經(jīng)幾年運行，均發(fā)揮了一定的作用，但效果不同。各種背水坡防護工程投資（2002年時施工造價）比較見下表 </p><p

12、>　　序號 防護型式 造價（元/平方米） </p><p>　　1 磚網(wǎng)格護坡型式 27.92 </p><p>　　2 空心磚護坡型式 45.65 </p><p>　　3 固化土護坡型式 47.29 </p><p>　　1、磚網(wǎng)格護坡型式 </p><p>　　防護效果好，護坡保持完好，磚網(wǎng)格內(nèi)由于土壤得以

13、保持和改善，能自然生長出各種草類，外觀一般。投資較省。但由于國家對黏土磚生產(chǎn)的限制，該型式難以大面積實施。 </p><p>　　2、空心磚護坡型式 </p><p>　　防護效果好，護坡保持完好，空心磚孔洞內(nèi)由于土壤得以保持和改善，能自然生長出各種草類，外觀較好。投資適中?？招拇u材料為砼，取材、制作比較便利，該型式比較容易推廣。 </p><p>　　3、固化土護

14、坡型式 </p><p>　　防護效果一般，經(jīng)長時間風雨侵蝕，固化土強度降低較多，部分坡面已受自然破壞，坡面寸草不生，外觀較差。投資較大。 </p><p>　　通過對幾種工程措施對背水坡防護試驗比較，空心磚護坡型式效果為最好。 </p><p><b>　　五、結束語 </b></p><p>　　對于平原水庫土質(zhì)較差