除險(xiǎn)加固技術(shù)在禾塘水庫(kù)中的運(yùn)用徐國(guó)俊【摘要】以江西省禾塘水庫(kù)工程為例，分析了水庫(kù)的工程地質(zhì)特點(diǎn)及存在的主要病險(xiǎn)問題，提出了大壩加固及白蟻防治、大壩混凝土防滲心墻、加強(qiáng)水文測(cè)報(bào)等除險(xiǎn)措施，以確保水庫(kù)安全.【期刊名稱】《山西建筑》【年(卷)，期】2013(039)030【總頁(yè)數(shù)】2頁(yè)(P214-215)【關(guān)鍵詞】水庫(kù)滁險(xiǎn);加固;措施【作者】徐國(guó)俊【作者單位】江西省寧都縣水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院，江西寧都342800【正文語種】中文【中圖分類】TV698.2禾塘水庫(kù)位于寧都縣城西北部黃陂鎮(zhèn)大湖村，壩址坐落在贛江水系梅江支流黃陂河禾塘溪中下游。于1969年冬動(dòng)工興建，1970年冬建成，壩頂達(dá)到376.8m,1973年冬~1974年春對(duì)大壩進(jìn)行擴(kuò)建，大壩加高8m，達(dá)到384.0m，同時(shí)興建壩后一級(jí)電站，1978年，1987年分別建成二、三級(jí)水電站，是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用效益的小(一)型水利樞紐工程。樞紐工程由大壩、溢洪道、灌溉發(fā)電引水系統(tǒng)和渠道等建筑物組成，大壩為心墻土壩，壩高32m,水庫(kù)設(shè)計(jì)正常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。1工程地質(zhì)條件庫(kù)區(qū)為低山丘陵區(qū)，岸坡由震旦系上統(tǒng)變質(zhì)細(xì)砂巖及燕山早期第一階段中細(xì)粒花崗巖體組成，山坡坡度中等，滑坡及崩塌等物理地質(zhì)現(xiàn)象不甚發(fā)育，僅局部地段岸坡有少量小規(guī)模崩塌體。庫(kù)區(qū)周邊地層為震旦系變質(zhì)細(xì)砂巖及燕山早期第一階段中細(xì)?；◢弾r體組成，巖石風(fēng)化較強(qiáng)烈，殘坡積層廣泛分布，植被中等發(fā)育，由于多年水庫(kù)工程建設(shè)整修和人力砍伐的破壞，局部水土流失較嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)觀察，庫(kù)內(nèi)整體淤積不嚴(yán)重。2水庫(kù)存在的主要病險(xiǎn)問題從水庫(kù)建成至今，先后經(jīng)歷了1974年，1980年~1982年幾次續(xù)建加固，但由于諸多方面的原因，致使一些安全隱患未能根除。由于水庫(kù)存在不少的安全隱患，致使水庫(kù)在汛期限制蓄水，保持低水位運(yùn)行，工程效益得不到充分發(fā)揮，下游農(nóng)田灌溉得不到保證，同時(shí)還嚴(yán)重威脅到下游黃陂圩鎮(zhèn)及沿河兩岸2.1萬人口的生命財(cái)產(chǎn)安全。大壩為粘土心墻土壩，壩頂長(zhǎng)96m，壩頂寬6.0m，壩頂高程384.85m,最大壩高32m，迎水坡375.5m高程有一平臺(tái)，寬10.5m，平臺(tái)以上壩坡坡比1:2.3,平臺(tái)以下壩坡坡比1：3.0,迎水坡采用干砌石護(hù)坡。背水坡設(shè)有三道馬道，高程分別為377.9m,371.1m,357.60m，下游壩坡坡比自上而下分別為1:2.25,1:2.5,1:2.5。背水坡采用干砌石護(hù)坡。壩腳底排水棱體，頂寬為3.0m，內(nèi)坡坡比為1:1.5。大壩經(jīng)數(shù)次擴(kuò)建、加固建成。1969年初建的大壩為粘土心墻壩，壩高20m,為擴(kuò)大工程效益，利用庫(kù)水發(fā)電，1973年冬~1974年春又將大壩增厚加高8m。1980年5月6日，大壩背水坡左側(cè)山岸處發(fā)生數(shù)處嚴(yán)重漏水，并出現(xiàn)管涌和壩體沉陷裂縫現(xiàn)象。水庫(kù)建設(shè)初期，由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等原因，兩個(gè)涵洞沒有建檢修閘，工作閘門及金屬結(jié)構(gòu)、閘房老化、破舊，閘門啟閉設(shè)施為人工控制，不好操作，啟閉驗(yàn)難度大。內(nèi)襯涵管管壁薄，在幾次洪水中受到影響，洞身裂縫、錯(cuò)位，漏水嚴(yán)重，閘基、啟閉室開裂，存在諸多病險(xiǎn)。另外由于大壩所在地氣候濕潤(rùn)，壩體填筑土料為黏土和砂質(zhì)黏土，壩體滲漏且坡后雜草叢生，周圍山坡上種有大量桉樹，這種環(huán)境非常適宜白蟻生長(zhǎng)，水庫(kù)大壩上白蟻活動(dòng)十分旺盛，蟻巢處土體被刨松，蟻路形成了漏水通道，已危及大壩正常運(yùn)行和安全。3水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)為排除水庫(kù)病險(xiǎn)，確保大壩安全，決定對(duì)大壩原位進(jìn)行加固處理，在水庫(kù)病險(xiǎn)處進(jìn)行除險(xiǎn)加固配套工程中采取了如下措施。3.1加固防滲處理方案大壩存在壩體土料及填筑質(zhì)量差等質(zhì)量問題，還存在下游左岸坡集中滲漏，壩基滲漏、接觸滲漏及繞壩滲漏等壩體滲流安全問題，以及大壩局部變形等問題。這些問題的存在直接威脅著大壩的安全運(yùn)行，必須采取相應(yīng)的工程措施根除這些安全隱患。為此，套井回填粘土心墻方案以提高大壩防滲性能，減少壩體、壩基滲漏，減小壩體滲透坡降，防止?jié)B透破壞，同時(shí)也利于大壩的穩(wěn)定及安全。3.2加固處理設(shè)計(jì)為提高壩體防滲性能，減小下游壩坡滲透坡降，在壩體沿軸線上布置混凝土防滲心墻，墻厚0.3m，混凝土墻最大高度33m，最小高度3.2m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15。采用鋸槽機(jī)鋸槽，單槽尺寸為長(zhǎng)x寬x深=3.25mx0.3mx4m,開槽垂直偏差控制在1/300以內(nèi)。在鉆進(jìn)過程中采用比重1.05~1.10的膨潤(rùn)土混漿固壁，泥漿液應(yīng)高出地下水位0.9m?；炷翍?yīng)連續(xù)澆筑，槽與槽之間混凝土墻接頭采用接頭管法連接，即一期單元槽段挖成后，于槽段的端頭吊放入接頭管，再澆灌混凝土，待混凝土硬化前拔出接頭管，再進(jìn)行第二槽段的開挖。為解決兩岸壩體與坡積土連接處的接觸問題，混凝土心墻應(yīng)深入壩基強(qiáng)風(fēng)化上部巖層0.5m。1）拆除上游護(hù)坡體，整坡后重新采用新鮮耐風(fēng)化塊石護(hù)坡。下游壩體對(duì)存在隆起、凹陷現(xiàn)象的地方進(jìn)行拆除，重新用干砌石護(hù)坡襯護(hù)。2）壩后坡增設(shè)岸坡排水溝，排水溝自壩頂沿岸坡至壩腳。背水坡377.90m，371.1m處各設(shè)一道平等壩軸線的排水溝，排水溝寬0.4m，深0.3m，采用M7.5漿砌石砌筑，M20水泥砂漿抹面。同時(shí)上、下游壩坡各設(shè)一踏步，高2.0m，均采用漿砌石砌筑。3）對(duì)原壩下涵管進(jìn)行混凝土全管封堵和回填灌漿。4）拆除原壩腳部分排水棱體，新建貼坡排水棱體，頂高程363.20m。3.3白蟻防治措施壩前坡清挖裂縫、蟻巢，作防滲處理后，置換技術(shù)指標(biāo)合格的土料并夯實(shí)，修補(bǔ)凹陷部位，再沿壩坡鋪設(shè)反濾層和護(hù)坡（塊石），新的設(shè)計(jì)死水位以重新進(jìn)行干砌塊石，死水位以上鋪設(shè)C15混凝土預(yù)制塊。壩后先鏟除雜草，清挖裂縫蟻巢后，置換技術(shù)指標(biāo)合格的土料并夯實(shí)，修補(bǔ)凹陷部位，沿壩坡拉C15混凝土風(fēng)網(wǎng)格（2mx2m）,鋪設(shè)生態(tài)護(hù)坡。壩頂用作臨時(shí)施工、交通場(chǎng)地，待工程結(jié)束后修復(fù)，設(shè)計(jì)為混凝土路面。3.4灌溉發(fā)電引水隧洞設(shè)計(jì)灌溉、發(fā)電引水隧洞原進(jìn)水口采用滾筒閘門控制，進(jìn)水口型式陳舊，滾筒閘門止水不嚴(yán)，啟閉設(shè)備失靈，進(jìn)水口及消力井水箱不能滿足過流要求和結(jié)構(gòu)。為此，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)原進(jìn)水口進(jìn)行全面改造。拆除原進(jìn)水口水箱及相關(guān)設(shè)施，重新設(shè)置塔式進(jìn)水口，采用平面鋼閘門控制進(jìn)水口。進(jìn)水口巖體破碎，局部不穩(wěn)定，擬對(duì)其表面風(fēng)化巖層進(jìn)行清除，然后進(jìn)行水泥砂漿襯護(hù)。引水隧洞存在襯砌質(zhì)量差、洞身存在裂縫及滲漏、混凝土襯砌厚度不夠、不能滿足結(jié)構(gòu)要求等問題，確定拆除原襯砌體，重新對(duì)隧洞進(jìn)行混凝土襯砌和回填固結(jié)灌漿。4水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)禾塘水是寧都縣重點(diǎn)(1)型水庫(kù)，地理位置極為重要，承擔(dān)著灌溉、養(yǎng)殖、防洪、發(fā)電等重任，水庫(kù)一旦失事，損失難以估量，因此不僅需要加固樞紐建筑，還需要配置自動(dòng)化水文測(cè)報(bào)、預(yù)警設(shè)施，實(shí)時(shí)進(jìn)行水庫(kù)科學(xué)優(yōu)化調(diào)度，在保證大壩本身安全的情況下，充分發(fā)揮水庫(kù)興利防害的作用。通過對(duì)禾塘水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合認(rèn)證，確認(rèn)對(duì)禾塘水庫(kù)除險(xiǎn)加固是十分必要的，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理。水庫(kù)除險(xiǎn)加固后