萬年縣土石壩加固方案比較選擇

李 隆

（萬年縣水務局， 江西 上饒 335500）

1 萬年縣現役土石壩加固方案比較選擇

1.1 大壩加固方案選擇

以蔣源水庫大壩為例分析土石壩加固方案比較選擇。蔣源水庫1959年動工興建，1960年建設完成，總庫容2.96×106，興利庫容2.26×106，正常蓄水位62.94 m，是一座以灌溉為主,兼有防洪綜合利用的小(1)型水庫，設計灌溉面積0.3萬畝。水庫大壩壩基上部為強風化粉砂質千枚狀板巖，巖體具中等透水性，壩基存在滲漏問題。大壩壩體填筑土為含礫低液限粘土，局部粘粒含量偏低，具中等壓縮性，土體不密實，填筑質量差，滲透系數平均值為2.2×10-4cm/s，不滿足規范強制性條文要求。針對土石壩壩基滲漏及壩身滲流不穩定病害，本次土石壩大壩除險加固擬對壩身及壩基滲漏通道進行截滲。

方案擬定:對大壩防滲主要采用壩身垂直防滲方案，目前國內技術較成熟又適合本工程實際情況的技術主要有沖抓套井回填粘土防滲技術、深層攪拌樁截滲墻技術等。結合本工程大壩地形、地質情況，本次除險加固對大壩防滲初步擬定以下兩個方案進行比較分析。

(1)在大壩壩軸線處采用沖抓式機械造井，井孔深至基巖，在套井內回填夯實粘土，形成一道防滲心墻。大壩沖抓套井采用兩排布置，孔徑1.05 m，孔心距0.82m，單排布孔，心墻有效厚度0.66 m，孔深深入基巖以下0.50 m。

(2)在大壩壩頂軸線處對壩身和壩基實施深層攪拌樁，攪拌樁與壩體及壩基形成一道連續銜接的防滲體系，攪拌樁單排布置，孔徑0.35 m，孔距0.16 m，有效厚度0.31 m，孔深深入基巖以下0.50 m。

從工程施工和造價兩方面進行比較：方案(1)施工工藝簡單，質量易于控制，可縮短工期，廣泛用于江西省土石壩防滲加固中，防滲效果可靠，積累了較多施工經驗，方案(2)施工設備簡單，施工技術成熟，施工質量易于控制但對土層土料要求較嚴，不適于加固含有較大漂石、壩高超過10 m的土石壩；方案(1)概算總額約為64萬元，方案(2)概算總額約為79萬元。

綜上比較，方案(1)比方案(2)節省投資，不受天氣及庫水位的影響，施工質量易于保證，施工工期短，防滲效果可靠程度高，推薦方案(1)。

1.2 溢洪道加固方案選擇

以南山水庫溢洪道為例分析溢洪道加固方案比較選擇。南山水庫1970年開工興建，1972年建設完成，總庫容1.12×106，興利庫容7.26×105，正常蓄水位73.42 m，是一座以灌溉為主，兼有防洪綜合利用的小(1)型水庫，設計灌溉面積 0.11萬畝。水庫溢洪道為山體開挖而成，進口段底板未襯護，抗沖刷能力差，控制段及泄槽段混凝土底板局部薄層襯護并存在多條縱橫向裂縫，泄槽段兩側邊坡過陡，無消能設施，出水渠狹窄彎曲，洪水不能安全下泄。針對溢洪道消能設施損壞、沖刷不穩定、泄洪危險病害，本次溢洪道加固除險加固擬對溢洪道進口段、控制段、泄槽段、消能防沖段、出水段進行加固，擬定了以下兩個方案進行比較分析。

(1)對進口段底板進行混凝土襯護，對控制段及泄槽段底板混凝土面進行鑿毛、清洗，澆筑C20混凝土，采用錨筋連接新舊混凝土，對泄槽段兩側陡坡進行混凝土襯砌，新建長8 m，寬2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及長約400 m的泄洪渠。

(2)對進口段底板進行混凝土襯護，對控制段及泄槽段底板混凝土面進行鑿毛、清洗，澆筑C20混凝土，采用錨筋連接新舊混凝土，拆除重建泄槽段陡坡，采用M7.5漿砌石砌筑，新建長8 m，寬2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及長約400m的泄洪渠。

從工程施工及造價兩方面比較：方案(1)施工工序簡單，棄渣量極少，施工工期較短，方案(2)需拆除現有側墻的砼和漿砌石，棄渣量大且施工工期較長；方案(1)的概算總額約30萬元，方案(2)概算總額約40萬元。

綜上比較，方案(1)比方案(2)節省投資，施工簡易，工期短，推薦方案(1)。

1.3 輸水建筑物加固方案選擇

以蔣源水庫為例分析輸水建筑物加固方案比較選擇。水庫涵管座落在左壩頭強風化千枚狀板巖體上，涵管管體多處蜂窩麻面，局部露筋，鋼筋銹蝕嚴重，混凝土強度偏低，滲漏嚴重。針對輸水建筑物損壞病害，本次輸水建筑物除險加固擬定以下兩種方案進行比較分析。

(1)挖除老涵管，修建新涵管，施工中對部分壩體進行開挖及回填，為保證壩體新老土體結合，應注意回填質量并對新老土體接觸面進行開挖齒槽鑲嵌處理。

(2)封堵現涵管，在大壩右岸山體新挖一條洞長197 m，洞徑2.0 m的引水隧洞，采用C20鋼筋混凝土襯砌，襯砌后內徑1.5 m，采用螺桿啟閉機啟閉進行啟閉。

從工程施工和造價兩方面比較：方案(1)對壩體進行開挖的土方量大，約占大壩壩體土方的 67%，施工時無導流建筑物，排水困難，建成后不便于檢查，方案(2)可利用現有灌溉涵管導流，施工期較寬裕，施工干擾少，建成后便于檢查；方案(1)概算總額約為123萬元，方案(2)概算總額約為96萬元。

綜上分析，方案(2)比方案(1)節省投資，施工方便，建成后運行管理方便，推薦方案(2)。

2 結語

通過對萬年縣土石壩壩體、溢洪道、輸水建筑物的典型病害癥狀進行加固分析，提出多種加固方案并進行比較選擇。提出了土石壩加固方案比較選擇的思路，為同類土石壩工程的病害處理提供了借鑒。