兵團(tuán)第八師洪溝水庫(kù)壩基加固防滲措施

張正海

（石河子巴音溝河流域管理處，新疆 石河子 832116）

1 水庫(kù)概況

兵團(tuán)第八師洪溝水庫(kù)位于金溝河流域下游，沙灣縣城北18 km處，地理坐標(biāo)為東徑85°41′27″~85°42′12″，北緯 44°27′30″~44°28′22″。 水庫(kù)原設(shè)計(jì)庫(kù)容2 000萬(wàn)m3，控制灌溉面積1萬(wàn)hm2，為中型平原攔河水庫(kù)。

洪溝水庫(kù)初建于1961年，當(dāng)年完成庫(kù)容為100萬(wàn)m3；1970年進(jìn)行2期施工，完成庫(kù)容500萬(wàn)m3；1992年進(jìn)行3期施工，竣工庫(kù)容為1 230萬(wàn)m3，正常蓄水位為421.50 m，壩長(zhǎng)4 km，最大壩高10.25 m，壩頂高程423.00 m左右，壩型為碾壓均質(zhì)壩，上、下游壩坡均為1∶2.0，壩頂寬4.5~6.0 m。該水庫(kù)由大壩、水庫(kù)引水渠、水庫(kù)東放水涵閘、西泄水涵閘、東放水渠、西泄水渠、壩后排渠組成[1]。

1999年，兵團(tuán)設(shè)計(jì)院對(duì)洪溝水庫(kù)做大壩安全評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果，該水庫(kù)因滲流不穩(wěn)定、防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠、泄洪能力不足等原因被鑒定為“三類壩”，急需除險(xiǎn)加固[2]。

2 質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1 壩體質(zhì)量評(píng)價(jià)

壓實(shí)度：洪溝水庫(kù)壩型為均質(zhì)土壩，壩體巖性為低液限粘土，壩體土干密度最大值為1.85 g/cm3，最小值1.55g/cm3，浸潤(rùn)線以上天然密度為2.03g/cm3，浸潤(rùn)線以下飽和密度為2.06 g/cm3。按3級(jí)中壩壓實(shí)度96%計(jì)算，壩體土干密度現(xiàn)狀合格率為48.3%，低于中型水庫(kù)均質(zhì)土壩的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

滲透性：經(jīng)測(cè)定，洪溝水庫(kù)壩體土的滲透系數(shù)為1.2×10-5cm/s，滿足均質(zhì)壩土料不大于1.0×10-4cm/s的質(zhì)量指標(biāo)。

凍脹性判別：壩體低液限粘土粘粒含量為17%~30%，為凍脹性土。

壩體土狀態(tài)：浸潤(rùn)線以上壩體土由于毛細(xì)作用，土體飽和度約80%，標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)為7~15擊，為可塑-硬塑狀態(tài)；浸潤(rùn)線以下壩體土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)為2~16擊，為軟塑-可塑狀態(tài)。

2.2 壩基質(zhì)量評(píng)價(jià)

洪溝水庫(kù)地層巖性以低液限粘土為主，局部（東溝、西溝）分布有中砂透鏡體。壩后有積水現(xiàn)象，尤其東溝、西溝內(nèi)常年積水。

低液限粘土分布于壩基的大部分地段，土黃色，飽和狀態(tài)，0+100~1+100段、3+750~4+00段有厚層的軟塑層，標(biāo)貫擊數(shù)2~3擊，最大厚度出現(xiàn)于1+000處，厚約5 m，其余地段標(biāo)貫擊數(shù)均大于9擊，可塑狀態(tài)，工程地質(zhì)條件較好。東溝砂層的分布范圍為樁號(hào)1+735~1+865。西溝1+125~1+400處有砂層透鏡體，埋深9.8~11.2 m，西部薄，約0.8 m，東部厚，最大厚度出現(xiàn)于1+350處，厚度為8.8 m；1+395~1+540處砂層透鏡體埋深15.0~16.2 m，厚度1.0~1.6 m，砂層巖性為含細(xì)粒土砂，偶含有礫石，礫石最大直徑為30 mm，礫石含量最大為12.9%。于壩后用手鉆鉆孔露中砂透鏡體，其分布范圍為西溝段1+320~1+380左右和東溝段1+740~1+860左右，呈青灰色，西溝處厚度約為8.8 m，東溝處厚度約為8.0 m，標(biāo)貫擊數(shù)10~18擊，稍密至中密態(tài)，具中等透水性。

壩基土體室內(nèi)測(cè)定，其低液限粘土物理力學(xué)指標(biāo)取值如下：粘粒含量16.5%~26.0%，滲透系數(shù)2.4× 10-5cm/s；飽和密度 2.05 g/cm3，干密度 1.69 g/cm3。壩基砂層指標(biāo)取值如下：滲透系數(shù)1.2×10-2cm/s（約相當(dāng)于10.4 m/d），具強(qiáng)透水性。

3 防滲處理

3.1 槽孔建造

槽孔建造根據(jù)槽段長(zhǎng)度的劃分，本工程槽段長(zhǎng)度為8m。槽孔施工分2期進(jìn)行，先施工1期槽段，再施工2期槽段。用汽車鉆每間隔2 m打主孔，1期、2期槽孔均根據(jù)抓斗抓取的巖樣鑒定地層情況，確保砼防滲墻達(dá)到設(shè)計(jì)要求。終孔后，對(duì)孔位、槽深、槽段長(zhǎng)度檢測(cè)合格后，注入新鮮泥漿進(jìn)行置換清孔，清孔要求清除孔內(nèi)砂粒、巖屑及泥漿，清除孔底形成的淤積層，直至孔底沉渣厚度及泥漿比重、粘度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，最終經(jīng)驗(yàn)收合格后，才可轉(zhuǎn)入下道工序。對(duì)接頭孔施工時(shí)，液壓抓斗對(duì)1期槽段的砼應(yīng)切掉30cm。

3.2 塑性砼澆筑

槽孔砼澆筑采用直升導(dǎo)管法施工，導(dǎo)管間距控制在3.5 m以內(nèi)，1期槽孔兩端的導(dǎo)管距孔端控制在1.0 m，2期槽孔兩端的導(dǎo)管距孔端0.5~1.0 m。砼澆筑過程中，嚴(yán)格控制導(dǎo)管提拔高度，使導(dǎo)管底部管口始終埋入砼面1.0 m左右。

4 小結(jié)

洪溝水庫(kù)東溝1+735~1+863、西溝1+125~1+541段壩基采用塑性混凝土防滲加固處理后，防滲效果明顯提高，壩后明顯干燥，沒有積水現(xiàn)象。

[1].白永年.中國(guó)堤壩防滲加固新技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1986.

[2]洪溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[D].兵團(tuán)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2003.