長海水庫應(yīng)急修復(fù)工程攔河壩除險加固施工

【摘要】云南有小型水庫5200余座，大部分為五、六十年代修建其中病險水庫占40%，并普遍存在大壩滲漏、壩坡穩(wěn)定問題，如何因地制宜地選擇除險處理方案以滿足除險加固工程的功能性、可行性、可實(shí)施性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境和安全性的要求至關(guān)重要；本文分析了長海水庫攔河壩除險加固，根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)的、有針對性的處理措施，并對長海水庫攔河壩防滲墻的施工過程做了闡述，為小型水庫的除險加固處理提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】長海水庫攔河壩 除險加固 防滲墻施工

1、工程概況

長海水庫地處云南省普洱市景谷縣永平鎮(zhèn)長海村附近，芒本河上游。壩址以上控制的徑流面積為5.2km2。長海水庫總庫容254.41萬m3，是一座以灌溉和集鎮(zhèn)用水為主，兼顧下游防洪的綜合利用?。?）型蓄水工程，水庫總灌溉面積4800畝，供永平鎮(zhèn)及附近的農(nóng)村居民2.3萬人、1.2萬頭大中牲畜飲用水；保護(hù)下游384人、農(nóng)田620畝、鎮(zhèn)村公路4.2km、通信線路3.2km。

2、震后壩體損壞

2014年10月7日21：49分左右景谷縣永平鎮(zhèn)發(fā)生里氏6.6級地震，長海水庫距震中直線距離為3.4km，長海水庫攔河壩震損嚴(yán)重，經(jīng)現(xiàn)場勘查，水庫攔河壩主要震損情況如下：壩頂沿壩軸線出現(xiàn)連續(xù)的貫通裂縫一條，縫長約107m（壩頂長120.0m）。裂縫寬度平均為8cm，最大縫寬15cm。經(jīng)現(xiàn)場注石灰后開挖觀察，裂縫深度一般為3m、最大縫深達(dá)5m。

災(zāi)情研判：震后壩頂裂縫較長、較寬，地震時后壩坡存在滑動變形，在余震或降雨條件下，產(chǎn)生潰壩的風(fēng)險高，對下游人民群眾的生命和財產(chǎn)將產(chǎn)生較大威脅，必須進(jìn)行應(yīng)急修復(fù)。

3、應(yīng)急修復(fù)方案

3.1 大壩壩體防滲方案：

1）采用混凝土防滲墻防滲；2）通過對上、下游壩體培厚，延長滲徑，達(dá)到防滲效果。

（1）混凝土防滲墻方案

該方案結(jié)構(gòu)可靠，防滲效果好，適應(yīng)性強(qiáng)；施工不受上游庫水位影響，可縮短施工工期，但施工工藝要求和投資相對較高。

（2）上、下游壩體培厚方案

該方案施工簡單，但上游培厚需先將庫水放空，由于現(xiàn)在放空僅能通過壩下涵管及抽排措施進(jìn)行，施工工期較長；上游培厚采用的防滲粘土需新開料場，涉及占地、林業(yè)等相關(guān)問題。

綜上所述，兩方案均能達(dá)到加固壩體及減少滲漏的目的，結(jié)合大壩出現(xiàn)的險情，由于壩體滲透系數(shù)不均勻，處理時間緊迫，混凝土防滲墻防滲效果可靠，施工導(dǎo)流簡單，工期較短，投資雖然相對較大，但可以迅速達(dá)到搶險加固目標(biāo)。因此推薦防滲方案為混凝土防滲墻方案。

3.2 壩體防滲設(shè)計

大壩壩體的防滲處理方案為：壩體采用混凝土防滲墻進(jìn)行防滲。將原壩頂削掉2.5m至高程1718.8m處形成一個寬度為13.6m的施工平臺，沿原壩軸線布置造孔砼防滲墻，墻厚0.4m。防滲墻深入強(qiáng)風(fēng)化基巖1～2m，最大深度21m，整條防滲墻軸線長124m。防滲墻施工完畢后，采用土料場的全強(qiáng)風(fēng)化料回填至壩頂（高程1721.30）。

4、混凝土防滲墻的施工

混凝土防滲墻置于壩內(nèi)防滲，對于滲透水流應(yīng)具有滲透穩(wěn)定性和抵抗化學(xué)溶蝕的耐久性。長海水庫攔河壩采用粘土混凝土防滲墻。由于工程規(guī)模較小、在下游設(shè)置簡易的拌合站，采用人工上料和翻斗車方式運(yùn)輸混凝土。長海水庫采用的是鉆挖成槽的造孔方法，造孔是防滲墻施工中的主要工序，它受地層等自然條件影響最大，是影響工期、工程成本，甚至決定工程成敗的重要因素，防滲墻施工的風(fēng)險和潛力也主要取決于造孔的成效。

長海水庫攔河壩采用鋼繩沖擊鉆機(jī)造孔：施工時先施工一期槽，后施工二期槽。槽段內(nèi)先施工主孔，后施工副孔。由于鉆頭是圓形的，因此在主、副孔鉆完之后，其間會留下一些殘余部分“小墻”。這就需要變鉆機(jī)和鉆頭的位置，從上到下把它們劈掉（俗稱打小墻）。至此就可以形成一個完整的、等厚度的槽孔。槽孔鉆掘完成后，泥漿中的鉆渣都將沉淀在槽底，這些鉆渣必須在混凝土澆筑前清理干凈，否則，將給墻體質(zhì)量帶來危害。

防滲墻混凝土的澆筑采用的是水下導(dǎo)管澆筑法，槽孔混凝土澆筑是關(guān)鍵的工序，所占時間不長（有時只1%），但對成墻質(zhì)量至關(guān)重要，一旦失敗，整個墻段將全部報廢，經(jīng)濟(jì)和時間的損失是很大的，因此應(yīng)當(dāng)十分重視，做到萬無一失。導(dǎo)管布置在防滲墻中心線上，間距不得大于3.5m，一期槽孔兩端的導(dǎo)管距端面或接頭管的距離宜為1.0～1.5m，二期槽孔兩端的導(dǎo)管距端面的距離宜為

1.0m，開澆時導(dǎo)管口距孔底15～25cm。此外當(dāng)槽孔底面高差大于25cm時，導(dǎo)管應(yīng)布置在其控制范圍的最低處。開始澆筑混凝土?xí)r，在導(dǎo)管內(nèi)放入一直徑比導(dǎo)管內(nèi)徑略小的排球，以便將最初進(jìn)入導(dǎo)管中的混凝土和管內(nèi)的泥漿隔開。

當(dāng)?shù)谝还藁炷翂褐蛳蛳逻\(yùn)動時，塞球推壓著泥漿自導(dǎo)管下口溢出，當(dāng)塞球被頂在導(dǎo)管下口巖面處時混凝土已滿管。在滿管后仍應(yīng)備有足夠的混凝土，以便繼續(xù)向管內(nèi)快速灌注。塞球被擠壓出導(dǎo)管漂浮至泥漿表面，管內(nèi)混凝土流出并將導(dǎo)管的下口埋住。隨即應(yīng)連續(xù)向管內(nèi)注入混凝土，使混凝土將導(dǎo)管下口埋住最少30cm。因此，準(zhǔn)確計算和備足可連續(xù)澆入的混凝土方量，是保證漿下混凝土澆筑質(zhì)量的第一步；

第二部槽段連接：長海采用鉆鑿法連接：適用于沖擊鉆機(jī)造孔和墻體材料為低強(qiáng)度混凝土的條件。這種接頭方式最終是在一、二期墻段間形成一條半圓形的接縫。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，不需專門的設(shè)備，形成的接縫可靠。

缺點(diǎn)是要損耗10%左各單元墻段由接縫（或接頭）連接成防滲墻整體，墻段間的接縫是防滲墻的薄弱環(huán)節(jié)。如果接頭設(shè)計方案不當(dāng)或施工質(zhì)量不好，就有可能在某些接縫部位產(chǎn)生集中滲漏，嚴(yán)重者會引起墻后地基土的流失，進(jìn)而導(dǎo)致壩體的塌陷。

上述為整個防滲墻施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它們環(huán)環(huán)相扣，為防滲墻最后的效益發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，因此嚴(yán)密的施工組織極其關(guān)鍵。

5、結(jié)語

小型水庫土石壩大多數(shù)為低壩，病險處理較為簡單，但由于工程不同，病險情況各異，因此對于具體的病險大壩，應(yīng)根據(jù)其病險的具體情況并結(jié)合工程具體的布置、地質(zhì)條件，對多種方案和施工方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和施工可行性比較。通過比較分析，選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡單的除險加固方案和施工方法，最后采用一種或多種方法相結(jié)合的措施，是工程能更快、更好的發(fā)揮效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]工程使用機(jī)械手冊/中國水利水電工程總公司編.—北京：中國水利水電出版社，，1997

[2]SL174-2014水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范

作者簡介：李艷（ 1989-10-10 ），女 ，漢族，云南省昆明市 呈貢縣人，本科，助理工程師，從事水利水電工程設(shè)計工作。