尖茶溪水庫大壩滲漏現狀及防滲處理措施研究

劉關羽

(余慶縣龍家鎮水利移民工作站，貴州 余慶564403)

1 工程概況

尖茶溪水庫位于余慶縣龍家鎮新坪村紙房村民組，大壩距余慶縣城84 km，距龍家鎮9 km，距遵義市134 km，無公路至大壩，交通不便。

水庫所在河流為烏江水系跳蹬河左岸支溝上，水庫壩址以上流域面積1.0 km2;水庫原設計總庫容15.56 萬m3，正 常 庫 容14.39 萬m3，死 庫 容1.17 萬m3，校核洪水位779.88m(P =0.2%)，正常蓄水位779.00 m，死水位769.38 m。

該水庫是一座以灌溉為主的小(2)型水利工程，設計灌溉面積34.67 hm2，實際灌溉面積20 hm2，保證灌溉面積13.33 hm2。

尖茶溪水庫工程樞紐主要由大壩、溢洪道、放水涵洞組成。尖茶溪水庫大壩為均質土壩，除險加固后最大壩高13.28 m，水庫總庫容16.3 萬m3。

根據SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和GB50201—94《防洪標準》規定，本工程等級為V 等，工程規模為小(2)型，大壩及溢洪道為5級水工建筑物，除險加固采用洪水標準為30 a(P =3.33%)一遇洪水設計，300 a(P =0.33%)一遇洪水校核［1］。

2 大壩滲漏現狀及原因分析

大壩為均質土壩，最大壩高13.28 m，壩頂高程為779.86 ～780.61 m，壩頂寬3.2 ～4.5 m，壩頂長52 m。水庫1974年建成蓄水后，壩基、下游壩面、右壩肩出現滲水。根據現場調查:

1)當庫水位在774.09 m時，外坡右岸坡腳出現集中滲漏2.5 L/s。

2)當庫水位在778.00 m時(正常蓄水位)，下游壩面774.28 m 高程以下存在浸潤滲漏，浸潤面積54.23 m2，集中最大滲漏量5.12 L/s。

滲漏原因有以下3個方面:

1)大壩坐落在婁山關群(∈2－3Ls)白云巖上，風化嚴重，強風化層深度5.0 ～6.0 m。而建壩時未清除強風化層，水庫蓄水后，庫水沿基巖強風化帶滲漏。

2)壩址構造裂隙發育，特別是右壩肩，受裂隙影響，巖體柔皺、產狀零亂，庫水沿裂隙繞右壩肩滲漏。

3)施工時中上部壩體土料填筑不密實，滲透系數較大，致使壩體浸潤滲漏［2］。

3 大壩滲漏與處理施工技術

根據大壩工程現狀，壩基、壩肩巖體裂隙發育，巖體破碎，風化嚴重，壩基接觸帶強風化巖透水性強;大壩黏土填筑不均勻，填筑質量較差［3－4］。

現大壩存在壩體、壩基、壩肩繞壩滲漏，滲漏量隨庫水位的升高而增大，滲漏嚴重，對大壩安全不利，致使水庫多年未能蓄水和發揮效益。

為提高壩體和壩基、壩肩抗滲漏能力，對大壩及兩壩肩采用土工膜防滲處理。

根據大壩安全鑒定壩體、壩肩及繞壩存在滲漏，大壩內坡右壩肩出現風化，初步確定防滲范圍:正常水位778.00 m以上，下限壩腳基巖，并嵌入新鮮基巖0.5 m，向右岸延伸52.5 m，左岸延伸24 m?？傆嬐凉つや佋O面積2 400 m2。

3.1 防滲材料選擇

所選的防滲材料應遵循的主要標準有:

1)《土工合成材料應用技術規范》GB50290—98。

2)《水利水電工程土工合成材料應用技術規范》SL/T225—98。

3)《土工合成材料測試規程》SL/T235—1999。

4)《土工合成材料短纖維非編織土工布》GB/T17638—1998。

復合土工膜材料的購買必須是信譽良好廠家的產品，且要具有國家認證的權威單位的檢測報告，同時必須具有出廠合格證、性能及特征指標和使用說明書，并委托第三方對產品進行檢測，合格后方可使用。

在選擇復合土工膜寬度時應在滿足厚度要求的前提下使膜接縫最少。運至現場的土工膜應在當日用完。該水庫最大蓄水深13.08 m，根據土工膜防滲材料有關規定及相關技術要求，初選土工膜型號為800(兩膜一布)。

比如，我就喜以日常生活中常見的荷為題材作畫，一是因為廣大群眾喜歡荷花之美，二是因為“荷”之諧音為“和”，我可以借之表達“家和萬事興”、“國和萬事興”的主題，以之表達祝福親朋好友生活美滿，祝福祖國繁榮昌盛的情感。我的作品《祥》就是為表達這樣的情感而創作的。

3.2 土工膜防滲施工技術

土工膜防滲施工技術包括5個方面:基面及周邊處理、鋪膜、土工膜焊接、土工膜檢測及修補和回填及覆蓋。

3.2.1 基面及周邊處理

大壩內坡及兩岸防滲區域，用黏土回填并夯實(回填前應清除草皮、樹根、腐腐物、亂石等)，達到土工膜鋪設高程，預留0.2 m厚的人工篩制黏土墊層，在基面上沿基面等高每5 ～6 m設一道梯形防滑槽，再在基面鋪設人工篩制黏土防護層厚0.2 m，同時碾壓密實，周邊界開挖土工膜嵌入槽，嵌入槽應開挖至新鮮基巖0.5 m深、槽寬0.5 m，回填0.2 m厚的C15混凝土。

3.2.2 鋪膜

鋪膜前應對鋪膜基面進行清理，清除基面上的樹木、草根、亂石等物，要求基面無堅硬物質。達到平整度后，對基面進行碾壓密實，經監理工程師驗收合格方可鋪膜［5］。

鋪膜前應注意檢查膜面是否無熔點漏點、廠家接頭是否牢固、布是否均勻、臨邊是否平整無褶皺等。

第一幅膜鋪放好后，將需焊接第二幅鋪在第一幅膜上，調整兩幅膜焊接邊緣走向，使之有約10 cm搭接，對邊不齊的需進行修剪，膜褶皺處需展平，以免影響焊接質量。

土工膜的鋪設為了施工方便，保證拼接質量，復合土工膜應盡量采用寬幅，減少現場拼接量，施工前應根據土工膜幅寬、現場長度需要，在專用場地剪裁，并拼接成符合要求尺寸的塊體，卷在鋼管上，人工搬運到工作面鋪設［6－7］。

鋪設采用自上而下鋪設，水平方向上由坡腳向外端鋪設;鋪設時復合土工膜兩側放置人行木板，并注意張馳適度，要求土工膜與墊層結合面務必吻合平整，避免人為和施工機械的損傷。

施工人員均應穿平底布鞋或軟膠底鞋進行鋪設，嚴禁穿釘鞋以防踩壞土工膜，土工膜鋪設要與保護層鋪設相協調，做到隨鋪隨壓［8］。

在土工膜鋪設過程中，需要適當的放松，并且應該預留3% ～5%的富余度。做成突起的波浪形松弛方式。以適應氣溫變化及基礎的沉陷。并避免人為硬折和損傷。

土工膜的鋪設，接縫排列方向應平行或垂直最大坡度線且應按由上而下的順序鋪設。坡面彎曲處應使膜和接縫連接。兩側擋水墻同槽底一次鋪設完成。

土工膜應自然松弛與支持層貼實，不宜折皺懸空。按需要尺寸裁剪拼接，兩幅連接處要平整無褶皺。

土工膜應邊鋪邊壓，以防止風吹起。未覆蓋保護層前應在膜的邊角處每隔2 ～5 m放一個20 ～40 kg重的沙袋。

為保證施工方便和拼接質量，復合土工膜應盡量采用寬幅，減少現場拼接量，根據需要在單位內裁剪。

鋪設土工膜時應在室外氣溫5 ℃以上，風力4 級以下無雨雪天氣時鋪設。若遇雨雪天氣應停止施工且對已鋪的土工膜用彩條布或塑料布遮蓋。

鋪設過程中應隨時檢查膜的外觀有無破損、麻點、孔眼等缺陷。發現膜后有缺陷或損傷，應及時用新鮮母材修補。補疤每邊應超過破損部位10～20 cm。

3.2.3 土工膜焊接

本工程采用TH—1 焊接機進行土工膜的焊接，在焊接之前需要使用干凈的紗布或棉布擦拭或用吹風機吹焊縫搭接處，做到無水，無塵，無垢。

土工膜平行對齊，適量搭接，寬度為10 cm。焊膜機的行走速度一般為1.5 ～5 m/s，施焊溫度180 ～200 ℃。

土工膜與擋水強的連接采用黏結劑黏結(黏結劑由李清乳膠涂料，水泥，水拌合而成)，黏結完畢后，在水位線以上錨固。

采用現場撕拉檢驗焊接好的試樣，焊縫不被撕拉破壞，母材被撕裂認為合格。焊接處復合土工膜應熔接為一個整體，不得出現虛焊、漏焊或超量焊。出現虛焊、漏焊時必須切開焊縫。

使用焊接機對切開損傷部位用大于破損直徑一倍以上的母材焊接。焊接雙縫寬度宜采用2 mm ×10 mm。橫向接縫錯位尺寸≥500 mm。T 字型接頭宜采用母材補痕，補痕尺寸為300 mm×300 mm。

每條膜搭接焊接完后，隨即進行外觀檢查，看兩條焊縫是否清晰、透明、無灰渣、氣泡、漏點、熔點或焊縫跑邊等。如發現有漏焊，熔點等現象，立即用塑料槍進行補旱。

焊接質量需經施工單位質檢員檢查驗收合格，監理工程師確認后，方可進行施工中的各道工序。前道工序未驗收合格，不得進行下道工序，進行下道工序或相鄰工程施工時，應對已完成工序的土工膜妥善保護，不得有任何人為損壞。

3.2.4 土工膜檢測及修補

土工膜鋪設和焊接完成之后需要采用以下3 種方法進行檢測:

3.2.4.1 目測對鋪設的HDPE 土工膜外觀，焊接質量、T 型焊接、基地雜物等進行細致的檢查。

3.2.4.2 現場檢漏法

雙焊縫長采用充氣法(充其長度30 ～60 m)對焊縫進行檢測。將待測段兩端就封死，插入氣針，充氣至0.25 MPa，靜觀5 min后觀察真氣表，如氣壓下降＜20%，表明不漏。

3.2.4.3 破壞實驗

現場按每1 000 m2取一組進行試驗，其強度不低于母材的80%，且試樣斷裂不得在拉縫處，否則拉縫質量不合格。

在檢查完成之后，應該立即對檢測時所作的充氣打壓穿孔全部用擠壓焊接法補堵，對檢測發現不合格的部位應及時用新鮮的母材修補，經再次檢測合格后，立即縫合上層土工膜。

3.2.5 回填及覆蓋

土工膜鋪放焊接經檢查驗收合格后，首先在膜面上鋪設人工篩制黏土0.2 m厚，作好膜面防護。土工膜周邊和與結構連接處用C15 混凝土現澆密閉。再在土工膜防護鋪設0.5 m厚的黏土保護層。

4 結 語

通過對大壩滲漏的分析，發現壩體、壩肩及繞壩存在滲漏，大壩內坡右壩肩出現風化;外壩坡無排水溝，壩腳無排水體。當水位為778.00 m時，可測滲漏量約為2.5 ～5.12 L/s，大壩滲流不穩定。針對上述問題，主要采用土工膜防滲處理的方法進行處理。在施工中，必須嚴格按照施工工藝進行，從而對施工質量進行保證。

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