淺談北岙弄水庫的緊急除險加固

【摘要】北岙弄水庫因2011年6月梅汛期連續大雨，發生溢洪道導水墻側的下游壩坡的半坡處大股漏水，并伴有黃泥水流出，排水棱體平臺上的原有兩股漏水加大，靠溢洪道導水墻側的下游護坡（約半坡以下一點處）的干砌塊石中也向上冒水，同時在溢洪道導水墻側的上游護坡水面附近有漏水漩渦（在溢流堰頂以下約0.8m處）。通過現場搶險，才避免發生更大的事故，同時被緊急列入水庫除險加固計劃。本文就該水庫的搶險加固進行介紹。

【關鍵詞】水庫；加固；搶險；施工；管理

1.工程概況

1.1基本概況。北岙弄水庫位于上虞市章鎮鎮新三聯村橋頭自然村，屬曹娥江支流隱潭溪水系。水庫集雨面積2.90Km2，實測庫區總庫容55.88萬m3，正常庫容47.60萬m3，屬小（二）型水庫；最大壩高21.0m，壩長104.0m，壩頂寬5.8～6.4m，上下游均為干砌塊石護坡，坡比1：2。水庫以灌溉供水為主，灌溉面積約3000畝。

1.1.1水庫始建于1958年，1960年4月蓄水，壩高15m。1972年建電站，裝機容量40KW，此后大壩經多次加高。1989年進行水庫除險加固，溢洪道側堰長加長到34m，溢流堰加高1m，大壩加高2m，1994年內外坡做干砌護坡。電站因設備及零部件缺失而停止發電。

1.1.2驗收資料顯示，原大壩為心墻土壩，壩基為砂礫石，心墻齒腳挖到巖層（深5m），心墻齒腳寬4m。溢洪道位于大壩左側，為開敞式側槽溢洪道，導水墻為漿砌石墻，墻面塊石凹凸不平，石縫較大；輸水涵管為漿砌條石方涵，尺寸0.5m×0.5m，長160m，插板閘門。

1.2水庫目前主要存在的問題。根據北岙弄水庫安全技術認定（2011年9月），北岙弄水庫目前存在的問題為：

1.2.1壩體填筑質量差，礫石含量高（20～50%），且局部集中；導水墻砌筑質量差，墻面塊石凹凸不平，壩頭接觸滲漏；下游壩腳排水棱體排水不暢。

1.2.2抗滑穩定計算結果顯示下游壩坡抗滑穩定安全系數不滿足規范要求。

1.2.3水文水利計算結果顯示溢洪道水力計算結果為泄水槽下泄能力不足（槽深不足）。

1.2.4壩下輸水涵管為砌石蓋板方涵，雖未滲漏，存在安全隱患。

1.2.5發電壓力管明洞漏水。

1.2.6上游壩坡砌石凹凸不平；壩頂石渣路面。

1.2.7缺少水位等觀測設施、管理房破舊。

1.2.8局部庫底淤積。

1.2.92011年6月梅汛期連續暴雨中發生大股漏水的險情。

1.2.10水庫安全技術認定（2011年9月）北岙弄水庫大壩屬于三類壩，屬于危險水庫，必須緊急進行除險加固。

1.3工程地質。水庫大壩為土壩，壩體填筑材料由含砂礫粉質粘土或粘性土混礫砂及護坡塊石組成。壩址區地層自上而下為4個亞層：1-1層為含粘性土，本層分布于壩體表層，揭示厚度0.60～0.80cm；1-2層為含礫砂粉質粘土，可塑，以粘性土為主，夾礫石、砂。本層為壩體組成部分，性質不均，礫石、砂、粘粉粒的含量在縱橫上變化均較大。揭示厚度4.80～5.80，層底高程55.98～57.11m；1-3層為粘性土混礫砂淺灰色，本層為壩體組成部分，性質不均，礫石、砂、粘粉粒的含量在縱橫上變化均較大，其中礫石含量在本層頂、底部含量較高。揭示厚度4.00～11.00m，層底高程37.88～46.78；1-4層為含礫砂粉質粘土，本層性質均勻性相對較好，揭示厚度4.30～5.00，層底高程41.35～42.48m。壩基：壩基直接以強～中等風化巖基為主，且強風化層厚度較薄；2-1層為強風化凝灰巖，揭示厚度0.50～2.70m，層底高程36.38～41.01m；2-2層為中風化凝灰巖，巖石質地較硬，錘擊聲較脆。揭示厚度1.20～2.10m。

2.除險加固的主要內容

2.1壩體中央打黃泥套井連續墻防滲，套井伸入強風化巖層0.5m，河谷段打雙排套井。

2.2導水墻邊壩坡大開挖，挖出漏洞及松散的填筑料，用黃泥回填并夯實；拆除原導水墻，重做導水墻及砼刺墻，墻背回填黃泥并夯實；重做排水棱體，增設干砌排水暗溝。

2.3加深及拓寬溢洪道泄水槽，槽底及邊坡用砼護砌。

2.4右側山體中新打輸水隧洞，封堵老砌石蓋板方涵。

2.5拆除發電壓力管及其明洞，并進行除漏處理。

2.6上下游壩坡做干砌塊石護坡；壩頂做瀝青路面；壩頂上游側做砼圍護墻。

2.7增設觀測設施：埋設測壓管（監測壩體滲流），新建自動水位測報臺。

2.8重建管理房，新建啟閉房。

2.9局部庫底清淤。

3.水庫加固施工前的準備及施工組織與管理

3.1本工程因為在臺汛期發生大壩滲漏，在上級水行政主管部門的重視下才得以未讓險情擴大，造成重大損失。因此，在進行緊急搶險處理后，鎮政府領導就著手與上級主管部門取得溝通，在有關領導和部門的支持幫助下，將本工程作為應急搶險工程增列入到2011年度除險加固工程，在進行工程項目立項報批的同時著手進行工程的前期準備，為工程在汛后施工打下堅實的基礎。

3.2輸水隧洞。輸水隧洞是本工程的關鍵施工，相比其它分部工程存在工期更緊，稍有放松或耽誤，將影響工期，而且設計前必須有明確的走向、地質等重要技術資料、施工中存在很大的安全因素。隧洞施工還需要進行爆破作業，需要安全、公安部門的審批，中間環節多時間更難控制。施工中還可能遇到不良地質情況，需要組織有關技術部門研究解決辦法。所以，隧洞施工只能先行。

3.3設計壩體采用套井黃泥防滲墻，這也是施工難度較大的分部工程，黃泥套井防滲墻為110cm沖抓鉆在大壩壩軸線位置處鉆孔，分層回填夯實粘土料至壩頂；孔間重合35cm，孔深至強風化巖下50cm。回填黃泥（粘壤土）分層壓實，分層鋪土厚度30cm左右。要求土料含水率控制在最優含水率附近（偏差2%～3%），壓實后的土壓實度不小于0.96，滲透系數不大于1×10-5cm/s。套井必須在空庫和回填黃泥最佳含水量情況下施工，所以氣候環境對施工影響很大。所以在臨近汛期結束前、工程開始施工前就必須放空庫水，對工程施工中可能出現的風險進行分析，并制訂相應的預防和針對方案，以減少工程施工時間。

3.4溢洪道開挖及護砌。開挖過程中主要是確保溢洪道斷面、底高程、底坡符合設計要求，根據山巖性狀及開挖斷面，我們要求施工單位優選施工方法，確保施工質量和施工的連續。溢洪道開挖斷面、開挖底坡完成后，立即組織有關方進行驗收，迅速進行擋墻等施工。導水墻施工中，墻底下的風化巖石及有裂縫巖石都必須進行挖除，保證砼底板澆筑在新鮮巖石上。

3.5砼灌砌塊石砌筑。表層塊石間用砂漿砌筑，中間填石縫寬需8cm以上，砼需灌縫密實，砼灌砌塊石每隔15m設一伸縮縫，縫寬2cm。干砌塊石砌筑中，石料石質需堅硬新鮮，無裂縫及風化，具有兩個以上的大致平面，保證塊石放置平穩，砌石砌縫緊密。

4.施工總進度安排

本工程施工工期為10個月。要求在此年的5月底基本完工，具備蓄水、泄洪、灌溉條件。8月底全部完工。所以工程施工中每一個環節出現任何細小的差錯都將影響工程的實際進度，開工前要求施工單位做好施工組織設計中的各項施工準備工作，合理科學地安排施工進度，保證連續施工。就是春節后的連續長雨期中，也督促施工單位避開土方施工，進行其它能做的施工。這樣才保證了在六月初工程基本完成具備蓄水條件。

5.結束語

水庫加固工程施工時間短任務重，工程受氣候等外界因素多，尤其是搶險加固的水庫工程，需要在既不違反建設程序又保證工程進度的情況下完成施工前期的各項準備工作。要做到這一點，只有做到嚴格的組織管理、協調好各部門單位的工作，才能保證水庫除險加固工程在批準的工期內保質、保量、安全地完成任務。在搶險加固施工過程中，計劃、協調、管理比施工更為重要，它的重要性遠遠超過施工實施中的管理和控制。

致謝：感謝馮葆蔚對本文的指導。