茨菇田水庫除險加固施工技術要點探析

黃文利

(鳳岡水務局,貴州 鳳岡 564200)

為保證水庫長期安全、穩定運行，需在做好現狀調查的基礎上，切實做好水庫除險加固，根據水庫實際情況，制定有效的除險加固施工工藝與質量標準，為實際施工提供可靠指導。

1 工程概況

茨菇田水庫位于遵義市鳳岡縣天橋鄉柒坪村境內，距縣城76km，距公路0.3km，交通不便。大壩座落在烏江河流左岸的小溪溝上，原設計壩址以上流域面積0.27km2，水庫總庫容24.63萬m3，死庫容1.53萬m3，屬小(2)型水庫。工程以灌溉為主，設計灌溉面積33.33hm2，由于庫盆滲漏，水庫未發揮工程效益。

水庫大壩為均質土壩，最大壩高8.8m(大壩下部分為山體)，壩頂寬1.8m，壩頂長28m，壩頂高程1095.00m，死水位1081.00m。上、下游壩面無護坡，壩坡長滿雜草、灌木。該水庫無溢洪道。放水隧洞位于大壩下部山體內，隧洞洞身為漿砌石襯砌，進口設Ф300雙向轉動閘門(現已損壞)，洞長168m，進口高程1081.00m。

該工程于1973年由原鳳岡縣水電局設計，當地政府組織受益群眾修建，1974年竣工。2009年安全復核結果：茨菇田水庫壩址以上流域面積0.27km2。水庫大壩為均質土壩，最大壩壩高14.8m，水庫死水位1081.0m，相應庫容1.53萬m3。無溢洪道；大壩放水建筑物為放水隧洞，進口高程1081.00m，斷面尺寸b×h=1.0m×1.5m，洞長為168m，隧洞洞身為漿砌石襯砌，由于未進行回填灌漿，洞身滲漏，隧洞底板大部分損壞。

2 施工工藝與質量標準

2.1 壩坡清除

先由人工對上游和下游壩坡上的灌木與雜草進行清除；然后由人工清除所有草皮，清除厚度應達到5cm，清除時產生的土方都按照棄土進行堆放；最后采用機械設備將壩體表面挖松，其厚度按20cm控制。

2.2 砌筑施工

在漿砌石施工過程中，對塊石砌體進行錯縫搭砌，當砌體的厚度和兩塊料石的寬度相等或略大時，如果同皮內均順砌，則砌筑兩皮之后，需砌筑一皮丁砌層，如果同皮中采用的是丁頂組砌，則需要對丁砌石予以交錯設置，中距控制在2m以內。砌筑過程中，石塊的安置應保持穩定，將大面朝下，座漿、豎縫砂漿及混凝土的填塞必須達到飽滿和密實，且攤鋪均勻，將豎縫用砂漿填滿后進行插搗，待表面開始泛漿后停止[1]。

2.3 干砌石施工

施工所用石料必須新鮮且堅硬。在砌筑墻體的過程中，面石以大塊石為宜，將其大面朝下，并分皮臥砌。對于護坡塊石，一般采用豎砌法施工，將塊石的長邊和坡面保持垂直，以達到護面厚度要求。塊石避免錯縫砌筑，相互之間的咬合應緊密，且表面保持平順。

2.4 混凝土預制塊施工

在加工混凝土預制塊的過程中，應使用六邊形鋼模，邊長30cm。預制應在平坦地塊進行，混凝土采用機械設備拌和，同時用振動板將其振搗密實。上游壩面采用六邊形混凝土預制塊護坡，先按照設計要求的坡度將上游壩面整平，然后鋪設兩道8cm厚細砂，再對混凝土預制塊進行鋪設[2]。預制塊由人工搬運，在表面逐個碼放，塊間采用干砌的方法。

2.5 料土回填施工

土料填筑時，需對土料的塊度和含水量，以及回填厚度及壓實后干密度做仔細檢查。將土料壓實以后，壤土與黏土干密度應達到1.55-1.65t/m3以上。通過經常檢查確認實際工作狀況，并及時調整。

2.6 基礎帷幕灌漿施工

2.6.1 施工次序

基礎的帷幕施工嚴格按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔序的順序進行，并逐漸加密，其中，第一序孔的孔距為8m，第二、三序孔依次中間內插分三序進行，其孔距為4m。開工前，在先導孔做試驗灌漿，以驗證是否滿足技術要求，或獲取施工經驗，為后續正式施工提供指導。

2.6.2 灌漿材料

本次采用P·O42.5普硅水泥作為灌漿材料，其細度應滿足從80μm防控篩上通過后篩余量≤5%的要求。施工中如果遇到特殊情況，也可向水泥漿中摻入適量外加劑。當摻入細砂時，SO3含量不能超出1%，含泥量不能超出3%，有機質含量不能超出3%。

2.6.3 鉆孔

1) 鉆孔應嚴格按照設計圖實施，鉆孔具體位置和設計位置之間的偏差應控制在10cm以內，若孔位因故變更，需征得設計單位的同意，并對實際孔位進行準確記錄。

2) 鉆孔深度應滿足設計要求，在每段結束后，鉆孔底部的沉淀與殘留厚度不可超出20cm。

3) 鉆孔孔底最大允許偏差如表1所示。

表1 鉆孔孔底最大允許偏差

4) 鉆孔時，需做好各項異常記錄，包括巖層和巖性的變化。

5) 鉆孔完成后，在鉆孔口進行覆蓋，做好保護。

2.6.4 洗孔與壓水試驗

1) 灌漿開始前需對鉆孔實施沖洗，鉆孔中的沉積厚度應控制在20cm以內。沖洗建議采用壓力水進行，沖洗到回水達到清澈為止。

2) 對先導孔按照從上到下的順序分段實施壓水試驗，灌漿孔的壓水試驗需要在裂隙沖洗完成后開始，以掌握巖體中裂隙實際發育情況，為各項技術參數的確定提供依據，同時和完成灌漿的鉆孔對比，及時總結經驗，以提高工藝水平[3]。

2.6.5 灌漿

1) 灌漿應采用從上到下進行分段的方法，鉆孔底部和射漿管之間的距離應控制在50cm以內。

2) 循環式灌漿，每段長度為5m。

3) 在完成灌漿的段落孔底上部0.5m處設置灌漿塞，避免漏灌。

4) 在孔口沒有涌水的段落，灌漿完成后可不待凝。

5) 以工程實際情況為依據，結合工程類比，將灌漿壓力確定為0.1-0.15Mpa，對于接觸帶壓力，按0.2-0.25Mpa控制，同時要遵循不會造成壩體變形的基本原則，對基巖段進行灌漿時，壓力按0.5-1.0Mpa控制。實際灌漿壓力根據試驗結果進行適當調整。將壓力表安裝于孔口回漿管路，其讀數應讀取指針擺動中值，且擺動范圍不能超過灌漿壓力20%，做好擺動幅度的記錄。

6) 灌漿時應定時對漿液密度進行測定和記錄，并在必要的情況下對漿液溫度進行測量記錄。

7) 在常規壓力條件下，如果注入率在0.4L/min以內，繼續灌漿60min后即可結束；當注入率<1L/min時，繼續灌漿90min后即可結束。

2.6.6 質量檢查

1) 灌漿質量的檢查需要以壓水試驗成果為準，根據施工記錄與檢驗資料，做綜合評定。

2) 檢查時，檢查孔數量應達到總孔數10%，而且在一個單元工程中，應有一個以上檢查孔。

3) 壓水試驗需要在灌漿完成14d以后進行。

4) 檢查孔需按照從上到下的順序分段實施壓水試驗，并采用五點法。

5) 在壓水試驗完成后，根據技術要求做好灌漿與封堵。

6) 壩體和巖基之間的接觸段和下一段，檢查合格率應達到100%；再以下段落檢查合格率應達到90%以上；在不合格段落，如果透水率值在設計要求的100%以內，且不集中，則認為灌漿質量合格。

3 結 語

綜上所述，該水庫除險加固施工共包含壩坡清除、砌筑施工、干砌石施工、混凝土預制塊施工、料土回填施工和基礎帷幕灌漿施工，通過對以上施工工藝的使用，施工順利完成，并達到預期質量標準。