復(fù)合土工材料在庫底透水處理中的應(yīng)用

趙立富，馬志宏

（莒縣水利局，山東 莒縣 276500）

黃崖下水庫位于山東省莒縣東莞鎮(zhèn)，壩址以上流域面積3.0 km2，屬石灰?guī)r地區(qū)。該庫于1966年10月竣工投入運行，是一座集防洪、灌溉于一體的小（2）型水庫。保護(hù)著下游2 km處鎮(zhèn)駐地和沿途村莊5 000口人、400余hm2耕地的安全。水庫建成后，每年僅在夏秋兩季為發(fā)展灌溉、防洪減災(zāi)、改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，發(fā)揮了一定的作用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。

黃崖下水庫現(xiàn)狀總庫容65萬m3，興利庫容43萬m3，死庫容6萬m3。水庫樞紐工程主要有大壩、溢洪道、放水洞3部分組成。大壩為壤土心墻沙殼壩，最大壩高15 m，最大壩長190 m，壩頂寬3～5 m，壩頂高程200～201 m。溢洪道位于大壩右端，壩肩式，進(jìn)口為開敞式寬頂堰；放水洞位于壩下主河槽段，為漿砌石矩形涵洞；進(jìn)水口位于壩上游壩坡底部，為斜拉式閘門。

1 工程存在問題

建庫46年來，每逢汛期，幾乎年年蓄滿，可過了汛期，水逐漸減少，一個冬天全部漏完，到翌年春天，用水灌溉時，庫內(nèi)早已無水。因該庫地勢較高，鎮(zhèn)政府及其周邊村莊想利用自然壓差解決吃水，可水源無保障。由于長期占用大量土地?zé)o效益，一度想放棄該庫，拆除壩體種田。

2011年小水庫除險加固將黃崖下水庫列入其中，在確定工程方案時反復(fù)考慮，如果只加固壩體、改造放水洞、拓寬溢洪道等，只能保證工程自身安全，水庫蓄水問題仍然得不到解決。

因該庫壩址及其流域內(nèi)全部均處在石灰?guī)r地區(qū)，猜測產(chǎn)生溶洞透水的現(xiàn)象極有可能，水庫興利水位以下與水的接觸面都有透水的可能。對此，縣水利局對黃崖下水庫進(jìn)行了地質(zhì)勘察工作，本次勘察采用了地質(zhì)鉆探、測繪等綜合勘測方法和高密度電法勘探。

通過鉆探與高密度電法測深等物探方法得出如下結(jié)論：1）左岸分水嶺山體寬厚（超過1.0 km)，鄰谷相對下切較淺，不會發(fā)生向鄰谷的滲漏問題，但右岸近壩段受采石影響，山體單薄，寬度最窄處僅24.0 m，存在壩肩繞滲問題；2）水庫建成后，由于庫區(qū)滲漏嚴(yán)重，大部分時間處于無水狀態(tài)，基本成為一座廢棄水庫，主要原因是由于庫水通過庫底巖溶發(fā)育區(qū)滲漏，建議對庫底巖溶發(fā)育區(qū)及水庫右岸灰?guī)r出露處及不整合面進(jìn)行防滲處理；3）庫區(qū)地下水主要受大氣降水補給，地表水排泄暢通，庫區(qū)周邊山間相對低洼處，地形相對較高，地面高程一般高出水庫最高蓄水位，庫區(qū)在興利水位條件下一般不會產(chǎn)生浸沒問題；4）大壩為壤土填筑，填筑質(zhì)量較好，滲透性、壓實度基本符合沙殼壩質(zhì)量要求和心墻土料技術(shù)要求。河床、緩坡段清基徹底，呈長柱狀，節(jié)理、裂隙不發(fā)育，巖體完整性好，承載力高，壩基穩(wěn)定性好，不存在壩基滲漏問題。但灰?guī)r地區(qū)滲漏情況復(fù)雜，為安全起見決定對壩基與右岸肩接觸帶處采取防滲處理。

2 工程方案

1）岸坡裸露巖山整修，按1︰1.5整坡，然后鋪50 cm黏土壓實，再鋪設(shè)復(fù)合土工膜，復(fù)合土工膜上部鋪筑80 cm厚黏土保護(hù)層，表層種植草皮，禁止植樹。

復(fù)合土工膜（二布一膜）是在薄膜的外側(cè)貼土工布，復(fù)合土工膜具有抗拉、抗撕裂、抗頂破等特性，物理力學(xué)指標(biāo)高，具有強度高、延伸性能好、變形量大、耐酸堿、抗腐蝕、耐老化、防滲性、抗老化性能好等特點。

2）平行壩軸線土工膜鋪設(shè)160 m左右，個別區(qū)域在施工過程中視開挖以后地質(zhì)變化可做適當(dāng)調(diào)整。順河流方向鋪設(shè)長度150 m。

3）土工膜鋪設(shè)時，庫底與壩坡連接由壓重平臺順延至高程195 m處，遇齒墻處，設(shè)置在齒墻以下，上下黏土保護(hù)層厚度滿足30 cm。

4）根據(jù)地質(zhì)勘探資料，沿右岸坡整體鋪筑150 m，順岸坡以上，岸坡另行鋪筑長度250 m，坡面處理同前段，自坡腳向庫內(nèi)延伸20 m，施工方法相同。

3 工程實施

工程于2012年3月開始動工，6月底竣工。首先對興利庫容淹沒線以下確定為透水部分區(qū)域進(jìn)行整修，削高填洼，岸坡處理按1︰1.5整坡，然后鋪50 cm黏土壓實，共計鋪設(shè)復(fù)合土工膜24 000 m2。復(fù)合土工膜單重800 g/m2，搭接縫寬20 cm，幅寬6 m。

復(fù)合土工膜鋪設(shè)施工中，采用邊鋪膜邊附土，為防止紫外線照射，增加抗老化性能，同時防止人為破壞，膜上覆土厚度80 cm。

4 工程效益

截止7月底，水庫已蓄水43萬m3，水位達(dá)到興利水位。庫容達(dá)到興利庫容，經(jīng)過2個多月的觀測，在放水洞關(guān)閉的情況下，水位沒有任何變化，庫底透水問題得到徹底解決。

黃崖下水庫透水處理的成功，對下游及其周邊地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整將起到積極作用，極大地調(diào)動農(nóng)民種植高效經(jīng)濟(jì)作物的積極性，對下一步節(jié)水灌溉規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。目前，東莞鎮(zhèn)政府已著手籌建利用水庫自然壓差來解決鎮(zhèn)駐地及周邊16個村20 000口人的集中供水工程。