分離式面板在水庫岸坡處理中的運用

李和兵

（新疆伊犁州水利電力勘測設計研究院 新疆伊寧 835000）

分離式面板在水庫岸坡處理中的運用

李和兵

（新疆伊犁州水利電力勘測設計研究院 新疆伊寧 835000）

岸坡處理是保證水庫大壩安全運行的首要條件，岸坡處理不當，會引起壩肩塌岸、繞壩滲漏、鄰谷滲漏等不良地質災害，危及壩體穩定安全。本文通過對壩體右岸岸坡地質情況探明分析，闡述了分離式面板在岸坡處理中具有適應基礎變形、有效延長滲徑等特點，為類似工程提供借鑒的經驗。

岸坡處理 基礎變形 滲漏 分離式面板

1 前言

巴喀勒克水庫位于特克斯縣西北約15km處的巴喀勒克溝流域齊勒烏澤克鄉境內。該工程壩型為砂礫石面板堆石壩，工程于2011年6月開工建設，2013年10月下閘蓄水。壩體右岸為深厚覆蓋層，巖石頂面出露低于正常蓄水位17.6m,設計采用沿水庫上游方向貼坡做一道副壩來有效解決大壩壩肩滲漏及壩肩穩定問題。施工過程中發現右岸面板背部基礎斜坡碾壓達不到設計要求，且岸坡中、底部巖石不規則零星出露，為適應地基變形，合理降低面板背部巖石對面板的頂托，將原設計整體式面板調整為分離式面板。

2 工程概況

巴喀勒克溝水庫樞紐工程具有灌溉、供水等功能，是巴喀勒克溝流域牧區水利工程和防洪的重要基礎性工程。水庫正常蓄水位為1597.00m，攔河壩高54.66m，水庫總庫容為467.36萬m3，其中：死庫容58.63萬m3，興利庫容347.15萬m3，調洪庫容61.58萬m3。工程等別為Ⅳ等小（1）型工程，主要建筑物級別為：大壩、放水兼導流洞、溢洪道為4級建筑物，次要及臨時建筑物為5級。工程區基本地震烈度為Ⅷ度，主要建筑物地震設計烈度為Ⅷ度。

壩體擋水建筑物為主壩與副壩結合的砂礫石面板砂礫石壩，主、副壩布置呈“L”型。

3 副壩工程地質條件18

右岸高程1570～1573m段邊坡基巖出露，自然坡度23～28°，巖性為凝灰熔巖，巖體呈塊狀結構，岸坡巖體基本無卸荷，邊坡穩定性較好。1573m高程以上為深厚的洪積物覆蓋，厚度25～55m，組成物為洪積粉質壤土和含塊石砂卵礫石土，地面坡度平緩，天然狀態下邊坡處于穩定狀態。右岸表部洪積粉質壤土，厚度變化大，臨河岸坡附近一般厚6～8m，向岸里逐漸增厚到20m以上，天然含水率9.1～20.6%；天然干密度1.09～1.26g/cm3。據鉆孔動力觸探試驗及縱波測試成果下部含塊石砂卵礫石土分為上層和下層。上層厚度10～12m，滲透系數K0=（6.13～9.5）×10-3cm/s，屬中等透水。天然干密度2.05～2.10g/cm3；相對密度0.67～0.71，縱波速度Vp=310～550m/s。表層相對密度偏小，向深部密實會增加。下層厚度20～23m，滲透系數K0=（4.2～6.15）×10-3cm/s，屬中等透水。天然干密度2.10～2.12g/cm3；相對密度0.70～0.73，縱波速度Vp=650～950m/s。

右岸岸坡在岸坡清理過程中，斜坡中部出現黃土透鏡體，中底部巖石出露不規則，呈現砂礫石斜坡基礎中鑲嵌黃土及巖石的現狀，且砂礫石斜坡基礎經現場土工碾壓試驗驗證斜坡面砂礫石基礎相對密度Dr=0.58～0.67，達不到設計要求的0.85。

4 副壩處理方案

在副壩清理、碾壓完畢后，經現場3組土工試驗驗證副壩面板斜坡面基礎相對密度Dr=0.58～0.67，達不到設計要求的0.85，且趾板以上水頭為21.7m，鑒于上述情況，提出如下處理方案：

方案一：換填處理

對已成型的副壩斜坡面采取換填處理，沿趾板特殊墊層后方水平寬度為3m(滿足機械碾壓)，1575.3m高程以上松散天然砂礫石全部挖除，開挖邊坡1:1.6，采用壩體3B填筑料分層碾壓換填，換填后副壩面板斜坡面填筑料基礎相對密度Dr≥0.85，檢驗合格后澆筑整體式面板，該方案新增挖方11067m3，新增填方11067m3。

方案二：分縫處理

對已成型的副壩斜坡面采取斜坡碾壓，使斜坡面面層至少50cm范圍內天然砂礫石相對密度Dr≥0.75，檢驗合格后澆筑整體式面板，在面板斜長方向沿趾板翹頭向上每15m設一道水平縫，水平縫做法同板間縫，該方案新增2道水平縫，總長340m。

方案三：分離式面板處理

對已成型的副壩斜坡面采取斜坡碾壓，使斜坡面面層至少50cm范圍內天然砂礫石相對密度Dr≥0.75，檢驗合格后澆筑分離式面板，將原面板12m一坡到底40cm整體面板全部調整為6m× 6m分離式面板，取消面板鋼筋，只增加誘導鋼筋，以適應變形，此方案減少140t鋼筋，增加7道水平縫，總長1218m,增加14道垂直縫，總長602m。

方案四：塑膜+混凝土板防滲處理

對已成型的副壩斜坡面采取斜坡碾壓，斜坡坡面坡比為1:2.0，斜坡面面層至少50cm范圍內天然砂礫石相對密度Dr≥0.75，檢驗合格后鋪筑兩布一膜（150g/m2/0.3mm/150g/m2），膜上澆注3m×3m素混凝土面板，混凝土面板厚30cm，該方案新增7308.3m2兩布一膜，新增2192.49m3c20f200w6現澆混凝土，減少2923.32m3c30f300w8現澆鋼筋混凝土。

方案一采用換填處理后，整體式面板背部基礎影響范圍有限，在水頭作用下整體式面板不適應變形，且施工速度較慢；方案二采用分縫處理，整體式面板規則分縫不適應不規則的背部地質變形，且整體式鋼筋混凝土面板縱、橫縫處理復雜；方案三采用分離式面板，適應基礎背部變形，在背部巖石出露地方人為增加誘導縫來適應地質變形，且減少鋼筋用量，但增加了水平縫止水材料；方案四采用塑膜+素混凝土面板防滲處理，塑膜與主壩防滲體不易連接，存在副壩二次開挖，副壩斜坡基礎巖石容易頂穿塑膜，施工速度較慢。綜合分析，副壩處理采用方案三：分離式面板。

5 分離式面板設計

5.1 結構設計

副壩面板采用6m×6mC30F300W8素混凝土面板，取消原整體式面板鋼筋，厚度不變，在水平縫中部增加2m長φ18誘導縫鋼筋，面板上下各深入1m。

5.2 止水設計

（1）垂直縫設計同主壩板間縫，縫寬2.5cm，頂部采用GB填料，底部采用W型銅片止水，垂直縫止水細部如圖1所示。

（2）水平縫設計縫寬2.5cm，頂部采用聚氨酯填料，中部采用BW膨脹止水條，中下部設2m φ18誘導縫鋼筋，面板上下各深入1m，水平縫止水細部如圖2所示。

圖1 垂直縫細部圖

圖2 水平縫細部圖

圖3 面板與隔梁止水大樣

（3）為協調主壩與副壩的不一致變形，在主壩與副壩間設置一道80cm×100cmC30F300W8鋼筋混凝土隔梁采用柔性止水將主副壩連接到一起，主副壩連接止水同周邊縫，上部采用GB填料，底部設W型銅片止水，銅片底部設置柔性瀝青砂漿，隔梁細部如圖3所示。

6 結語

分離式混凝土防滲面板打破了傳統整體式防滲面板的結構布置,在變形縫的止水設計上,取消了傳統的底部銅片止水和頂部橡膠止水帶，將多道止水改為一道設置在縫口的表面止水，提高了防滲面板的柔性和適應壩體變形的能力，防滲措施安全有效，節約鋼材。是一種值得推廣的低水頭堆石壩防滲結構。

1. 鄧銘江，于海鳴，李湘權等《新疆大壩建設進展》[J].水利水電技術,2010, (7): 29-35.

2. 風煒,何建新《分離式混凝土面板的應用》 人民黃河2007.12

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.11.019

TV62

B

1672-2469（2014）11-0058-03

18作者簡介：李和兵（1982年—），男，工程師。