五一水庫工程古河槽防滲處理措施

（新疆水利水電勘測設計研究院，烏魯木齊830000）

1 工程概況

五一水庫位于巴音郭楞蒙古自治州，是一項具有灌溉、防洪、發(fā)電、生態(tài)、城鎮(zhèn)及工業(yè)供水等綜合效益的Ⅲ等中型工程，為迪那河流域的控制性水庫。工程由攔河大壩、導流兼泄洪沖砂洞、發(fā)電洞、表孔溢洪洞等主要建筑物組成。大壩為碾壓式瀝青心墻砂礫石壩，水庫正常蓄水位1370.0m，總庫容0.98億m3，最大壩高102.5m。近期年供水量5100萬m3，供水流量1.62m3/s，大壩為2級建筑物。

工程區(qū)在大地構(gòu)造單元上，位于塔里木盆地北部邊緣的庫車坳陷帶內(nèi)；壩址區(qū)地貌單元屬于峽谷地貌，河谷形態(tài)呈“V”形（部分段為U型寬谷），谷底寬度一般30～50m，最寬155m，谷頂為Ⅳ級以上階地面，呈階梯狀。工程抗震設計烈度為8°。

2 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

2.1 主河床段壩址區(qū)

壩址區(qū)基巖巖性單一，地層為第四系下更新統(tǒng)西域礫巖（Q1），硅質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，厚層至巨厚層狀。巖體透水率較小，小于3Lu的埋深4～15m，強至弱風化巖石的透水率在1～3lu之間，屬弱透水巖體，瀝青混凝土心墻防滲體建基面基礎即已滿足規(guī)范要求的防滲標準（透水率q＜3Lu），由于地基為西域礫巖，硅質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，可灌性差，壩基底部基本不設置帷幕灌漿，僅在右岸坡局部巖體段因階地前緣沿河谷方向巖體發(fā)育有卸荷裂隙，透水率較大，有10m長壩段進行了帷幕灌漿，單排，孔距2.0m，伸入巖石深度15m。灌漿后巖石透水率滿足設計要求。

2.2 左岸古河槽地質(zhì)

壩址區(qū)河谷兩岸階地發(fā)育，左岸階地有一古河槽，古河槽中心線距離河谷500m，其延伸方向大致為南北向與河谷近平行，壩軸線下游側(cè)古河槽分布偏向岸里。古河槽防滲段上部為第四系上更新統(tǒng)沖洪積砂卵礫石及全新統(tǒng)坡積含土砂卵礫石層，厚度5～15m。槽內(nèi)為第四系中更新統(tǒng)沖積砂卵礫石層，砂礫石結(jié)構(gòu)較密實，局部有弱膠結(jié)現(xiàn)象；根據(jù)原位注水試驗， 滲透系數(shù)為1.10×10-2～1.96×10-2cm/s， 屬強透水層。古河槽頂部高程1372～1400m，頂寬400～500m，最寬800m，底寬150～200m，埋深28～52m，底部高程1332～1352m。古河槽基巖頂板高程低于正常高水位1370m高程18～38m，是庫區(qū)滲漏的主要通道，如圖1。

圖1 古河槽分布

3 古河槽防滲處理

3.1 初步設計階段

左岸階地古河槽沿主壩軸線方向?qū)挾容^寬，在壩軸線上游255m處，古河槽寬度較窄，埋深也相對較淺，為節(jié)約工程造價，將防滲墻位置放在此處。初設階段古河槽防滲采用槽孔混凝土防滲墻進行防滲［1］，防滲墻長度382m，最大深度40m，防滲墻頂高程1372m，最低墻底高程1332.0m，深入基巖0.5～1.0m，墻厚0.8m。防滲墻底部基巖透水率基本小于3Lu，滿足防滲要求。

古河槽地質(zhì)情況根據(jù)物探及參照主壩軸線附近鉆孔及河床壩基地質(zhì)資料，古河槽下伏巖性為第四系下更新統(tǒng)西域礫巖（Q1），巖體較完整，泥砂質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)或半膠結(jié)，礫巖強風化層厚1～3m，透水率小于3Lu，防滲墻底部未設帷幕灌漿，如圖2。

圖2 初設階段古河槽地質(zhì)剖面

3.2 技施階段古河槽地質(zhì)情況及防滲處理

工程實施之前為查明古河槽分布寬度和深度，于2011年10～12月針對古河槽進行了鉆探補勘。在古河槽防滲軸線上布置4個鉆孔，根據(jù)壓水試驗古河槽下伏的西域礫巖僅鉆孔JK2第一段透水率值為20.56Lu，第2段為0.98Lu。鉆孔JK3第1段到第3段的透水率值為7.55，6.96，5.38Lu，其余均小于5Lu。古河槽的深度與前期基本一致，但古河槽底部基巖透水率有所增大。

依據(jù)鉆探補勘的成果，古河槽頂部高程1372～1400m，基本高于壩頂高程，防滲墻軸線上游距河谷150～240m，軸線下游側(cè)古河槽分布偏向岸里，滲徑較長，古河槽防滲墻最大深度36.5m，正常蓄水位1370m時，其底部最大水頭33m，水頭較低，對壩體下游滲透穩(wěn)定影響不大。考慮主壩段防滲體底部基巖未做帷幕灌漿處理，古河槽防滲墻底部可參照主壩段的防滲型式。若階地段古河槽砂礫石層底部基巖因局部段透水率稍大，而在覆蓋層下基巖設置帷幕灌漿，古河槽防滲墻面積1萬m2，預埋混凝土灌漿管的長度5000m，投資增加較大，占古河槽防滲處理投資的30%，也增加了施工難度。

綜合分析，最終確定采用0.8m厚的混凝土槽孔防滲墻防滲，底部嵌入基巖0.5m以上，覆蓋層下基巖不做帷幕灌漿處理。要求防滲墻施工前，應設先導孔，并取芯，確定巖石界限，根據(jù)巖芯情況最終確定防滲墻深度。

4 混凝土防滲墻施工

本工程于2013年6月施工，施工完成的古河槽防滲墻長391.15m，最大深度36.5m，施工最終完成的防滲墻面積10846m2。

5 結(jié)語

（1）古河槽防滲墻軸線上游距河谷150～240m，軸線下游側(cè)古河槽分布偏向岸里，滲徑較長，水頭較低，對壩體下游及建筑物滲透穩(wěn)定影響不大，防滲墻底部不進行帷幕灌漿。蓄水時應加強防滲墻的滲流監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)滲流量較大，后期可從防滲墻頂部進行墻底部基巖的帷幕灌漿。

（2）在保證工程安全的前提下，防滲墻底部基巖不設置帷幕，節(jié)約工程投資。

參考文獻：

［1］韓守都.二塘溝水庫壩基混凝土防滲墻設計施工的技術難點和對策［J］.水利規(guī)劃與設計，2015（1）.

［2］SL174—96，水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規(guī)范［S］.

［3］SL274—2001，碾壓式土石壩設計規(guī)范［S］.

［4］周曉明.混凝土防滲墻在土石壩防滲加固中的應用［J］.黑龍江水利科技，2014（12）.

［5］朱穎放.混凝土防滲墻的設計與施工［J］.河南水利與南水北調(diào)，2009（10）.