【摘要】文章結合某水庫工程現狀,從工程施工角度分析了水庫病害問題,并闡述了工程全方位的綜合防滲加固措施,望對相關水庫防滲加固工程設計有所借鑒。
【關鍵詞】水庫;病害分析;防滲加固
1、工程概況
某水庫是一座以灌溉為主,兼防洪、水產養殖、旅游等綜合效益的大(Ⅱ)型水庫,原設計庫容2.4億m3,由于淤積等原因,對水庫庫容進行校測后為14729萬m3,淤積庫容為9271萬。水庫主要建筑物包括有主副壩、1#和2#圍堤、正常和非常溢洪道、輸水渠、泄水渠等。
2、水庫存在的問題
2.1 副壩和2#圍堤滲流量大
副壩多處出現集中滲流現象,集中滲流區域壩體破壞嚴重,并且由于壩腳缺少必要的排水裝置,滲漏水侵入壩基,弱化地基巖層,進一步增加了壩體的不穩定性。2#圍堤為砼防滲層碎石土壩,圍堤表面破損嚴重,導致庫水不斷侵入碎石土壩,并部分滲流挾帶有細顆粒,弱化了土壩內部結構,壩坡穩定性降低。如遇特殊排水量較大時期,副壩和2#圍堤存在潰堤的問題,有必要及時對其進行防滲加固。
2.2 泄洪渠沖刷嚴重
該水庫泄洪渠沖刷嚴重,右岸岸坡被淘刷,渠道底部整體被沖毀,渠道已經無法達到安全泄洪的目的。泄洪渠原本為漿砌石砌筑,由于年代久遠風化嚴重且缺少足夠的維護措施,造成泄洪渠滲流嚴重,而且渠道滲流以及庫水的不斷沖刷加劇了渠道的破壞,進一步影響了泄洪渠的泄洪能力和水庫的安全。
除了主要的水庫病害問題,其他配套的設施也需要進行改進,如輸水渠、公路、溢洪道、自潰壩等,對水庫的整改需要綜合地、全方位地進行。
3、水庫防滲加固措施分析
3.1 副壩和2#圍堤防滲加固
副壩出現集中滲流的塊段位于迎水坡面,并且原有迎水面上鋪設有30厘米厚漿砌塊石,經過專家勘察分析,決定副壩的防滲加固措施為集中處理滲流情況嚴重地段,加固處理段長度為243米,具體施工操作內容有以下幾項:(1)在原有30厘米厚漿砌塊石上現澆15厘米混凝土面板進行防滲處理,加做現澆混凝土基礎防滲墻,防滲墻規格厚×深為0.15×5米;(2)副壩壩頂上游側設置混凝土預制堤頂防浪墻,規格寬×高為30×50厘米,并在壩腳加做排水棱體;(3)全部拆除0+014—0+058壩段,重做粘土心墻,回填材料選用壩體沙礫石。通過多項的工程施工解決了壩體滲漏及壩坡穩定性較差問題。
滲漏破壞是提防工程中常見的質量弊病,對于堤防的防滲加固應在充分了解圍堤滲透破壞類型的基礎上,采用上堵下排的原則進行。該水庫2#圍堤加固處理段長度為774米,防滲加固措施有兩項:其一,迎水坡面現澆厚12厘米的防滲面板進行防滲處理;其二,圍堤基礎設置厚50厘米防滲墻,最大深度為6米。圍堤防滲加固之后解決了圍堤滲漏嚴重、部分滲流挾帶有細顆粒,壩坡穩定性差的問題,并且圍堤的滲流量由原來的100L/S 減少到L了6.8L/S。
3.2 泄洪渠襯砌施工
該水庫泄洪渠全長為4.26公里,其中有2公里渠段進行了襯砌施工,樁號0+000—0+660采用C20鋼筋混凝土矩形槽進行襯砌,底板厚40厘米,渠底寬35.4米;襯砌加固后的渠道斷面尺寸基本上沒有變化,渠道的泄洪能力并沒有縮減。樁號0+660—2+000采用M10水泥砂漿砌塊石梯形斷面進行襯砌,襯砌厚度為30厘米左右,渠道邊坡控制在1:1,施工后的渠底寬度為25米,并在渠道底部設置2條排水盲溝。在0+640—0+660處設跌水一座,自樁號2+000以后的長度為2.26公里的河道進行疏浚,并在泄洪渠外側修排水溝一條和鋪設防滲膜進行防滲,通過對全渠道的整體整治徹底解決了原泄洪渠中段渠底整體被沖毀、岸坡被淘刷無法安全泄洪的問題。
4、其他改造措施
改建輸水渠。改建輸水渠長度為500米,采用漿砌塊石護砌,邊坡控制為1:0.5,砌體厚度30厘米。對非常溢洪道、1#圍堤基礎進行帷幕灌漿1400米,解決了原圍堤多處出現集中滲流,滲流量較大的問題。
全面維修進出庫及上壩公路,維修段長度為10公里,拓展原瀝青路面寬為8米;新建水庫管理房間400平方米,防汛物資庫房500平方米;
改建原工程非常溢洪道和自潰壩。全部拆除原非常溢洪道和保壩工程自潰壩,在工程基礎上鋪設防滲土工膜,并重新用壤土填筑和在迎水面采用干砌石護坡。
(4)放水止滲。減少入庫流量和加大水庫泄水,盡快將庫水位降至1329.5m(滲漏水位)以下,同時,加密觀測滲流次數,由原1次/3小時改為1次/2小時,確保水庫大壩安全。特殊時期停止向水庫調水,同時由水庫輸水洞泄水38m3/s。
5、結語
舊水庫存在質量弊病是國內水利工程普遍存在的現象,受當時經濟或技術的限制,建設水庫時考慮的后期因素較少,致使水庫在后期運行中不斷出現壩體滲漏、不穩定等安全隱患。本文該水庫運行時間較長,由于后期的管理不善和工程建設時的技術因素限制,水庫在長期運行中積累了很多病害問題,對水庫的安全運營和正常功能實現造成了不利的影響。本次,通過防滲加固,保證了水庫的安全運行。
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作者簡介:林嘉斌,男,(1982.11—),廣東潮陽人,畢業于武漢大學,本科,工程師 ,主要從事水利工程質量監督。