菱溪水庫壩基防滲措施分析

林麗蓉

（惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 泉州 362000）

菱溪水庫壩基防滲措施分析

林麗蓉

（惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 泉州 362000）

菱溪水庫大壩運(yùn)行多年，大壩存在滲漏問題，該文介紹了水庫大壩右岸帷幕灌漿施工中的防滲措施及效果，可供類似工程參考。

黏土心墻壩；壩基防滲；菱溪水庫

1 工程概況

菱溪水庫位于湄州灣南岸菱溪干流中段，屬梯級(jí)開發(fā)水庫（泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)驛坂村），是福建省最早興建的中型水庫之一，建于1956年6月，水庫壩址以上集雨面積51.2km2（包括上游陳田水庫29.2km2），總庫容3060萬m2，工程設(shè)計(jì)以防洪、灌溉、發(fā)電等。20世紀(jì)90年代初，隨著湄州灣南岸區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工程轉(zhuǎn)為以城市生活和工業(yè)供水為主的綜合利用水庫。2016年12月開始實(shí)施水庫除險(xiǎn)加固，2017年4月完成大壩防滲處理。

2 大壩壩基存在主要問題

壩基為全、強(qiáng)、弱風(fēng)化花崗巖層，無不良地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，壩基穩(wěn)定。強(qiáng)風(fēng)化花崗巖為中等透水性，是壩基的主要滲漏通道，弱風(fēng)化花崗巖透水率q=3.30～12.20Lu，弱風(fēng)化花崗巖頂板下5～10m可視為壩基相對(duì)隔水層（q＜10Lu）。大壩右壩肩基斷層及節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體比較破碎、風(fēng)化，形成了透水層，特別是1997年增建壩后量水堰，在基礎(chǔ)開挖時(shí)，發(fā)現(xiàn)離壩腳5m左右且靠右岸高程20.4m處有一孔徑10cm的承壓水往上冒，并有滾水現(xiàn)象。

3 大壩壩基防滲布設(shè)

根據(jù)大壩壩基存在的滲漏問題，需對(duì)大壩壩基進(jìn)行防滲處理，經(jīng)方案比較壩基及壩肩進(jìn)行帷幕灌漿，為防止左右岸澆壩滲漏，將左右岸帷幕灌漿分別往山體延伸，封堵壩基的滲漏通道。

壩體采用高壓旋噴、壩基及壩肩進(jìn)行帷幕灌漿形成大壩垂直防滲墻，壩體高壓旋噴樁防滲墻采用兩排布置，其中第1排沿壩軸線上游5.0m軸線布置，第2排沿第1排軸線上游0.3m，第1排樁頂高程60.42m，第2排樁頂高程50.0～60.42m；旋噴樁樁徑為0.6m，孔距0.5m，排距0.3m，樁端伸入弱風(fēng)化花崗巖上限；壩基滲透系數(shù)較大，選用帷幕灌漿孔孔距1.5m，帷幕深度應(yīng)深入壩基相對(duì)不透水層界限（q≤10Lu）5.0m。灌漿壓力0.5～1.0MPa。

壩肩采用帷幕灌漿，考慮其與壩體防滲結(jié)合成整體，將帷幕灌漿沿壩軸線布置，根據(jù)SL274—2001《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，帷幕伸入兩岸的長度可至水庫正常蓄水位與相對(duì)不透水層在兩岸的相交處。根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，帷幕灌漿長度各向兩岸壩肩延伸，分別至樁號(hào)壩左0-033.31和樁號(hào)壩右0+195.27，總孔數(shù)159孔，其中左岸29孔，右岸20孔，帷幕灌漿孔孔距1.5m，灌漿壓力0.5～1.0Mpa。設(shè)計(jì)帷幕灌漿采用分序加密第一序孔孔距12.0m，第二序孔孔距6.0m，第三序孔孔距3.0m。

4 帷幕灌漿施工

本次壩基帷幕灌漿總孔數(shù)159孔，其中右壩肩139～151孔，設(shè)計(jì)帷幕鉆孔深度5.0～10.0m，施工時(shí)1序孔（孔號(hào)145）設(shè)計(jì)鉆孔頂高程65.17m，帷幕進(jìn)尺頂高程59.17m，帷幕進(jìn)尺8.09m，施工到該段不回水，以后按5.0m深進(jìn)尺施工不回水，帷幕鉆孔到高程27.53m時(shí)（大壩最大斷面壩底高程）又不回水，孔深進(jìn)尺達(dá)到31.64m進(jìn)行注水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鉆孔壓水試驗(yàn)3次加水300L，壓力表無壓力，不能回水，檢查巖芯情況發(fā)現(xiàn)該處與原設(shè)計(jì)相符，但基巖較破碎的巖層偏深，有存在繞壩的滲水現(xiàn)象，究其原因主要是巖體裂隙發(fā)育，裂隙面較大，巖性較差，為強(qiáng)風(fēng)化巖體，又靠近右岸壩肩的山體，相對(duì)隔水層較高。

右壩肩的壓水試驗(yàn)表明，該部位相對(duì)隔水層埋藏較深，按國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，一般大壩帷幕深度取壩高的30%～70%。本工程偏安全考慮，第145孔灌至27.53m高程，其他孔如發(fā)現(xiàn)類似情況灌至水庫死水位以下5m，可滿足截?cái)嗬@滲要求。

綜合以上因素，調(diào)整施工方案。將該部位灌漿孔序調(diào)為4序施工：1序孔逐漸增加漿液濃度，持續(xù)灌漿至有回漿后保持壓力灌漿一段時(shí)間；2序孔根據(jù)情況增加漿液濃度；3序、4序孔可根據(jù)情況提高壓力，漿液濃度調(diào)稀。

調(diào)整后分序施工如表1。

表1 灌漿施工統(tǒng)計(jì)

續(xù)表1

通過施工方案調(diào)整，1序孔第145號(hào)孔灌漿時(shí)第1孔段初始水灰比采用3∶1無壓灌入，逐漸調(diào)整水灰比至0.5∶1，連續(xù)灌漿約7h后，單位吸漿量變少，再保持壓力0.3MPa，采用水灰比0.5v1灌漿30min后，停止灌漿，該孔在灌漿中單位最大注漿量823kg/m，單孔總耗水泥5.4t。后序孔施工如表1。

通過施工方案的調(diào)整，總體規(guī)律明顯，1序孔耗漿量最大，其次為2序孔，3序孔，4序孔，說明分序施工起到了作用。同時(shí)施工時(shí)根據(jù)鉆孔情況，調(diào)整漿液濃度，逐漸提高壓力，確保帷幕的輻射范圍，如圖1。

圖1 大壩壩基帷幕灌漿剖面圖

5 結(jié)語

防滲工程施工完畢后，從檢查孔壓水試驗(yàn)成果看，壩基與右壩肩帷幕灌漿透水率在3.7～4.1lu，小于10.0lu，各序孔的單位注水量透水率有依次遞減規(guī)律，合格率100%。帷幕灌漿效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

［1］李釗，付海水，魏珂.燕山水庫大壩壩基防滲處理設(shè)計(jì)［J］.河南水利，2006（6）.

［2］王立.混凝土防滲墻在觀上水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用［J］.山西水利，2011（6）.

［3］金京權(quán)，金京波.水庫大壩安全檢查中的常見問題研究綜述［J］.吉林水利，2011（9）.

［4］楊啟貴，高大水.我國病險(xiǎn)水庫加固技術(shù)現(xiàn)狀及展望［J］.人民長江，2011（12）.

［5］趙秋月.帷幕灌漿技術(shù)在水庫大壩加固中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代物業(yè)（上旬刊），2011（6）.

Analysis of anti-seepage measure of dam foundation of Lingxi Reservoir

LIN Li-rong
（Huian County Chentian Reservoir Management，Quanzhou 362000，China）

The dam of Lingxi Reservoir has seepage problems after years of operation.This paper introduces the anti-seepage measures and effects of the grouting construction on the right bank of the reservoir dam，which can be used as reference for the similar projects.

clay core wall dam；anti-seepage of dam foundation；Lingxi Reservoir

TV64

B

1672-9900（2017）05-0095-02

2017-08-10

林麗蓉（1970-），女（漢族），福建惠安人，工程師，主要從事水利工程建設(shè)管理工作，（Tel）0592-5516785。

（責(zé)任編輯：王艷肖）