晉陽湖水庫一期工程北岸壩體防滲處理方案

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（太原市水利建筑工程總隊(duì)，山西 太原 030012）

1 工程概況

晉陽湖水庫是由一塊洼地周圍筑堤而成的人工淺型水庫，南北長2990 m，東西寬1700～2000 m，高程773.0～776.0 m，湖底平坦，最高壩頂高程782.1 m，平均水深4.0 m。晉陽湖水由汾河西干渠引入，為內(nèi)陸水體，屬于“旁引水庫”，晉陽湖除險(xiǎn)加固工程完工后，最高運(yùn)行水位降至778.0 m，湖區(qū)水域面積4.8 km2。水庫擔(dān)負(fù)著太原市一電廠的晾水池功能，湖水由汾河西干渠引入。晉陽湖除險(xiǎn)加固工程完工后，湖區(qū)水域面積擴(kuò)至4.8 km2。

根據(jù)近3年實(shí)際運(yùn)行狀況，晉陽湖水庫每年需從汾河二庫補(bǔ)水4次，平均補(bǔ)水量2656萬m3，一電廠每年運(yùn)行消耗量1000萬m3，年蒸發(fā)量312萬m3，漏滲損失量1200萬～1500萬m3。晉陽湖周邊圈溝水位較高，北側(cè)武家莊村常年被水體包圍，湖區(qū)滲漏嚴(yán)重。

根據(jù)水庫現(xiàn)狀，對(duì)晉陽湖水庫延湖采取垂直防滲處理滲漏及加固處理，采用水泥土防滲墻工藝形成防滲體系，以改變湖底滲漏現(xiàn)狀。

2 北岸壩體現(xiàn)狀

北岸水泥土防滲墻（樁號(hào)H2+413.83—H3+644.4，樁號(hào)A2+157.22—A2+196.28）施工時(shí)，深攪設(shè)備鉆進(jìn)至4.0~5.0 m左右遇大量塊石，無法鉆進(jìn)，造成攪拌頭損壞、斷裂。查閱水庫相關(guān)資料，北岸壩體加固加高處理時(shí)未進(jìn)行壩面清基工作。為此選擇區(qū)域進(jìn)行局部開挖，揭示壩體在4.0~5.0 m埋深處上部煤渣及小粒徑碎石（層厚10 cm），下部大塊石。北岸未施工段（樁號(hào)H2+808.12—H3+024.83）在4.0~5.0 m處發(fā)現(xiàn)塊石及雜物，目前此段異物分部不詳，對(duì)上述部位未進(jìn)行施工。根據(jù)地質(zhì)鉆機(jī)取芯揭示最大塊石直徑40 cm。

3 處理措施

針對(duì)北岸壩體情況及深攪設(shè)備無法施工的狀況，采用開挖換填措施進(jìn)行處理。

3.1 施工放樣

對(duì)施工三種樁體采用全站儀測量放樣，各施工軸線確定后，現(xiàn)場做出明顯標(biāo)識(shí)并加以保護(hù)。迎水面支護(hù)樁軸線根據(jù)設(shè)計(jì)防滲軸線水平上移40 cm控制；下游加固樁按設(shè)計(jì)防滲軸線水平下移28 cm控制。

3.2 施工過程

水庫現(xiàn)狀壩體較窄，開挖深度最大在5.0 m左右，在防滲軸線上游側(cè)（迎水面）利用深層攪拌設(shè)備施工支護(hù)樁，支護(hù)樁樁頂高程按現(xiàn)狀壩頂高程控制，嵌入煤渣碎石層，開挖壩體時(shí)起支護(hù)穩(wěn)定作用。支護(hù)樁施工達(dá)到5 d齡期后進(jìn)行開挖換填，采用挖掘機(jī)機(jī)具開挖，待換填完10 m后施工防滲墻至設(shè)計(jì)孔深。后續(xù)邊開挖邊施工，嚴(yán)禁開挖軸線過長，以滿足每天設(shè)備施工完成軸線為標(biāo)準(zhǔn)。

由于開挖寬度在70 cm左右，根據(jù)這一情況在防滲墻下游側(cè)布置套接聯(lián)體加固樁，以深入壩體1.0 m為標(biāo)準(zhǔn)，防止開挖部位回填土不夠密實(shí)，攪拌形成樁體與防滲墻聯(lián)結(jié)形成蓋帽防止下沉，采用平行施工法。防滲墻施工按設(shè)計(jì)樁頂高程控制，終孔深度按設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。

以上施工不同形式樁體技術(shù)要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參照防滲墻施工程序及控制要求。

4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及防護(hù)措施

北岸壩體較窄，現(xiàn)庫水位較高，壩體含水率處于飽和狀態(tài)，在支護(hù)后開挖將產(chǎn)生各種風(fēng)險(xiǎn)。

第一，開挖施工時(shí)，上游壩體施工的支護(hù)樁在開挖產(chǎn)生的震動(dòng)及設(shè)備的碾壓等可能出現(xiàn)支護(hù)樁斷裂及倒塌，造成設(shè)備不穩(wěn)定、上游側(cè)壩體坍塌等后果；第二，開挖施工中如果土體松動(dòng)或石塊較大清理時(shí)產(chǎn)生孔洞及縫隙，發(fā)生透水事件，如不能及時(shí)回填制止，將造成重大安全事故；第三，開挖過程中土體含水率及地下水位較高，開挖周邊可能發(fā)生土體滑坡、塌方等事故。

針對(duì)壩體實(shí)際現(xiàn)狀及可能發(fā)生的各種安全事故，采取以下防護(hù)措施：第一，每次開挖的斷面長度控制在2.0 m，嚴(yán)禁多挖，土體就近堆放，便于及時(shí)回填。第二，嚴(yán)禁晚上施工，合理安排施工計(jì)劃，開挖長度滿足每天深攪設(shè)備當(dāng)班生產(chǎn)任務(wù)，避免多挖。第三，開挖前配備足夠的安全防護(hù)網(wǎng)、后壁鋼管、木樁、蛇皮袋等應(yīng)急救援物資，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。第四，在開挖軸線周邊提前儲(chǔ)備足夠的土方、石塊及鋼筋網(wǎng)，發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)及時(shí)展開救援，保證人員、設(shè)備、壩體安全。

5 結(jié)語

此次北岸壩體防滲處理段全長1.5 km，壩體防滲處理段完成后，年可減少湖水滲漏損失量1000萬m3，蓄水位降至778 m，為滿足市一電廠的循環(huán)晾水要求提供了高效、經(jīng)濟(jì)的條件，同時(shí)為保護(hù)湖區(qū)周邊群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全提供了可靠保證。