長海水庫應急修復工程攔河壩除險加固施工

【摘要】云南有小型水庫5200余座，大部分為五、六十年代修建其中病險水庫占40%，并普遍存在大壩滲漏、壩坡穩定問題，如何因地制宜地選擇除險處理方案以滿足除險加固工程的功能性、可行性、可實施性、經濟性、環境和安全性的要求至關重要；本文分析了長海水庫攔河壩除險加固，根據實際情況作出相應的、有針對性的處理措施，并對長海水庫攔河壩防滲墻的施工過程做了闡述，為小型水庫的除險加固處理提供參考借鑒。

【關鍵詞】長海水庫攔河壩 除險加固 防滲墻施工

1、工程概況

長海水庫地處云南省普洱市景谷縣永平鎮長海村附近，芒本河上游。壩址以上控制的徑流面積為5.2km2。長海水庫總庫容254.41萬m3，是一座以灌溉和集鎮用水為主，兼顧下游防洪的綜合利用小（1）型蓄水工程，水庫總灌溉面積4800畝，供永平鎮及附近的農村居民2.3萬人、1.2萬頭大中牲畜飲用水；保護下游384人、農田620畝、鎮村公路4.2km、通信線路3.2km。

2、震后壩體損壞

2014年10月7日21：49分左右景谷縣永平鎮發生里氏6.6級地震，長海水庫距震中直線距離為3.4km，長海水庫攔河壩震損嚴重，經現場勘查，水庫攔河壩主要震損情況如下：壩頂沿壩軸線出現連續的貫通裂縫一條，縫長約107m（壩頂長120.0m）。裂縫寬度平均為8cm，最大縫寬15cm。經現場注石灰后開挖觀察，裂縫深度一般為3m、最大縫深達5m。

災情研判：震后壩頂裂縫較長、較寬，地震時后壩坡存在滑動變形，在余震或降雨條件下，產生潰壩的風險高，對下游人民群眾的生命和財產將產生較大威脅，必須進行應急修復。

3、應急修復方案

3.1 大壩壩體防滲方案：

1）采用混凝土防滲墻防滲；2）通過對上、下游壩體培厚，延長滲徑，達到防滲效果。

（1）混凝土防滲墻方案

該方案結構可靠，防滲效果好，適應性強；施工不受上游庫水位影響，可縮短施工工期，但施工工藝要求和投資相對較高。

（2）上、下游壩體培厚方案

該方案施工簡單，但上游培厚需先將庫水放空，由于現在放空僅能通過壩下涵管及抽排措施進行，施工工期較長；上游培厚采用的防滲粘土需新開料場，涉及占地、林業等相關問題。

綜上所述，兩方案均能達到加固壩體及減少滲漏的目的，結合大壩出現的險情，由于壩體滲透系數不均勻，處理時間緊迫，混凝土防滲墻防滲效果可靠，施工導流簡單，工期較短，投資雖然相對較大，但可以迅速達到搶險加固目標。因此推薦防滲方案為混凝土防滲墻方案。

3.2 壩體防滲設計

大壩壩體的防滲處理方案為：壩體采用混凝土防滲墻進行防滲。將原壩頂削掉2.5m至高程1718.8m處形成一個寬度為13.6m的施工平臺，沿原壩軸線布置造孔砼防滲墻，墻厚0.4m。防滲墻深入強風化基巖1～2m，最大深度21m，整條防滲墻軸線長124m。防滲墻施工完畢后，采用土料場的全強風化料回填至壩頂（高程1721.30）。

4、混凝土防滲墻的施工

混凝土防滲墻置于壩內防滲，對于滲透水流應具有滲透穩定性和抵抗化學溶蝕的耐久性。長海水庫攔河壩采用粘土混凝土防滲墻。由于工程規模較小、在下游設置簡易的拌合站，采用人工上料和翻斗車方式運輸混凝土。長海水庫采用的是鉆挖成槽的造孔方法，造孔是防滲墻施工中的主要工序，它受地層等自然條件影響最大，是影響工期、工程成本，甚至決定工程成敗的重要因素，防滲墻施工的風險和潛力也主要取決于造孔的成效。

長海水庫攔河壩采用鋼繩沖擊鉆機造孔：施工時先施工一期槽，后施工二期槽。槽段內先施工主孔，后施工副孔。由于鉆頭是圓形的，因此在主、副孔鉆完之后，其間會留下一些殘余部分“小墻”。這就需要變鉆機和鉆頭的位置，從上到下把它們劈掉（俗稱打小墻）。至此就可以形成一個完整的、等厚度的槽孔。槽孔鉆掘完成后，泥漿中的鉆渣都將沉淀在槽底，這些鉆渣必須在混凝土澆筑前清理干凈，否則，將給墻體質量帶來危害。

防滲墻混凝土的澆筑采用的是水下導管澆筑法，槽孔混凝土澆筑是關鍵的工序，所占時間不長（有時只1%），但對成墻質量至關重要，一旦失敗，整個墻段將全部報廢，經濟和時間的損失是很大的，因此應當十分重視，做到萬無一失。導管布置在防滲墻中心線上，間距不得大于3.5m，一期槽孔兩端的導管距端面或接頭管的距離宜為1.0～1.5m，二期槽孔兩端的導管距端面的距離宜為

1.0m，開澆時導管口距孔底15～25cm。此外當槽孔底面高差大于25cm時，導管應布置在其控制范圍的最低處。開始澆筑混凝土時，在導管內放入一直徑比導管內徑略小的排球，以便將最初進入導管中的混凝土和管內的泥漿隔開。

當第一罐混凝土壓著塞球向下運動時，塞球推壓著泥漿自導管下口溢出，當塞球被頂在導管下口巖面處時混凝土已滿管。在滿管后仍應備有足夠的混凝土，以便繼續向管內快速灌注。塞球被擠壓出導管漂浮至泥漿表面，管內混凝土流出并將導管的下口埋住。隨即應連續向管內注入混凝土，使混凝土將導管下口埋住最少30cm。因此，準確計算和備足可連續澆入的混凝土方量，是保證漿下混凝土澆筑質量的第一步；

第二部槽段連接：長海采用鉆鑿法連接：適用于沖擊鉆機造孔和墻體材料為低強度混凝土的條件。這種接頭方式最終是在一、二期墻段間形成一條半圓形的接縫。這種方法的優點是工藝簡單，不需專門的設備，形成的接縫可靠。

缺點是要損耗10%左各單元墻段由接縫（或接頭）連接成防滲墻整體，墻段間的接縫是防滲墻的薄弱環節。如果接頭設計方案不當或施工質量不好，就有可能在某些接縫部位產生集中滲漏，嚴重者會引起墻后地基土的流失，進而導致壩體的塌陷。

上述為整個防滲墻施工過程中的關鍵環節，它們環環相扣，為防滲墻最后的效益發揮起著至關重要的作用，因此嚴密的施工組織極其關鍵。

5、結語

小型水庫土石壩大多數為低壩，病險處理較為簡單，但由于工程不同，病險情況各異，因此對于具體的病險大壩，應根據其病險的具體情況并結合工程具體的布置、地質條件，對多種方案和施工方法進行技術、經濟和施工可行性比較。通過比較分析，選擇技術可靠、經濟合理、施工簡單的除險加固方案和施工方法，最后采用一種或多種方法相結合的措施，是工程能更快、更好的發揮效益。

參考文獻：

[1]工程使用機械手冊/中國水利水電工程總公司編.—北京：中國水利水電出版社，，1997

[2]SL174-2014水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范

作者簡介：李艷（ 1989-10-10 ），女 ，漢族，云南省昆明市 呈貢縣人，本科，助理工程師，從事水利水電工程設計工作。