雙塔水庫病害分析及綜合防滲加固措施

殷兆君

（甘肅省疏勒河流域水資源管理局雙塔灌區管理處，甘肅酒泉736100）

雙塔水庫病害分析及綜合防滲加固措施

殷兆君

（甘肅省疏勒河流域水資源管理局雙塔灌區管理處，甘肅酒泉736100）

國內一些水庫經過較長時間運行，整個水庫體系都存在嚴重的質量病害，對于水庫的防滲加固需要采用綜合的、全方位的措施，才能從根本上解決水庫滲漏的問題。文章結合雙塔水庫工程現狀，從工程施工角度分析了水庫病害問題，并闡述了工程全方位的綜合防滲加固措施，望對相關水庫防滲加固工程設計有所借鑒。

水庫；病害分析；防滲加固

1 工程概況

雙塔水庫位于疏勒河中下游的瓜州縣境內，距瓜州縣城以東48km，是一座以灌溉為主，兼防洪、水產養殖、牧業養殖、植物綠化、減少戈壁風沙侵害、旅游等綜合效益的大（Ⅱ）型水庫，原設計庫容2.4億m3，由于淤積等原因，對水庫庫容進行校測后為14729萬m3，淤積庫容為9271萬。水庫主要建筑物包括主副壩、1#和2#圍堤、正常和非常溢洪道、輸水渠、泄水渠等。水庫始建于1958年，至今已經運行了56年，分別在1971年和1978～1984年間經歷了兩次除險加固施工，本文分析的是1985年以后出現水庫病害及第三次除險加固措施。

2 水庫病害分析

2.1 副壩和2#圍堤滲流量大

副壩多處出現集中滲流現象，集中滲流區域壩體破壞嚴重，并且由于壩腳缺少必要的排水裝置，滲漏水侵入壩基，弱化地基巖層，進一步增加了壩體的不穩定性。2#圍堤為混凝土防滲層碎石土壩，圍堤表面破損嚴重，導致庫水不斷侵入碎石土壩，并部分滲流挾帶有細顆粒，弱化了土壩內部結構，壩坡穩定性降低。如遇特殊排水量較大時期，副壩和2#圍堤存在潰堤的問題，有必要及時對其進行防滲加固。

2.2 泄洪渠沖刷嚴重

雙塔水庫泄洪渠沖刷嚴重，右岸岸坡被淘刷，渠道底部整體被沖毀，渠道已經無法達到安全泄洪的目的。泄洪渠原本為漿砌石砌筑，由于年代久遠風化嚴重且缺少足夠的維護措施，造成泄洪渠滲流嚴重，而且渠道滲流以及庫水的不斷沖刷加劇了渠道的破壞，進一步影響了泄洪渠的泄洪能力和水庫的安全。

2.3 輸水洞和溢洪道閘門工作異常

輸水洞閘門、溢洪道閘門及啟閉設施老化、銹蝕，并出現閘門嚴重變形、閘槽破壞和啟閉困難的問題。陳舊的設備已經不能滿足水庫現階段的運行要求，閘門及其配套設施與水庫功能不匹配，并且由于設備的老化其功能也在逐漸的衰退，特殊時期的閘門運行達不到功能需求。

除了主要的水庫病害問題，其他配套的設施也需要進行改進，如輸水渠、公路、溢洪道、自潰壩等，對水庫的整改需要綜合地、全方位地進行。

3 綜合防滲加固措施

3.1 副壩和2#圍堤防滲加固

副壩出現集中滲流的塊段位于迎水坡面，并且原有迎水面上鋪設有30cm厚的漿砌塊石，經過專家勘察分析得出，副壩的防滲加固措施為集中處理滲流情況嚴重地段，加固處理段長度為243m，具體施工內容有以下幾項:（1）在原有30cm厚漿砌塊石上現澆15cm混凝土面板進行防滲處理，加做現澆混凝土基礎防滲墻，厚×深為0.15×5m；（2）副壩壩頂上游側設置混凝土預制堤頂防浪墻，寬×高為30×50cm，并在壩腳加做排水棱體；（3）全部拆除0+014-0+058壩段，重做粘土心墻，回填材料選用壩體沙礫石。通過多項的工程施工解決了壩體滲漏及壩坡穩定性較差問題［1-2］。

滲漏破壞是堤防工程中常見的質量弊病，對于堤防的防滲加固應在充分了解圍堤滲透破壞類型的基礎上，采用上堵下排的原則進行。雙塔水庫2#圍堤加固處理段長度為774m，防滲加固措施有兩項:其一，迎水坡面現澆厚12cm的防滲面板進行防滲處理；其二，圍堤基礎設置厚50cm防滲墻，最大深度為6m。圍堤防滲加固之后解決了圍堤滲漏嚴重、部分滲流挾帶有細顆粒，壩坡穩定性差的問題，并且圍堤的滲流量由原來的100L/s減少到了6.8L/s。

3.2 泄洪渠襯砌施工

雙塔水庫泄洪渠全長4.26km，對其中2km渠段進行了襯砌施工。樁號0+000-0+660采用C 20鋼筋混凝土矩形槽進行襯砌，底板厚40cm，渠底寬35.4m；襯砌加固后的渠道斷面尺寸基本上沒有變化，渠道的泄洪能力并沒有縮減。樁號0+ 660-2+000采用M 10水泥砂漿砌塊石梯形斷面進行襯砌，襯砌厚度為30cm左右，渠道邊坡控制在1∶1，施工后的渠底寬度為25m，并在渠道底部設置2條排水盲溝。在0+640-0+660處設跌水一座，自樁號2+000以后的長度為2.26km的河道進行疏浚，并在泄洪渠外側修一條排水溝，溝底鋪設防滲膜進行防滲。通過對全渠道的整體整治徹底解決了原泄洪渠中段渠底整體被沖毀、岸坡被淘刷導致無法安全泄洪的問題。

3.3 閘門改造

閘門改造的內容包括正常溢洪道閘門改造和輸水洞閘門改造及自動化控制。雙塔水庫原正常溢洪道采用的是老式鋼木閘門，新型閘門采用鋼閘門，增加了閘門的質量和強度。新的鋼閘門采用2×8電動單向門機，替換原有笨重的手推式5t簡易移動式啟閉機，并且增設了自動抓梁。除對閘門設備進行改造之外，亦對閘槽進行改進，原混凝土閘槽已不能承擔新型閘門的運轉，因此需要安設配套的鋼閘槽。同時，鑿除原閘墩破壞部分，并用6mm厚的鋼板進行包護。一系列措施的實施保證了渠道的安全泄洪問題，避免了閘門漏水嚴重、啟閉不靈活、安全性能低的問題。

輸水洞閘門除了改造設計之外還增加了自動化控制功能，原有的平板工作鋼閘門、平板檢修鋼閘門、1×30t卷揚式啟閉機和L Q 2×10t螺桿式啟閉機進行更換，更換閘門的類型仍與原來閘門類型相同，即具有上游封水的定輪平板鋼閘門，其他配套的設施也相應地進行更換設計，并進行閘門自動化控制。輸水洞閘門改造解決了輸水洞閘門及啟閉設備老化、銹蝕、嚴重變形，閘槽破壞，啟閉困難的問題。

3.4 其他措施

（1）改建輸水渠。改建輸水渠長度為500m，采用漿砌塊石護砌，邊坡控制為1∶0.5，砌體厚度30cm。對非常溢洪道、1#圍堤基礎進行帷幕灌漿1400m，解決了原圍堤多處出現集中滲流，滲流量較大的問題。

（2）全面維修進出庫及上壩公路，維修段長度為10km，拓展原瀝青路面寬為8m；新建水庫管理房間400m2，防汛物資庫房500m2。

（3）改建原工程非常溢洪道和自潰壩。全部拆除原非常溢洪道和保壩工程自潰壩，在工程基礎上鋪設防滲土工膜，并重新用壤土填筑，在迎水面采用干砌石護坡［3］。

（4）放水止滲。減少入庫流量和加大水庫泄水，盡快將庫水位降至1329.5m（滲漏水位）以下，同時，加密觀測滲流次數，由原1次/3h改為1次/ 2h，確保水庫大壩安全。特殊時期停止向雙塔水庫調水，同時由水庫輸水洞泄水38m3/s。

4 結語

老舊水庫存在質量弊病是國內水利工程普遍存在的現象，受當時經濟或技術的限制，建設水庫時考慮的后期因素較少，致使水庫在后期運行中不斷出現壩體滲漏、不穩定等安全隱患。雙塔水庫運行時間較長，由于后期管理不善和工程建設時的技術因素限制，水庫在長期運行中積累了很多病害問題，對水庫的安全運營和正常功能實現造成了不利影響，因此需要在加強管理的基礎上，對水庫進行綜合的防滲加固措施，保證水庫的安全運行。

［1］鈕新強.水庫病害特點及除險加固技術［J］.巖土工程學報，2010（01）:153-157.

［2］黨雪梅.土石壩除險加固設計［J］.水利技術監督，2010（05）: 50-53.

［3］胡良明，李玉濤，胡云鶴，陳鋒.塢羅水庫土石壩綜合防滲效果分析［J］.人民黃河，2011（06）:110-111.

TV62

A

1672-2469（2015）10-0117-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.38

殷兆君（1986年—），男，助理工程師。