施甸縣小型病險水庫工程除險加固措施

李江波

（云南省施甸縣水務局工程管理站 678200）

1 概況

施甸縣是一個典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)縣，縣內(nèi)經(jīng)濟單一，以農(nóng)業(yè)為主。目前全縣水利化程度達57.7%，有效灌溉面積達1.282萬hm2，工程供水占總需水量的 70.2%。特別是水庫工程在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用

縣內(nèi)現(xiàn)有蓄水工程340件，其中，中型水庫2件，小（1）型水庫8件，小（2）型水庫39件，小壩塘144件，五小水利工程147件。設計總庫容7075萬m3，興利庫容6522萬m3，設計供水能力6982.4萬m3，實際供水能力 6024 萬 m3。

2 水庫病險成因

施甸縣小型水庫始建于20世紀七十年代，屬于典型的“三邊工程”，經(jīng)歷幾十年的運行，加之施甸縣是個地震多發(fā)區(qū)，大多數(shù)小型水庫都存在大壩壩體、壩基、壩肩漏水，放水洞和溢洪道年久失修，水庫不能正常運用，有水不敢蓄，有的水庫甚至只能空庫渡汛，嚴重影響水庫效益，同時也極大地限制施甸縣現(xiàn)代化的發(fā)展步伐，尤其對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的制約更為明顯。

3 小型水庫的除險加固措施

除險加固措施有多種，根據(jù)每個小型水庫的實際情況，分別采取切合實際的除險加固措施。現(xiàn)在針對小型水庫存在的主要問題，推薦一些工程中經(jīng)常采用的典型措施和方法。

3.1 大壩壩體帷幕灌漿措施

施甸縣上寨水庫位于怒江流域施甸河支流張家寨河上游，水庫始建于1955年，當年建成的土壩，高為6.0m屬小壩塘，1977年擴建為壩高18.5m，總庫容180萬m3，1993年擴建成現(xiàn)在的規(guī)模，壩高25m，設計庫容375萬m3，為小（1）型水庫，壩型為均質(zhì)土壩。

上寨水庫歷經(jīng)多次加壩施工，回填大壩土料碾壓不實，加之受地震影響，造成壩體透水性強且不均勻，大壩浸潤線出逸點高，導致水庫蓄水后壩體滲漏嚴重，下游壩面大面積散浸。當水位到1775.75m時，出逸點高程為1173.5m，散浸面積達2963.0m2，滲水量達3.23L/s，左岸壩腳山壩結(jié)合部位發(fā)生集中滲水兩處，滲流量分別為0.28L/s和0.34L/s，右岸壩腳山壩結(jié)合部位出現(xiàn)集中滲水，滲流量為0.41L/s，已危及大壩安全。

針對壩體漏水問題，經(jīng)過方案比選最后決定采取大壩帷幕灌漿方案。方法如下：單排布孔，孔距2m，設計灌漿孔194個，灌漿進尺5085m，設計帷幕總長350m，檢查孔18個，總進尺535m。由HJ—200型灰漿攪拌機制漿，臥式雙缸灌漿泵灌漿。灌漿方式：基巖為自上而下分段循環(huán)灌漿，壩土采用充填灌漿。灌漿漿液：壩土部分漿液采用水泥粘土（1∶4）混合漿，基巖部分采用純水泥漿，灌漿水泥為32.5R普通硅酸鹽水泥。

3.2 壩坡滑坡治理措施

響水凹水庫位于施甸縣城東的甸河支流響水凹河上游，1971年在小壩塘基礎上擴建，經(jīng)1971～1975年的建設，建成壩高22m、總庫容220萬m3的小（1）型水庫，壩型為均質(zhì)土壩。

水庫興建時大壩基礎未清到不透水基巖上，導致水庫建成蓄水后上游壩坡多次發(fā)生滑坡。

1976年受龍陵強烈地震影響，大壩上游首次發(fā)生嚴重滑坡，滑坡體長236m、高8m、最大垂直錯距3m，滑坡體土方量約5萬m3。

1977年采取降低水庫蓄水規(guī)模措施，對上游壩坡進行削坡減重，壩高降低4.0m，降至18m，水庫蓄水規(guī)模由220萬m3降至175萬m3。

1979年、1980年、1981年、1990年、1991年分別受到保山楊柳、保山登高、施甸由旺、保山壩灣、施甸太平地震影響，上游壩坡多年出現(xiàn)滑動。1997年、2001年分別受龍陵茄子山、施甸太平地震影響，大壩上游坡又出現(xiàn)滑坡。

2005年5月，再次出現(xiàn)3個滑坡體，總長229m，最大裂縫寬度達120mm，是水庫大壩最主要的病害，潛伏著巨大的安全隱患。

經(jīng)除險加固初步設計，在易產(chǎn)生滑動的老壩體上采用振沖加固，深度穿過最不利的滑動面，底部樁深入軟基層，布置范圍在上游壩坡中、下部，上邊緣距壩軸線27.06m，順水流右邊緣距原溢洪道邊線46.3m，基本覆蓋三個滑坡體。振沖加固區(qū)總長230m、寬24.8m，布孔12排，孔位呈等邊三角形布置，孔距2.5m，孔徑1～1.2m，平均1.1m，平均孔深16.5m，施工時振沖樁按Ⅰ序排和Ⅱ序排布設，每排又分Ⅰ序孔、Ⅱ序孔、Ⅲ序孔，設計振沖樁1104根，總進尺18216m。

采用 75kW（ZCQ—75）或 100kW（ZCQ—100）功率振沖器，振沖樁填料采用性能穩(wěn)定的硬質(zhì)機制碎石，粒徑以20～120mm 為主，粒徑比為 20～50mm 的占 20%，50～80mm的占60%，80～120mm的占20%，不得含有土塊、樹枝等雜物，含泥量不得超過5%。

對于水庫上游壩坡迎水面實施壩面整治，采用0.3m的干砌塊石護砌，護面下部分別做0.15m厚的碎石和0.15厚的粗砂墊層，碎石粒徑5～30mm，粗砂粒徑0.2～5mm。

3.3 輸水涵洞、啟閉設施損壞處理措施

小型水庫多存在輸水涵洞病險情況，由于受當時技術(shù)和資金的制約，往往造成涵洞基礎薄弱，經(jīng)多年運行，洞身發(fā)生不均勻沉降，導致砌體斷裂，出現(xiàn)涵洞滲漏；此外，填筑砌體的多為石灰紅土砂漿，溶蝕、掏空和脫落情況嚴重，影響砌體結(jié)構(gòu)力，從而危機大壩安全。

以小石橋水庫為例，水庫位于施甸河支流常村河上游的老麥鄉(xiāng)境內(nèi)，工程始建成于1975年，1981年6月建成，均質(zhì)土壩，壩高21m，總庫容144萬m3，為小（1）型水庫。

輸水涵洞共兩條，分別位于大壩左、右岸、1976年4月輸水涵洞建成后，當年6月受龍陵金竹坪地震影響，造成左岸涵洞斷裂、漏水，漏水9處，漏水量3.8L/s，斷裂5處，最大裂縫寬10mm；右岸涵洞斷裂6處，最大裂縫寬15mm，漏水量3.7L/s。建設期對裂縫進行了砂漿填塞勾縫處理。

小石橋水庫左岸輸水涵洞為直線無壓洞，全長85.0m，采用石灰紅土砂漿砌粗料石，斷面為城門洞形，凈寬1.0m，直墻高1.1m，矢高0.5m，坡降1/100。

由于左輸水涵洞斷裂漏水，砌體石灰紅土砂漿溶蝕、掏空、脫落嚴重，滲流狀態(tài)均不安全，為徹底根除險情，設計封堵左側(cè)輸水涵洞。

小石橋水庫右岸輸水涵洞為直線無壓洞，全長85.0m，采用石灰紅土砂漿砌粗料石，斷面為城門洞形，凈寬1.0m，直墻高1.1m，矢高0.5m，坡降1/100。涵洞進口安裝直徑0.3m、0.5m的轉(zhuǎn)蓋斜拉閘門各一套，啟閉設備為自制鋼管撬棒。

經(jīng)除險加固初步設計，拆除原閘門設施，新建平板斜拉鋼閘門一套，采用QL—150kN手電兩用螺桿啟閉機啟閉。

由于涵洞斷面較小，不便于洞內(nèi)施工，因此采用洞外灌漿的方法。根據(jù)涵洞漏水情況及部位，擬定從涵洞消力井灌至涵洞與新壩軸線相交附近，總計灌漿洞長47.5m，分兩序施工，Ⅰ序排與Ⅱ序排排距2.5m，Ⅰ序排設2孔，孔距2.4m,從拱頂以上2m起灌至涵洞底板砌體以下1.5m，Ⅱ序排設1孔，從拱頂以上2m起灌至拱頂，設灌漿排17排，灌漿孔27個，進尺269.4m，設檢查孔4排，檢查孔4個，進尺45m。設計防滲標準q＜10Lu。

灌漿方式：壩土為充填灌漿，基巖為自上而下分段循環(huán)灌漿，壩土段采用水泥粘土（1∶5）混合漿，基巖段采用純水泥漿。灌漿水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥，根據(jù)土工試驗資料，粘土取自水庫管理所旁的料場。

4 結(jié)語

以上介紹的是施甸縣小型病險水庫除險加固中采取的幾種措施，當然，在病險水庫工程中不只單純地存在某一種病險情況，可能會是幾種病險情況并存，幾種處理措施同時使用，但只有真正查明病險情況，采取相應措施進行除險加固，徹底根治病害，確保大壩安全，才能達到除險加固目的。

施甸縣小型病險水庫除險加固工程實施后，能夠確保水庫安全度汛，正常蓄水，發(fā)揮其應有的防洪社會效益和經(jīng)濟效益，大大保證了水庫下游廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全，對于發(fā)展農(nóng)村水利和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化具有積極的意義。