暗灣山塘除險施工的探討與分析

【摘要】暗灣山塘屬小（1）型山塘，因壩下放水涵管為平接頭水泥管，下段導水墻底部漏水、排水棱體底部漏水、放水涵管內放置自來水管、無上壩道路等因素而進行除險加固。加固施工過程中又因壩體土質變化不能采用原定設計方案，后經設計和業務部門現場查勘后改為在原有套井防滲加固施工的基礎上，對不能進行套井施工的部位增加灌漿方法進行復合加固，本文在此作一介紹分析。

【關鍵詞】山塘加固；不明地質；施工方法；分析探討

1. 工程概況

暗灣山塘位于上虞市丁宅鄉，集雨面積0.54Km2，有效庫容5.5萬m3，壩長52.5m，最大壩高10.3m，壩頂寬度2.9～3.8 m，是一座以灌溉為主(灌溉農田300畝)、兼作飲用水源（飲水人口300人）的小型（1）山塘。該山塘系人民公社期間由農戶組織挑筑而成，當時無技術設計文件、無地質勘察資料和施工技術資料，且現無法查證；因山塘工程等級屬Ⅵ等水利工程，6類水工建筑物，故在加固設計時未對其地質情況進行勘探，設計加固方案按《浙江省山塘綜合整治技術導則》（試行）規定的方法進行水文水力設計計算，防洪標準為20年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。

2. 該山塘主要存在的問題及設計加固方法

2.1主要存在的問題。

2.1.1壩下放水涵管為平接頭水泥管存在安全隱患。

2.1.2下段導水墻底部漏水、排水棱體底部漏水。

2.1.3放水涵管內放置自來水管。

2.1.4無上壩道路。

2.2設計加固的內容。

2.2.1砌石涵管封堵，在左側山體中打輸水隧洞。

2.2.2壩中央打黃泥套井連續墻防滲。

2.2.3溢洪道拓寬挖深，壩頂增做防浪墻。

2.3.4導水墻拆除重做。

2.3.5內外坡做干砌塊石護坡，壩頂整修順直、做混凝土路面。

2.3.6做施工上壩運輸道路。

2.3地質情況。因山塘不屬于水庫加固除險，《浙江省山塘綜合整治技術導則》（試行）中沒有要求進行地質勘察，設計時按照一般大壩滲漏處理方法采用黃泥套井防漏處理，而且無當時技術設計文件，無地質勘察資料和施工技術資料可供設計依據，也無法進行查證。

3. 工程施工中出現的問題及處理方法

3.1本工程工作量并不大，但工作內容并不為少；輸水隧道一般只在小（二）型以上的水庫中采用，而本工程中為了減少日后壩下埋設涵管帶來的安全隱患，就高設計采用輸水隧洞；在黃泥套井施工中，因地質不明，在大壩中段施工時，套井打孔到大壩高度1/2～2/3深時出現塌孔現象，致使無法繼續打孔，檢查后發現孔中系砂礫類土石，邊打邊塌。

3.2出現上述塌孔情況后，若繼續打孔只會增加壩體內的同類土體移動，造成更大的孔空和質量隱患，故施工采取暫時停工，等設計與行業主管部門確定下一步施工方案或設計變更后再繼續進行施工。

3.3施工方法的設計變更或施工技術措施。

3.3.1按照原設計施工方案繼續打套井孔，但當打到出現塌孔時停止打孔，按照原設計要求繼續下一道工序施工；即進行黃泥回填并夯實。

3.3.2記錄好塌孔套井的縱向位置尺寸及相應開始發生塌孔深度；其它孔也按些方法施工，直到完成全部套井工程。

3.3.3對塌孔處進行灌漿，灌漿可用純水泥灌漿或水泥加黃泥灌漿；根據各塌孔處的深度，從巖基開始灌到塌孔高度以上0.5m～1.0m，分層進行；灌漿采用雙排，插管位置在套井縱向軸線的垂直直徑處；灌漿插孔間距為0.7m，施工灌漿工作壓力為4MPa.

4. 作用機理的探討與分析

4.1套進部分：該部分的土質多為土體類，如粉質粘土、坡（洪）積土、淤泥質土、素填土等，這部分土一般在打套進孔時不會產生塌孔，故這部分壩體的防滲可以通過套井回填黃泥成防滲墻完成。

4.2灌漿部分：

4.2.1灌漿法處理水庫大壩防滲技術已在很多實踐中被證實，也取得了很好的防滲效果。本工程中致所以在打套井孔時當發現塌孔時就停止不現繼續往下打，并進行黃泥回填套井加夯實；對更下層的滲透系數大的地質層采用其它技術進行處理，是根據不同地質狀況做出符合工程實際的技術措施，這樣做既不用大的設計變更又能節約施工時間。

4.2.2容易造成打套井孔時塌孔的土類一般都是含砂礫類的土質，而且每立方米中的含量也占有相當大的比例，一般大于60%，本工程大壩套井打孔中主要也是因為其下部土是砂礫類土而發生不能繼續往下打井的情況。如果不及時停止而繼續打孔，會造成大壩內成孔擴大而造成安全隱患。

4.2.3砂礫類的防滲一般宜采用水泥漿類凝結處理，使被灌漿處形成防滲幕墻，從而起到防滲作用；本文中將壩底部的砂礫類土用灌漿處理應該是比較妥當的技術措施。

5. 結束語

5.1當前在進行除險加固的山塘水庫，大多建造于建國初期，當時壩體的建筑主要由人工挑抬，人工夯實，土料也主要取自附近的山坡或附近，對質量沒有任何要求；施工時缺少技術、缺少設計和施工資料的積累是這些小型山塘水庫的普遍現狀。這些小型山塘水庫當時的溢洪道寬度、堰頂及壩頂高程主要憑經驗來定，現在加固中的防洪復核雨量資料一般也是查用《浙江省暴雨圖集》，防洪標準根據規范查用，所以原有的防洪標準基本上都達不到現有的防洪標準。地質資料空缺，壩身填土的滲透系數大、質量不均勻，同時壩基未經處理，砂卵石、坡（洪）積物是大壩的主要填筑料，因此大部分壩坡滲漏，溢洪道不滿足行洪要求；壩下石砌涵洞主要限于當時的經濟與物質條件，同時代建成的大部分為石砌涵洞，滲漏和安全隱患幾乎每處都有。所以，都需要進行除險加固處理。

5.2大多這些小型山塘水庫加固處理中沒有地質勘察，也都憑設計經驗采用某一種防滲處理方法，在本工程中當碰到施工困難時，根據實際情況采用二種不同的技術方法進行處理不失為一種良好的防滲處理技術。這樣做可以減少廢棄前者，效果不變，減少費用損失的目的。

5.3本工程在套進造孔時，遇到下部塌孔若完全采用設計變更改用其它施工方法，按照工程設計變更原則，凡涉及重大施工方案變更前需要重新對該方案進行初步設計論證。這樣一來不但會增加工程費用，還會延長工程施工工期，這樣由不能按期完全除險加固任務，水利工程的施工工期又是有很強的時限性。本工程中采取在三方技術相關人員現場決定的方式，用二種不同的方法進行復合施工，既解決了工程實際，只使工程費用略有增加，經初步估算增加不到二萬元，這樣做到既不改變初步設計的重大內容又不影響工程進度的目的。

5.4工程施工中時常有可能發生與設計中不完全一致的情況，尤其是地下工程部分，在進行工程地質檢驗復核時，設計技術人員最好是具有比較豐富經驗的人員，這樣能在工程現場減少很多一般人員不能解決的實際設計變更，有利于工程的順利實施。

感謝馮葆蔚老師對本文的指導。

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［文章編號］1619-2737（2012）02-28-364