菱溪水庫壩基防滲措施分析

林麗蓉

（惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 泉州 362000）

菱溪水庫壩基防滲措施分析

林麗蓉

（惠安縣菱溪陳田水庫管理處，福建 泉州 362000）

菱溪水庫大壩運行多年，大壩存在滲漏問題，該文介紹了水庫大壩右岸帷幕灌漿施工中的防滲措施及效果，可供類似工程參考。

黏土心墻壩；壩基防滲；菱溪水庫

1 工程概況

菱溪水庫位于湄州灣南岸菱溪干流中段，屬梯級開發(fā)水庫（泉港區(qū)涂嶺鎮(zhèn)驛坂村），是福建省最早興建的中型水庫之一，建于1956年6月，水庫壩址以上集雨面積51.2km2（包括上游陳田水庫29.2km2），總庫容3060萬m2，工程設(shè)計以防洪、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。2016年12月開始實施水庫除險加固，2017年4月完成大壩防滲處理。

2 大壩壩基存在主要問題

壩基為全、強、弱風(fēng)化花崗巖層，無不良地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，壩基穩(wěn)定。強風(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)開挖時，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。

3 大壩壩基防滲布設(shè)

根據(jù)大壩壩基存在的滲漏問題，需對大壩壩基進行防滲處理，經(jīng)方案比較壩基及壩肩進行帷幕灌漿，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)計規(guī)范》規(guī)定，帷幕伸入兩岸的長度可至水庫正常蓄水位與相對不透水層在兩岸的相交處。根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，帷幕灌漿長度各向兩岸壩肩延伸，分別至樁號壩左0-033.31和樁號壩右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。

4 帷幕灌漿施工

本次壩基帷幕灌漿總孔數(shù)159孔，其中右壩肩139～151孔，設(shè)計帷幕鉆孔深度5.0～10.0m，施工時1序孔（孔號145）設(shè)計鉆孔頂高程65.17m，帷幕進尺頂高程59.17m，帷幕進尺8.09m，施工到該段不回水，以后按5.0m深進尺施工不回水，帷幕鉆孔到高程27.53m時（大壩最大斷面壩底高程）又不回水，孔深進尺達(dá)到31.64m進行注水試驗，發(fā)現(xiàn)鉆孔壓水試驗3次加水300L，壓力表無壓力，不能回水，檢查巖芯情況發(fā)現(xiàn)該處與原設(shè)計相符，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，為強風(fēng)化巖體，又靠近右岸壩肩的山體，相對隔水層較高。

右壩肩的壓水試驗表明，該部位相對隔水層埋藏較深，按國內(nèi)經(jīng)驗，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)類似情況灌至水庫死水位以下5m，可滿足截斷繞滲要求。

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

續(xù)表1

通過施工方案調(diào)整，1序孔第145號孔灌漿時第1孔段初始水灰比采用3∶1無壓灌入，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，說明分序施工起到了作用。同時施工時根據(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

5 結(jié)語

防滲工程施工完畢后，從檢查孔壓水試驗成果看，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)計及施工規(guī)范要求。

［1］李釗，付海水，魏珂.燕山水庫大壩壩基防滲處理設(shè)計［J］.河南水利，2006（6）.

［2］王立.混凝土防滲墻在觀上水庫除險加固工程中的應(yīng)用［J］.山西水利，2011（6）.

［3］金京權(quán)，金京波.水庫大壩安全檢查中的常見問題研究綜述［J］.吉林水利，2011（9）.

［4］楊啟貴，高大水.我國病險水庫加固技術(shù)現(xiàn)狀及展望［J］.人民長江，2011（12）.

［5］趙秋月.帷幕灌漿技術(shù)在水庫大壩加固中的應(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）