滲漏問(wèn)題是一些水利工程在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題之一，因此進(jìn)行水庫(kù)壩基合理設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)工程起著關(guān)鍵作用，本文就主要研究水庫(kù)壩基防滲漏設(shè)計(jì)問(wèn)題。

　　《水利科技》(季刊)創(chuàng)刊于1978年，由福建省水利廳;福建省水利學(xué)會(huì)主辦。主要宣傳貫徹黨和國(guó)家關(guān)于水利水電建設(shè)的方針政策，刊登具有較高學(xué)術(shù)水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造性和綜合性的水利、水電、水運(yùn)方面的學(xué)術(shù)論文、專題、綜述、工程技術(shù)總結(jié)、科技動(dòng)態(tài)、研究成果和新技術(shù)應(yīng)用與推廣工作經(jīng)驗(yàn)等文章。

　　某水庫(kù)庫(kù)岸及壩基存在嚴(yán)重滲漏的問(wèn)題，結(jié)合工程實(shí)例本文簡(jiǎn)述了某水庫(kù)通過(guò)修建防滲墻后，古河道下游沼澤化地帶原出溢點(diǎn)絕大多數(shù)消失，未出現(xiàn)冒砂現(xiàn)象，古河床滲漏量已大大減少，混凝土防滲墻已起到了很好的防滲漏作用，消除了安全隱患，保證了副壩區(qū)的滲流穩(wěn)定和大壩的安全。

　　一、副壩區(qū)地質(zhì)情況及滲漏問(wèn)題

　　1.1副壩區(qū)地質(zhì)

　　副壩區(qū)古河床左岸山體巖性為花崗巖，屬非可溶巖類，且山體較為高大寬厚、無(wú)單薄分水嶺及斷層分布，視為相對(duì)隔水層;右岸為黃土狀土坡體，屬微透水、弱透水層。副壩區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)為上覆蓋層、下基巖的雙層結(jié)構(gòu)。上部壤土覆蓋層，屬微透水、弱透水層。其下分布卵石層，范圍廣、厚度大，總寬度約830m，層厚9.5～68.5m，多呈密實(shí)狀態(tài)，平均粒徑d50為11.5～60mm。根據(jù)不同時(shí)間勘察卵石層注水試驗(yàn)成果分析，卵石層普遍屬于中等透水層，但層中存在集中滲漏帶。在鉆探過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)滲流帶有漏漿現(xiàn)象，漏漿層在高程1005～1019.1m段，樁號(hào)0+050～0+550，說(shuō)明此層段通透性較強(qiáng)，已經(jīng)形成了較強(qiáng)的滲漏帶，是水庫(kù)滲漏的主要渠道。下伏基巖為花崗巖及片麻巖，巖體完整性較好，為弱透水層，透水率較小。

　　1.2副壩區(qū)滲漏

　　現(xiàn)副壩區(qū)下游河床局部已形成3000m2的小范圍沼澤化地帶。河床卵石層中細(xì)顆粒含量較大，在水頭作用下不斷沿滲漏通道流失，逐漸增大卵石層的透水性，并在下游河床地形較低、通透性較好的部位出溢，副壩下游860m處常年溢水，并伴有冒砂現(xiàn)象。雖然滲流出溢點(diǎn)距副壩較遠(yuǎn)，但長(zhǎng)時(shí)間的滲漏會(huì)破壞卵石層的穩(wěn)定性，致使?jié)B漏范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，特別是水庫(kù)高水位運(yùn)行時(shí)，局部發(fā)生的管涌有可能形成大的滲漏通道，危及大壩安全。

　　二、副壩區(qū)防滲工程設(shè)計(jì)與施工

　　2.1垂直防滲方案

　　為解決副壩區(qū)滲漏問(wèn)題，消除滲流穩(wěn)定安全隱患，副壩區(qū)庫(kù)岸必須進(jìn)行防滲處理。對(duì)于砂卵石基礎(chǔ)滲漏采取垂直防滲和水平防滲兩種方案處理措施。經(jīng)比較，兩方案均可解決副壩區(qū)古河道的滲漏問(wèn)題，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)某水庫(kù)副壩區(qū)的實(shí)際情況，從施工期蓄水和汛期防洪，工程管理運(yùn)用，防滲材料的耐久性、可靠性和工程投資等方面綜合分析考慮，采用垂直防滲方案對(duì)副壩區(qū)古河道滲漏進(jìn)行處理更為合理。

　　為確定合理的防滲軸線，在副壩軸線及軸線上游50m、下游50m共3條線路進(jìn)行了比選。壩軸線至其上游50m范圍內(nèi)基巖面高程變化較小，起伏差一般為1～2m，且變化無(wú)規(guī)律性;壩軸線下游50m布線基巖面高程局部地段較同樁號(hào)軸線處有所抬高，但總體并無(wú)明顯升高趨勢(shì)。由于3條防滲軸線工程地質(zhì)條件相似，確定采用副壩原壩軸線作為防滲軸線。

　　副壩區(qū)庫(kù)岸滲漏加固處理的主要目的是盡量減少庫(kù)岸滲漏量、避免副壩區(qū)出現(xiàn)滲流破壞的可能。根據(jù)副壩區(qū)地質(zhì)情況，對(duì)副壩區(qū)古河床中的強(qiáng)集中滲漏帶進(jìn)行防滲加固處理。

　　考慮混凝土防滲墻和帷幕灌漿兩種防滲方案的實(shí)施長(zhǎng)度分為全部隔斷滲流通道(全封閉)和僅隔斷強(qiáng)滲漏通道(半封閉)。

　　由于副壩兩岸地形變化較大，進(jìn)行防滲墻施工時(shí)其施工平臺(tái)可隨地形做成臺(tái)階狀(高平臺(tái))或以壩頂高程為準(zhǔn)經(jīng)大開(kāi)挖后形成同一平臺(tái)(低平臺(tái))，各方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

　　表1中9個(gè)方案采用的防滲頂高程均按強(qiáng)集中滲漏帶上限確定。在防滲范圍方面，全部封閉或半封閉都是對(duì)設(shè)計(jì)防滲頂高程以下的卵石層而言，均屬于局部防滲，只是防滲長(zhǎng)度不同。由于古河床下伏基巖和強(qiáng)滲漏帶以外的覆蓋層段滲透性較差，故兩者均可滿足設(shè)計(jì)的防滲要求。

　　綜合分析9個(gè)方案實(shí)施后的防滲效果，施工對(duì)機(jī)具、場(chǎng)地平臺(tái)的要求，開(kāi)挖回填對(duì)環(huán)境的影響，工程投資及工程實(shí)施對(duì)下游環(huán)境和居民生活的影響，采用了方案5的混凝土防滲墻(低平臺(tái)半封閉方案)對(duì)副壩區(qū)庫(kù)岸進(jìn)行防滲處理。

　　2.2防滲墻設(shè)計(jì)

　　2.2.1確定防滲墻長(zhǎng)度

　　考慮工程實(shí)施對(duì)下游環(huán)境和居民生活的影響，不宜將滲流全部截?cái)�，故加固設(shè)計(jì)原則上只截?cái)鄰?qiáng)集中滲漏層段。以封堵住強(qiáng)集中滲漏帶為原則，在此基礎(chǔ)上墻體向兩側(cè)適當(dāng)延伸。按確定的防滲墻軸線經(jīng)布置后防滲墻頂長(zhǎng)600m。

　　2.2.2確定防滲墻頂、墻底高程

　　為指向施工，進(jìn)一步查明基巖埋深情況，防滲墻施工前在其中心線上加密進(jìn)行了23個(gè)先導(dǎo)孔的鉆探工作，總進(jìn)尺1140.1m，基巖面呈現(xiàn)出兩側(cè)略高、中間低的特點(diǎn)。

　　混凝土防滲墻體頂高程取強(qiáng)滲漏帶上限1020m，墻體底部深入強(qiáng)風(fēng)化基巖1m，防滲墻造孔深度36.5～52.4m，相應(yīng)底高程988.3～1004.2m，造孔終孔時(shí)每個(gè)槽段槽底形成臺(tái)階狀。

　　2.2.3確定防滲墻厚度

　　本工程混凝土防滲墻最大作用水頭34m，綜合各種因素和參數(shù)相關(guān)資料：取混凝土防滲墻允許水力坡降80，計(jì)算混凝土防滲墻最小厚度43cm;由于河床為卵石層，造孔深度多在40～50m，參照工程類似條件和已建工程施工設(shè)備及施工水平，取防滲墻厚度60cm;混凝土防滲墻抗蝕年限120a。取墻高最大斷面對(duì)墻體強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，經(jīng)計(jì)算墻體沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力，最大壓應(yīng)力0.9MPa，遠(yuǎn)小于墻體混凝土的允許抗壓強(qiáng)度。

　　2.2.4防滲墻頂平臺(tái)布置

　　由于原副壩區(qū)地形高低不平，為便于施工，結(jié)合副壩加固，防滲墻統(tǒng)一采用1040.7m高程平臺(tái)施工，平臺(tái)總長(zhǎng)610m寬16m布置鉆機(jī)工作平臺(tái)、倒?jié){平臺(tái)和施工道路。

　　2.2.5防滲墻體材料

　　1020m高程以下防滲墻采用C10W8F50混凝土，混凝土墻頂以上(1020～1040.7m)回填固化灰漿。在防滲墻施工中，考慮下部混凝土防滲墻和上部固化灰漿的連接及槽孔內(nèi)墻體澆筑方便，在不改變防滲功能的前提下，將混凝土防滲墻頂以上墻體由固化灰漿調(diào)整為塑性混凝土，其他設(shè)計(jì)指標(biāo)不變。其塑性混凝土抗壓強(qiáng)度不小于3MPa，彈性模量300～1000MPa。

　　2.2.6監(jiān)測(cè)儀器布置

　　樁號(hào)0+020、0+022、0+120、0+122和0+470、0+472的防滲墻軸線上下游1.8m處各布設(shè)1個(gè)滲壓計(jì)。滲壓計(jì)埋設(shè)在基巖面以上1.5m高程處。樁號(hào)0+020、0+120和0+470處的防滲墻體內(nèi)布設(shè)3個(gè)觀測(cè)斷面。每個(gè)斷面布設(shè)4支土壓力計(jì)、4支應(yīng)變計(jì)、2支無(wú)應(yīng)力計(jì)。根據(jù)實(shí)際地形情況，在防滲墻外軸線兩側(cè)分別布設(shè)2個(gè)測(cè)壓管。

　　2.3防滲墻施工

　　2.3.1施工布置

　　防滲墻施工前經(jīng)土方開(kāi)挖和回填，形成寬16m的施工平臺(tái)。鉆機(jī)工作平臺(tái)總寬度5m，其中鋼筋混凝土導(dǎo)墻寬2m，導(dǎo)墻下游布置倒?jié){平臺(tái)、排漿溝和施工道路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形條件和周邊環(huán)境情況布設(shè)膨潤(rùn)土倉(cāng)庫(kù)、泥漿攪拌站、儲(chǔ)漿池和混凝土拌和站等生產(chǎn)設(shè)施。

　　2.3.2施工方法及工藝要求

　　防滲墻成槽采用CZ-22型沖擊鉆機(jī)鉆劈法施工成槽，造孔采用膨潤(rùn)土拌制泥漿護(hù)壁，抽筒法進(jìn)行孔內(nèi)排渣及清孔換漿。槽孔施工分兩期，共100個(gè)槽孔，單個(gè)槽孔長(zhǎng)度5.3～7.0m。相鄰槽孔采用“鉆鑿法”連接(套打一鉆)，即在2期槽孔端頭與1期槽孔套打一鉆，接頭孔采用鋼絲刷分段刷洗。

　　防滲墻混凝土澆筑采用水下直升導(dǎo)管法澆筑，每個(gè)槽孔布置2～3套內(nèi)徑為250mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管底距孔底25cm，內(nèi)用球膽隔離混凝土與泥漿。將拌制好的混凝土用混凝土泵送至槽孔孔口分料盤，通過(guò)直徑250mm的導(dǎo)管灌入槽底，邊澆筑邊上提導(dǎo)管，在澆筑至距槽孔口20.7m位置后，用塑性混凝土澆筑至設(shè)計(jì)高程。

　　防滲墻混凝土澆筑時(shí)，埋管深2～4m，每30min量測(cè)1次混凝土面深度，每2h量測(cè)1次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，控制各側(cè)點(diǎn)高差不大于50cm。施工中繪制澆筑指示圖，作好各項(xiàng)記錄，隨時(shí)掌握澆筑高度，當(dāng)混凝土澆筑接近頂部導(dǎo)管時(shí)，放慢澆筑速度，注意導(dǎo)管埋深，掌握下料方量，使混凝土面均勻上升，最終使混凝土澆筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程。

　　2.3.3質(zhì)量檢查

　　防滲墻施工完成后，鑿除樁頭后經(jīng)直觀檢查，墻體連接性良好，墻體厚度符合設(shè)計(jì)要求。在墻體共布設(shè)了6個(gè)孔的取芯檢查，鉆孔總進(jìn)尺286.4m。檢查孔均進(jìn)行了注水試驗(yàn)，混凝土芯樣分別進(jìn)行了抗壓、彈模、抗?jié)B等試驗(yàn)，均滿足設(shè)計(jì)要求。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述;本文結(jié)合工程實(shí)際分析了某水庫(kù)存在的問(wèn)題，主壩、副壩壩坡穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，副壩區(qū)及庫(kù)岸滲漏嚴(yán)重、滲流穩(wěn)定;泄洪洞淤積嚴(yán)重;閘門、啟閉機(jī)設(shè)備老化;大壩安全監(jiān)測(cè)與管理設(shè)施不完善等。為保證水庫(kù)的正常運(yùn)用，消除水庫(kù)自身的嚴(yán)重威脅及其對(duì)下游地區(qū)的防洪安全，水庫(kù)亟需進(jìn)行除險(xiǎn)加固防護(hù)。

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