泌陽縣老河水庫壩基高壓旋噴防滲墻施工技術

□蘇 理 □楊斌生(駐馬店市河道管理局)

1.工程概況

老河水庫位于駐馬店市泌陽縣老河鄉董崗村南頭，汝河支流黃溪河上游，控制流域面積40.4km2，總庫容2570萬m3。

該流域屬山丘區，壩址上游屬于山前坡地地區。水庫上游河道長11.0km，河底平均比降為0.01，水源系周圍崗地地表水徑流匯入，每遇汛期洪水猛漲，該水庫大壩攔蓄洪水，減輕汝河防洪負擔，并解決水庫下游近1000hm2耕地的灌溉用水。

老河水庫樞紐工程現有大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物組成。大壩長880.0m，壩頂高程123.2m，防浪墻頂高程124.4m，最大壩高18m，壩頂寬5.0m，上游為塊石護坡，下游為草皮護坡。上游坡比1:3～1:4，在大壩下游壩坡116.7m高程處設有2.0m寬的戧臺一道，下游坡比為1:2.5～1:3.5，壩體下游沙殼內坡度為1:2，基本屬于均質壩。

2.壩基隱患

老河水庫系1959年開始興建，群眾性突擊，沒有正式設計。大壩建設施工時，清基不徹底，壩基未作防滲處理，水庫初期運行時，壩基滲透嚴重，發生20余次管涌現象。

1975年汛前，在壩前修筑長70m，厚2.0～5.0m的粘土鋪蓋，鋪蓋滲漏系數K=6.3×10-6cm/s,但壩基滲漏現象仍較嚴重。

1979年在壩后距壩腳20m處開挖導滲溝進行處理期間，溝槽內又出現管涌塌方現象。由于砂層挖深困難，后改為減壓淺井施工方案，修筑減壓淺井21眼進行倒滲。

1982年7月汛期，在壩址附近先后又發生19處管涌冒水地點，處理辦法，又新增減壓井14眼，壩腳建導滲濾體。

老河水庫壩基滲漏，經多次處理，但河槽段壩基，仍存在嚴重滲漏問題，危及大壩安全。

2005年5月駐馬店市水利勘測設計研究院勘探隊，對老河水庫大壩進行了勘測，大壩樁號0+305～0+725原河槽段壩基有輕粉質壤土，粉細砂，泥質輕粉質壤土，其中第2層粉質細砂后2.6～3.6m，滲漏系數為 1.47×10-2×4.7×10-2cm/s，屬中透水-滲透性，存在壩基滲漏問題，埋深在壩頂以下，深度18～23m之間。

河南省發展和改革委員會依據國家發展改革委員會、水利部辦公廳2005《關于進一步加強病險水庫除險加固工程管理有關問題的通知》及水利部2008年《大壩安全鑒定成果的核查意見》，同意對泌陽縣老河水庫進行除險加固。

3.壩基滲漏處理方案

根據老河水庫大壩壩基滲漏情況和地質條件，粉質細砂透水層深埋在壩頂以下深18～23m之間，厚度為2.6～3.6m。經過方案比較，采用在透水層建造高噴灌漿防滲墻形成帷幕，對壩基滲漏進行截滲處理。

3.1 高噴樁防滲墻結構形式

大壩壩基滲漏透水層為粉質細砂，深埋在壩頂以下深18～23m之間，根據工程需要和地質條件，高噴墻射漿采用單排旋噴套接旋擺搭接形式。防滲墻位于大壩0+305～0+725段，長420m，墻底高程99.00m，墻頂高層111.00m，墻高12m。墻體入透水層以下原自然粘土層5m,樁徑0.8m，樁距0.6m，灌漿平臺在上游壩116.73處，防滲墻總面積為5040m2。

3.2 鉆孔

灌漿平臺設在上游壩坡高程116.73m處。高噴灌漿鉆孔采用φ6000鉆頭回旋鉆進。

在施工過程中，要求施工單位鉆孔孔位與設計孔位偏差≤50mm。鉆進過程中，若出現泥漿嚴重漏失，孔口不返漿時，立即采取加大泥漿濃度，泥漿中摻砂，向孔內填充堵漏材料，直至孔口正常返漿之后再繼續鉆進。

鉆孔施工中，采取預防孔斜措施，鉆機安放平穩牢固，加長粗徑鉆具。鉆桿和粗徑鉆具的垂直度偏差斜率控制在1%以內。

鉆機鉆孔時，選取部分高噴孔作為先導孔，采取芯樣，核對地質，先導孔的深度超過設計防滲墻底深度0.3m。

鉆機鉆進時，詳細記錄孔位、孔深、地質變化和漏漿、掉鉆等特殊情況及處理措施。

3.3 制漿液

高噴灌漿漿液采用水泥漿，所用水泥為42.5普通硅酸鹽水泥，質量符合GB175的有關規定，不得使用過期和受潮結塊水泥。高噴灌漿用水為老河水庫蓄水，其質量符合DL/T5144中混凝土拌和用水的要求。

高噴灌漿水泥漿液水灰比1.5:1～0.6:1，密度為1.4～1.7g/cm,制漿材料稱重誤差≤5%，使用普通攪拌機攪拌時間≥90s，水泥漿自制備至用完時間不超過4h。

3.4 高噴灌漿

高噴灌漿鉆孔每個孔完成后，經檢驗透水層中滲水流速較小時，下噴射管至孔底，采用全孔自下而上連續作業，灌漿壓力控制在 25～40MPa，流量 70～100 L/min，提升速度 10～25cm/min。

灌漿過程中，需中途拆卸噴射管時，搭接段都需進行復噴，復噴長度≥0.2m，對因故中斷灌漿部位維修后恢復施工時，控制搭接長度≥0.5m，保證高噴防滲墻的工程施工質量。

3.5 工程質量檢查和驗收

施工過程中，施工單位對高噴灌漿材料、漿液和各道工序的質量進行三檢，并做好原始記錄，監理單位對高噴灌漿質量進行了嚴格控制。工程完工后，建設單位委托河南省水利基本建設工程質量檢測中心對老河水庫大壩壩基高壓旋噴防滲墻工程進行了實體質量檢測，各項技術指標均達到設計和規范要求。

4.結論

老河水庫除險加固大壩壩基高噴樁防滲墻工程于2009年10月12日開工，2009年11月26日完工，工程質量合格，2010年12月16日通過分部工程驗收。水庫大壩防滲墻經過兩年的汛期運行，經探測，防滲墻體滲透系數為2～9×10-6cm/s。大壩壩基滲水量減少80%以上，取得了令人滿意的效果，確保了水庫的安全運行。