廣昌縣中坊水庫防滲加固工程處理技術綜評

曾德臣

(廣昌縣水利局,江西撫州 344900)

江西省廣昌縣中坊水庫是一座以灌溉為主,結合防洪、發電、養殖等綜合利用的重點中型水庫。樞紐主體工程有大壩,溢洪道,引水隧洞、電站等組成,水庫 1976年完成樞紐主體工程的土建施工,1980年冬完成溢洪道弧形門的制安,堰頂高程153.00 m,1981年建成蓄水,蓄水當年水庫即出現滲漏。

1 滲漏情況

水庫在 1981年正式蓄水,當庫水位上升到154.00 m后,管理人員在例行檢查時發現水庫出現滲漏散浸:①當庫水位上升到154.00 m時,大壩左岸背水坡腳和下游桔園地面出現滲水明流,其中壩腳最大的一處逸出水量達5 L/m i n,初期水質渾濁,后變清,因長期滲水淤積,滲水點158.00 m高程以下沼澤化面積達20 m2。②庫水位上升至154.00 m時,壩左背水坡150.00 m馬道以下散浸面積約200m2。當庫水位上升到正常高水位159.00m時,150.00m馬道以上散浸面積約20 m2, 150.00 m馬道以下散浸面積擴大到1 400 m2。

2 滲漏成因分析

2.1 建壩施工及地貌引起

壩體與壩肩接觸面處理不徹底,壩肩表層腐植土及其上部生長的雜草、遺留在土中的樹根等雜物未清理干凈,在1994年大壩測壓管安裝時,c 3號測壓管成孔安裝時,發現孔底淤泥達到20 c m。壓力隧洞位于滲水逸出點左側9 m,距地表均7.0m處,同樣不排除存在壓力水管裂縫和隧洞接觸滲漏。左壩肩山體單薄陡峻,上游自然坡比約 1∶1.0～1∶1.5,下游壩坡經人工稍作修整后,其坡比僅為 1∶1.85～1∶2.0,局部山體厚度不及同高程處的壩體厚度。

2.2 地質鉆探分析

①壩肩由花崗斑巖與片麻巖交替出現,相互穿插,巖性變化大,基巖風化強度大,風化層巖層 10.4～16.6 m,強風化巖層厚 5.6～9.4 m,弱風化層厚約8.0 m,基巖中節理裂隙及硅質脈較為發育。②巖性變化大,透水性不均一。

2.3 地球物理c t探測分析

委托教研機構圍繞滲水逸出點全方位的進行地面及水面自然電場,高密度電阻率和地質雷達聯合探測,在采集大量的基礎數據后,經計算機對數據進行處理揭示:①由系統數據反演表明在壩左測點 114～154存在一寬約為40m的強透水滲漏帶。②在壩區水上s p曲線可見,在測點 174及測點205附近s p值出現異常,確定為滲漏入滲點。③從雷達 g p r圖像顯示,滲水逸出點左上方13 m附近近有一沉降區,最大沉降量達40 c m。④由高密度電阻率法探測知,滲水逸出點右上方13m處是滲水的主要匯點。

綜合地質鉆探和c t物探成果分析:滲漏主要由地質因素造成,其范圍在 0+110～0+170,但不排除發電壓力隧洞裂隙或接觸滲漏的可能。

3 滲漏處理

中坊水庫在 1983年冬曾對發電隧洞進行過灌漿處理,未能明顯解決壩后滲水問題。1988年在大壩左側山體進行過帷幕灌漿,灌漿總長1 592 m,但也未能徹底解決壩后滲水。

1)根據探測成果綜合分析,結合主壩與左側山體的地質情況,設計主壩壩體采用套孔沖抓造黏土心墻和左側山體造混凝土進行防滲處理。

2)大壩壩體沿壩軸線布置單排孔,孔徑1.1m,孔距0.75 m,有效厚度80 c m。造孔深度至141.0 m高程,施工時先打主孔,回填黏土采用重錘自由落體式夯實,再打副孔回填黏土夯實。副孔與主孔套接。在大壩左側與混凝土防滲墻搭接處采用 3排孔,防滲墻嵌入黏土心墻3.4m。

3)大壩左側山體采用沖擊鉆成80 c m寬 ×5.6 m長的槽段,分主槽段和副槽段,先打主槽段,下套管水下澆筑混凝土墻。再打副槽段并澆筑水下混凝土墻。副槽段與主槽段搭接80c m,予使水下混凝土墻連續達到防滲目的。

4)中坊水庫大壩壩體造黏土心墻 2005年年底結束,左側山體混凝土防滲墻 2006年 6月結束,在 2006年 7月 16日庫水位上升到154.50 m高程時,連續數天檢查壩腳未見滲水(該滲水在過去只要庫水位達到 154.0高程時一定出現)。8月 30日庫水位上升到159.00 m高程時再次檢查壩腳及后壩壩面,明流滲水消失,逸出點周圍地面干燥,壩面未見明顯的散浸,達到了預期目的。

4 結 語

中坊水庫防滲加固工程,在地質鉆探的基礎上,結合現場物探c t成果,通過壩體套孔沖抓造黏土心墻與左側山體沖擊鉆成孔造混凝土防滲墻技術結合,較好地解決了困擾水庫20多年的大壩滲漏問題,值得類似工程參考。