淺析肥源病險水庫除險加固

唐奕

（湖南省永州市水利局河道管理站 湖南永州 425000）

淺析肥源病險水庫除險加固

唐奕

（湖南省永州市水利局河道管理站 湖南永州 425000）

通過對新田縣肥源水庫存在的問題及原因進行分析后，本文提出對壩體采用高噴灌漿，加設土工膜等與壩寬壩高形成防滲體系，并繞壩肩進行處理。對大壩上游坡面重新護坡等重點處理措施，并對具體施工方法進行了闡述。

肥源水庫；病險；防滲；改造

1 工程概況

肥源水庫位于湘江支流舂陵水支流日西河上游，樞紐工程位于新田縣驥村鎮，距縣城15km。水庫控制集雨面積40.8km2，壩址以上干流長度9.14km，干流平均坡降2%，正常水位325m，正常庫容1320萬m3，校核洪水位326.93m，總庫容1556萬m3，死水位296m，死庫容22萬m3。水庫設計灌溉面積4.87萬畝，實際灌溉面積2.61萬畝，保護下游農田5萬畝，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養殖、人飲供水、發電等綜合利用的中型水利工程。

肥源水庫大壩始建于1967年，為粘土斜墻堆石壩，壩頂高程為328.7m（黃海高程），最大壩高42.7m，壩頂寬5.2m，壩頂軸長150m。溢洪道為開敞式實用堰，堰為325m，堰寬為36m，末端采用挑流消能。輸水管隧洞內徑1.4m，長163.5m，為鋼筋混凝土園型隧洞，管用臥管放水，進口底板高程296m，設計過流能力3m3/s。電站裝機兩臺，總容量為640kW。

2 病險情況及原因分析

2.1 病險情況

由于受當時的施工條件及施工水平影響，自水庫運行以來，出現過多次險情及隱患，給工程管理帶來較大困難。①多次出現滑坡現象。據有當地管理部門數據記錄：1974年10月27日凌晨2時大壩內坡開始滑坡，10月29日三天時間大壩壩頂向內下滑坡11m，滑頂長113.5m。②溢洪道底板和側墻沖刷嚴重，年久失修，影響泄洪安全。③輸水隧洞漏水嚴重，嚴重影響灌溉效益和左岸山體的穩定。

雖然水庫管理部門多次對大壩進行了除險加固處理，但由于資金方面的問題，一直處理不徹底。目前大壩仍存在不少較嚴重的工程險情和隱患。現以建筑物分類分述大壩存在的主要問題：

（1）大壩存在嚴重的安全隱患。①大壩壩基滲漏及壩肩繞壩滲漏嚴重；②大壩填筑質量差，平均干密度偏低，斜墻滲透系數不滿足規范要求；③大壩內坡未護坡；④下游壩坡局部抗滑穩定不滿足規范要求。

（2）溢洪道存在的安全隱患。溢洪道坐落在強風化基礎上，巖體裂隙發育、完整性程度較差、滲漏嚴重，溢洪道底板側墻出現了嚴重的沖刷坑洞及裂縫、滲漏嚴重。

（3）輸水隧洞存在的安全隱患。輸水隧洞及臥管存在嚴重漏水，其中輸水隧洞存在縱向及環向裂縫達15處。

2.2 原因分析

由于當時建設時配套資金不能及時到位，設計標準低，施工質量差、技術條件差，加上填筑料不均勻、含水量較高、碾壓不密實等因素導致大壩防滲處理不到位，給大壩運行帶來了嚴重的安全隱患。

3 處理措施

大壩處理方式：

大壩處理方式主要有：①大壩主要采取對壩基全線帷帷灌漿，防滲帷幕深度應深入相對不透水層（透水率q∠6La）以下5m。②對大壩采取高噴灌漿法和加設土工膜等處理，并與壩基、壩肩帷幕灌漿連接形成防滲層。③右岸帷幕長度從壩端向山坡延伸80m、左岸壩端向山坡延伸30m。④對灌溉發電壓力隧洞進行內襯加固，改臥式進水口為取水塔進水口。⑤溢洪道工程主要有原漿砌石拆除，過水斷面修整，漿砌石工程鋼筋混凝土工程及地基處理。

4 施工方法

（1）帷幕灌漿：按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（DL/SL62-2014）的要求，在大壩左側的搭建灌漿平臺，灌漿孔為單排（孔距2.2m），采用地質150型鉆機鉆孔灌漿，兩次加密施工，以灌漿泵灌入水泥漿。灌漿施工程序為：定孔→鉆孔→洗孔→沖洗→試壓水→制漿→灌漿→檢查。灌漿具體施工采用地質鉆機鉆孔，鉆孔結束后用高壓水清洗，將孔內殘存的巖粉、鐵末等沖洗出孔口，洗孔至孔底殘留物質厚度小于10～20cm，回水變清后改變漿液水灰比，等到吸漿率逐漸小于規定值，再逐漸升壓、直到結束。全孔結束后，必須做好對鉆孔的封堵。最后一段灌漿結束后，應立即改用稠一級漿液進行復灌。對施工記錄的檢查，主要通過檢查各項施工記錄、成果資料、質量檢查制度的執行情況等方法進行。

（2）大壩高噴灌漿：大壩上游壩坡315.7m高層處平臺外布設一排高噴灌漿孔與壩基及兩壩肩帷幕灌漿連接，形成一道封閉連續的防滲墻。設計孔距約1.2m，在施工過程中，孔距等設計參數可根據現場試驗成果作適當調整。大壩高噴灌漿具體施工：首先在孔底靜噴2～3min，噴口提升速度因地層而異，同時在施灌過程中若孔不冒漿應立即停止提升，直到孔口冒漿冒比重達到1.2以上時再開始提升。當噴桿提升到設計高度后即可停機。當噴漿完畢后，應隨時用回漿池中的漿液作靜壓灌即可停機，同時應做到隨沉隨補，直到漿液不再析水下沉為止。在灌漿過程中，必須嚴格遵守現行有關規范和操作過程，切實按照設計所交圖紙和有關施工要求施工。當施檢部位的噴射工程施工完成7日后，即可進行檢查，并測定其效果。

4.1 大壩上游坡面護坡

大壩上游壩坡施工最好選定在枯水期（10月至次年3月）進行，大壩壩坡整平壓實后，坡面先鋪砂石反濾層，后用預制混凝土塊護砌，此過程自下而上進行，坡腳處設防滑墻。對坡面護坡工程所有原材料、中間產品進行檢測，檢查合格才能用于施工，以確保坡面護坡工程質量。

4.2 壓力隧洞加固

壓力隧洞采用內加鋼襯加固，鋼襯制作和安裝必須按照有關規程規范檢查標準進行嚴格的質量檢查，并委托第三中介檢測單位進行檢查，經檢查合格后方可進行回填灌漿工程施工。混凝土襯砌空隙回填灌漿完成后再進行接縫灌漿，約成110°角度，兩側錯開布置一排灌漿孔，孔距約為2m，頂部設排氣孔，孔距2m。按縫灌漿在回填灌漿完成14d后經敲打檢查空隙符合要求以后才進行，采用磁座電鉆鉆孔灌方法同上。回填灌漿和接縫灌漿壓力均控制為0.3MPa。

4.3 取水塔工程

發電壓力隧洞進水口為塔式，作為輸水建筑物的首部建筑，進取水口底部高度不變。具體施工程序：原取口段拆除→取水塔混凝土澆筑→工作橋施工→啟閉機、閘門安裝。原進水口拆除采用人工配合風鉆撬除，拆除石渣料就近堆放后運出；取水塔、工作橋施工的混凝土澆筑采用1m3移動式拌和機拌制混凝土，鋼筋及模工程采用人工綁扎、安裝及拆模；鋼閘安裝前需檢查其品種是否符合設計要求，并前應予以矯正和調直，門體焊接和拼裝完成后應進行檢驗才能安裝。

4.4 溢洪道工程

溢洪道是宣泄超蓄洪水，保證水庫安全的重要建筑物，溢洪道改建工程主要對原漿砌石拆除，過水斷面和底板高程一定要嚴格按設計進行，經驗收合格后方能進入下一輪工序施工。底板混凝土必需平整光滑，混凝土強度要達到設計要求。原漿砌石拆除采用人工拆除，底板混凝土采用機械拆除；混凝土及鋼筋混凝土采用1m3拌和機拌和人工運料、平倉、插入式震搗器搗實；鋼筋及模板工程采用人工綁孔、安裝和拆模；溢洪道側墻漿砌石采用座漿法砌筑；溢洪道地基固結灌漿孔在10m寬的底板上布4排按梅花形布置，孔距、排距均勻布置，固結灌漿在底板混凝土澆筑前進行，灌漿壓力采用0.3MPa。

5 結論

新田縣肥源水庫除險加固工程竣工后，通過多年試運行，大壩無滲漏現象，增大了蓄水庫容，加大了調洪能力，受益于農田灌溉，為座壩電站帶來一定的效益。

TV697.3

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1004-7344（2016）07-0140-02

2016-2-20

唐奕（1981-），男，工程師，本科，主要從事水利工程工作。