大壩防滲技術(shù)在白壁水庫除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

□宋曉波 □郭曉慶 □方俊偉（林州市水務(wù)局）

1 概況

白壁水庫位于林州市橫水鎮(zhèn)鎮(zhèn)北15km處，水庫始建于20世紀(jì)70年代，容水64萬m3,大壩結(jié)構(gòu)為土壩，是以農(nóng)業(yè)灌溉為主的小型二類水庫，擔(dān)負(fù)著下游3個(gè)村，5.33hm2耕地的農(nóng)業(yè)灌溉任務(wù)。

2 存在問題

白壁水庫經(jīng)過三十多年運(yùn)行，為橫水鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)發(fā)展、人畜飲水起到巨大作用。在自然條件和人為因素等多種共同作用下，小水庫會(huì)存在的一些問題，如：水庫存在蓄水量不足，在汛期又由于有水不敢蓄，造成嚴(yán)重缺水，影響著周邊地區(qū)生產(chǎn)和生活；同時(shí)，由于蓄水量的不足，會(huì)給小水庫的漁業(yè)生產(chǎn)也造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，影響小水庫綜合效益的發(fā)揮。目前，白壁水庫存在的問題主要有：

2.1 淤積滲漏

根據(jù)滲透流量觀測資料和大壩滲流分析計(jì)算可知，實(shí)測滲流量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)大壩允許滲流量，大壩局部還存在滲流通道。從滲流量觀測結(jié)果分析，低水位運(yùn)行時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲漏，因?yàn)榇髩闻c基礎(chǔ)接觸面可能存在漏水通道造成滲漏；滲透的流量隨水庫水位上升而增加，也會(huì)造成水庫泥沙淤積。

2.2 上下游大壩沖刷嚴(yán)重

白壁水庫擋水壩一般是均質(zhì)粘土壩，標(biāo)準(zhǔn)較低。大壩上游護(hù)坡塊石的厚度不均勻，塊頭小，重量輕，而且由于風(fēng)化，造成碎裂；壩體與兩岸的山坡交接處，沒有排水溝，造成山坡集水沖刷壩體。反濾層已成為土石混合物，已不能有效地保護(hù)壩殼土料免遭庫水的沖刷，更無法起到透水反濾的效果。受水庫風(fēng)浪沖刷，造成下游壩坡較少有草皮護(hù)坡。因此，導(dǎo)致水庫上下游大壩沖刷嚴(yán)重。

2.3 溢洪道達(dá)不到規(guī)范要求

白壁水庫的溢洪道是開敞式寬頂堰溢洪道，在原山坡開挖而成，用于宣泄規(guī)劃庫容所不能容納的洪水。另外，溢洪道泄渠道斷面小，設(shè)計(jì)泄洪流量小，泄流能力較低，且不能充分利用防洪庫容實(shí)現(xiàn)對中小洪水的控制和調(diào)節(jié)。溢洪道堰頂高程與壩頂高程的高差偏小，達(dá)不到規(guī)范要求，再加上周邊巖體風(fēng)化坍落，遇到特大暴雨時(shí)，往往造成泄流能力不足，不能保證安全泄洪。

3 采取大壩防滲技術(shù)對白壁水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固

2012年，橫水鎮(zhèn)黨委、鎮(zhèn)政府積極響應(yīng)全市“珍愛生命線，重修紅旗渠”水利建設(shè)三年大會(huì)戰(zhàn)號召，結(jié)合本鎮(zhèn)實(shí)際，因地制宜，科學(xué)決策，對該水庫進(jìn)行清淤治漏、除險(xiǎn)加固等工程。大壩可采取的防滲技術(shù)措施主要有:

3.1 大壩基礎(chǔ)防滲

在白壁水庫大壩的基礎(chǔ)防滲加固處理中，始終要堅(jiān)持的基本原則是“上堵下排”。上堵的技術(shù)措施主要有：垂直防滲與水平防滲，混凝土防滲墻、砂漿板樁、截水槽回填粘土等；下排的技術(shù)措施主要是：壩后蓋重壓滲、減壓井降壓導(dǎo)滲等。相比較而言，垂直防滲技術(shù)措施的實(shí)際效果更好一些。

在白壁水庫大壩基礎(chǔ)的防滲處理中，灌漿方法要注意結(jié)合基礎(chǔ)覆蓋層的地質(zhì)情況，因此制宜，采取適用的灌漿方法。在采用截水槽回填粘土方法時(shí)，既要嚴(yán)制現(xiàn)場施工質(zhì)量，還要盡量控制覆蓋層厚度在15m以內(nèi)，僅適用于均質(zhì)壩與粘土斜墻壩。

具體采用何種技術(shù)措施應(yīng)堅(jiān)持“技術(shù)可靠與經(jīng)濟(jì)合理”的基本原則，根據(jù)周邊的情況和壩基的具體防滲要求，制定詳細(xì)的技術(shù)方案，通過比較，再經(jīng)相關(guān)單位、部門及專業(yè)技術(shù)人員的認(rèn)真研究來確定。

3.2 大壩壩體防滲

對白壁水庫大壩壩體進(jìn)行防滲處理可采用的技術(shù)措施有：灌漿、大開挖回填防滲體、振沖加固、混凝土防滲墻、劈裂灌漿等，其中混凝土防滲墻由于技術(shù)經(jīng)驗(yàn)較為成熟，適用范圍相對較廣，因此其應(yīng)用最為廣泛。

大開挖回填防滲體由于此技術(shù)工程量大，在一個(gè)非汛期內(nèi)難以全部完成，因此，不太適合白壁水庫大壩壩體防滲處理。灌漿方法是指在大壩壩體的裂縫部位打孔，然后向孔內(nèi)灌入混凝土漿液，待晾干成型后起到防滲與加固的作用，此技術(shù)在水庫除險(xiǎn)加固中較常用。而劈裂灌漿方法具有機(jī)理明確，施工速度快與成本較低等特點(diǎn)；主要是利用壩軸線小于主應(yīng)力處，將混凝土漿液灌入劈裂壩體，形成泥漿墻，然后利用漿體與壩體之間的互壓作用，以此達(dá)到預(yù)期的防滲效果。

3.3 輸水洞（管）防滲

在水庫大壩施工中，堤壩內(nèi)埋管對于壩體安全造成的不可小視，埋管也有可能會(huì)出現(xiàn)斷裂與嚴(yán)重滲水的問題，是白壁水庫大壩防滲處理中應(yīng)當(dāng)重視的項(xiàng)目之一。

輸水洞（管）防滲處理可采用的技術(shù)措施有：混凝土襯砌、鋼板襯砌、開挖壩體，利用頂管法重建新管或在岸坡山體另打新洞等。為便于施工，混凝土襯砌施工要注意的是：原洞徑要較大，以保證襯砌后不影響輸水能力；頂管法重建新管特點(diǎn)是：設(shè)備簡單，工程量較少，施工期短，以及節(jié)約材料、資金與勞力等，無需破壩施工，利用千斤頂將預(yù)制混凝土管直接頂入壩體內(nèi)，適用性也很廣。

4 結(jié)語

從以上分析可知，在白壁水庫除險(xiǎn)加固工程中，為保證工程項(xiàng)目的整體施工進(jìn)度與質(zhì)量，要特別注意大壩防滲技術(shù)措施的合理選用，以滿足水庫的實(shí)際運(yùn)行要求，提高水庫發(fā)揮灌溉、供水和防洪的功能。