林麗蓉
(惠安縣菱溪陳田水庫(kù)管理處,福建 泉州 362000)
菱溪水庫(kù)壩基防滲措施分析
林麗蓉
(惠安縣菱溪陳田水庫(kù)管理處,福建 泉州 362000)
菱溪水庫(kù)大壩運(yùn)行多年,大壩存在滲漏問(wèn)題,該文介紹了水庫(kù)大壩右岸帷幕灌漿施工中的防滲措施及效果,可供類(lèi)似工程參考。
黏土心墻壩;壩基防滲;菱溪水庫(kù)
菱溪水庫(kù)位于湄州灣南岸菱溪干流中段,屬梯級(jí)開(kāi)發(fā)水庫(kù)(泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)驛坂村),是福建省最早興建的中型水庫(kù)之一,建于1956年6月,水庫(kù)壩址以上集雨面積51.2km2(包括上游陳田水庫(kù)29.2km2),總庫(kù)容3060萬(wàn)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(kù)。2016年12月開(kāi)始實(shí)施水庫(kù)除險(xiǎn)加固,2017年4月完成大壩防滲處理。
壩基為全、強(qiáng)、弱風(fēng)化花崗巖層,無(wú)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(kāi)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。
根據(jù)大壩壩基存在的滲漏問(wèn)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(zhǎng)度可至水庫(kù)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(zhǎng)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。
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(wú)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(guó)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(lèi)似情況灌至水庫(kù)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(guò)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(wú)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(guò)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(shuō)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
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(kù)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(kù)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(kù)大壩安全檢查中的常見(jiàn)問(wèn)題研究綜述[J].吉林水利,2011(9).
[4]楊啟貴,高大水.我國(guó)病險(xiǎn)水庫(kù)加固技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].人民長(zhǎng)江,2011(12).
[5]趙秋月.帷幕灌漿技術(shù)在水庫(kù)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)