金王寺水庫滲漏處理探析

周洪波

摘 要：此次研究分析金王寺水庫滲漏現狀，找出具體滲漏原因，結合水庫實際情況，采取上游以灌漿封閉為主，下游以固坡排水為輔的防滲處理方案。實踐表明，經過三期補強帷幕灌漿，灌漿質量檢查合格，壩基滲漏量滿足設計允許滲漏量要求，防滲處理效果良好。

關鍵詞：金王寺水庫;滲透原因;處理技術;補強帷幕灌漿

沐川縣金王寺水庫控制集雨面積38.2km2，總庫容2132萬m3，是一座以灌溉為主、兼顧防洪等綜合利用的中型水利工程。攔河大壩為碾壓式瀝青混凝土心墻石渣壩，最大壩高56.5米，壩頂長204米;溢洪道布置在大壩右岸山梁埡口，采用3孔有閘開敞式寬頂堰，堰頂高程440.1m。水庫滲漏是常見工程地質問題，為確保金王寺水庫安全運行，必須做好水庫的防滲處理工作。

1 水庫滲漏現狀

根據金王寺水庫蓄水安全鑒定報告的建議，在試蓄水過程中水庫蓄水到424m高程時，巡查觀測發現庫內右岸壩體與山體交匯砂巖處有一裂隙，庫水沿裂隙向下游滲漏，水面見明顯旋渦，同時測得量水堰流量35.5L/s。繼續蓄水升高庫水位壩后量水堰流量逐步增大，至庫水位433.5m時壩后坡405m出現散浸，隨著庫水位抬升，下游壩坡散浸高程逐步上升至412.0m，庫水位442.0m時，量水堰流量為85.6L/s，壩后坡面滲水流量24.4L/s。

2 水庫滲漏原因

通過水庫升降蓄水量水堰滲流量觀測成果、壩址區各測壓管水位觀測成果以及在壩址區進行的物探試驗、第三方綜合檢測報告、水下滲漏檢測報告等資料綜合分析，初步判定水庫滲漏原因主要包括以下幾點：首先，一部分是庫水通過壩體、壩基結合面及河床段壩基灌漿帷幕后陡傾角裂隙和基巖層面滲入心墻下游過渡料，再通過水平排水帶和棱體排出。其次，另一部分是庫水通過兩岸壩基壩肩形成繞壩滲漏，經監測分析和試蓄水驗證兩岸繞壩滲漏為水庫滲漏的主要原因。另外，原大壩基礎處理設計灌漿方案采用自上而下分段灌漿，實際施工中灌漿工藝采用自下而上方式，由于壩基存在兩組陡傾角裂隙和層面裂隙，導致部分裂隙未被漿液覆蓋充填，致使帷幕形成空隙而不連續，造成壩基出現一定程度的滲漏。

3 滲漏處理施工

根據金王寺水庫實際情況，采用上游以灌漿封閉為主，下游以固坡排水為輔的方式進行防滲處理。其中下游所用措施為增設貼坡排水堆石和沙井，現重點對補強帷幕灌漿施工技術進行分析。

3.1補強帷幕灌漿設計

補強帷幕灌漿采用單排加密補強帷幕灌漿，灌漿軸線與原帷幕軸線一致，分三期實施，補強帷幕灌漿完成后，與原有灌漿帷幕形成防滲整體。

（1）第一期補強帷幕灌漿

實施左右岸415.0m高程以上段及右壩肩陡傾角裂隙發育平臺，壩橫樁號范圍：（0+000.00～0+060.00、0+149.00～0+225.00），帷幕鉆孔孔距1.5m，鉆孔布置為與鉛直方向成15度的斜孔，灌漿帷幕深度控制在基巖相對隔水層（q≤5.0lu）以下5.0m，灌漿深度與原灌漿深度基本一致，最大鉆孔深度約為65.1m。

（2）第二期補強帷幕灌漿

實施左壩肩岸坡及右壩肩管理區平臺至溢洪道邊墻段，壩橫樁號：（0-033.00～0-001.00、0+227.00～0+271.00），帷幕鉆孔孔距2.0m，鉛直孔，與原孔距2.0m的帷幕鉆孔錯位布置，灌漿帷幕深度控制在基巖相對隔水層（q≤5.0lu）以下5.0m，灌漿深度與原灌漿深度基本一致，最大鉆孔深度約為52.8.0m。

（3）第三期補強帷幕灌漿

經一、二期灌漿處理后，處理前后同庫水位440.50m情況下量水堰流量對比，測值減少47.37%，左岸C3測壓管水位降幅為6.27m，右岸C9測壓管水位降幅為9.04m，進一步驗證了陡傾裂隙是滲漏的主要通道。對此，可實施第三期補強帷幕施工，大壩左右岸坡高程415.0m以下及河床壩基段，帷幕鉆孔孔距2.0m布置，壩橫樁號：（0+061.17～0+095.17、0+127.17～0+147.17）為15度斜孔，（0+095.17～0+105.17、0+117.17～0+127.17）為1～15度漸變斜孔，河床段0+105.17～0+117.17為鉛直孔，灌漿帷幕深度控制在基巖相對隔水層（q≤5.0lu）以下5.0m，灌漿深度與原灌漿深度基本一致，最大鉆孔深度約為88.0m。

3.2補強帷幕灌漿施工

（1）施工方法

原灌漿方法是自下而上的灌漿方式，灌漿工藝及灌漿壓力存在問題，由于壩基存在陡傾角裂隙和層面裂隙，導致部分裂隙未被漿液覆蓋充填，致使帷幕形成空隙而不連續，造成壩基出現一定程度的滲漏。現補強帷幕灌漿方法采用之上而下分段灌漿孔內循環方式。帷幕灌漿工藝、流程嚴格按（帷幕灌漿施工技術規范）要求進行[1]。

（2）灌漿施工重點注意的問題

為確保灌漿施工質量，作業過程中應注意一下幾點問題：①造孔孔斜和方向控制。由于帷幕灌漿軸線離心墻很近，心墻中心線離灌漿軸線距離1.0m，壩基段造孔的孔斜、方向、位移要嚴格控制，確保不危及心墻及形成完整的帷幕防滲體。②壩基造孔跟管控制。跟管底部不超出壩基齒板砼，防止壩基與基巖結合面得不到補強灌漿[2]。③灌漿壓力控制。第一期灌漿壓力擬定：接觸段0.3Mpa，第二段0.4 Mpa，第三段0.6 Mpa，第四段0.8 Mpa，第五段及以下各段最大1.0 Mpa;第二期和第三期灌漿壓力參照第一期斜孔補強灌漿壓力，孔深每增加1米，壓力增加0.02 Mpa，以全壓力為準，最大不超過1.2 Mpa。

結束語

本工程滲漏原因分析歷時近兩年，經多方檢測分析、專家咨詢論證，初步判定了水庫滲漏原因，為防滲處理的有效性提供了基礎保障。經過三期補強帷幕灌漿，灌漿質量檢查合格，水庫蓄水至正常蓄水位445.1m，壩后量水堰流量18.9 L/s，壩基滲漏量滿足設計允許滲漏量要求，防滲處理是成功的。壩基補強帷幕灌漿處理采用斜孔灌漿工藝，有效解決了地質條件復雜、陡傾角裂隙、卸荷裂隙發育的壩基滲漏和壩肩繞滲的問題，斜孔比垂直鉆孔灌漿效果好。自上而下孔口封閉循環鉆灌法，可適當提高灌漿壓力灌漿，能夠起到事半功倍的防滲堵漏效果，具有較高的推廣應用價值。

參考文獻

[1]何澤霞，張曉東，郭東波. 帷幕灌漿技術在某小型水庫中的應用[J]. 河南水利與南水北調，2016，（7）：75-77.

[2]李增金. 復雜地質條件下水庫壩基帷幕灌漿施工中應注意的問題[J]. 黑龍江科技信息，2016，（9）：245.