低壩壩下埋管技術(shù)處理方案

□張瑞雪（河南省水利勘測設(shè)計(jì)研究有限公司）

1 工程概況

潑河水庫左岸輸水管主要用于灌溉及生活用水，位于潑河水庫3#副壩下，為壩下埋管，洞子尺寸為0.80m×1.00m（寬×高）的箱形涵洞，洞長62.00m。由于原伸縮縫止水破壞，造成漏水。危及3#副壩安全，必須進(jìn)行修復(fù)，但由于原孔徑太小不易進(jìn)人修復(fù)，故為了徹底解決壩下埋管存在問題，最終選用壩下埋管，在廊道內(nèi)修建鋼管。廊道為城門洞形，底寬3m，頂拱中心角為1800，頂拱直徑為3.00m，采用C25鋼筋混凝土。輸水鋼管（0.80m）下設(shè)C20素混凝土管座。

3#副壩為粘土斜墻壩，壩頂寬度6.00m，壩長286.00m，壩高10.90m，壩體下游設(shè)置排水砂帶。

2 壩下埋管處理方案

由于左岸輸水管漏水嚴(yán)重，威脅到潑河水庫大壩安全，而灌溉及生活用水無其它出水口，左岸輸水管還得保留，不能封堵，所以經(jīng)綜合考慮加固采用開挖壩下埋管方案，保證灌溉及生活用水需求。

為保證左岸輸水管建成后大壩安全，壩下埋管采用了廊道內(nèi)套管、開挖邊坡1:3、防滲刺墻、截水環(huán)等綜合處理措施。

2.1 壩下埋管結(jié)構(gòu)形式選擇

結(jié)構(gòu)形式斷面形式一般采用圓拱直墻形（城門洞形）、馬蹄形和蛋形，后兩種形式充分利用了混凝土的抗壓強(qiáng)度，能夠承受上部荷載較大，結(jié)構(gòu)跨越能力大，且地基條件較好情況，但是其施工難度較大。城門洞形結(jié)構(gòu)形式簡單，施工放樣、開挖和澆筑都較方便，由于本工程洞頂填土高度最高僅有12.00m左右，結(jié)構(gòu)受力不是很大，故廊道結(jié)構(gòu)形式選用鋼筋混凝土襯砌圓拱直墻形斷面形式。

左岸輸水管設(shè)計(jì)流量不大，原洞高0.80m、寬度1.00m已經(jīng)能滿足過流要求，但是由于左岸輸水管為壩下埋管，對滲流要求條件高，伸縮縫、止水破壞都會在壩體內(nèi)形成滲漏通道，造成3#副壩下游坡塌陷等一系列問題，這在以往的運(yùn)行中已經(jīng)出現(xiàn)，而且在滲漏破壞初期不易發(fā)現(xiàn)。考慮到水庫安全，也為了工程安全和檢修方便，選擇底寬3.00m，側(cè)墻高1.50m，頂拱高度1.50m的廊道，廊道內(nèi)套DN800鋼管的結(jié)構(gòu)形式。廊道伸縮縫處設(shè)置截水環(huán)，止水采用橡膠止水，外縫采用密封膠填縫。

壩下埋管采用廊道內(nèi)套鋼管方案，解決了正常運(yùn)行時輸送水體與壩體直接接觸的可能，避免了內(nèi)水外滲產(chǎn)生滲漏通道引起壩體土體流失的可能，運(yùn)行檢修方便，大壩安全保證率更高。見圖1。

圖1 壩下埋管剖面圖

2.2 開挖邊坡選擇

土壩壩體裂縫是危及大壩安全的主要因素，不均勻沉降引起的大壩裂縫比較普遍，所以壩體開挖邊坡不宜過陡，碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范中與土質(zhì)防滲體連接岸坡的開挖不宜陡與1:1.50等要求。因左岸輸水管位于壩基全風(fēng)化巖體中，巖體中按1:1.50，壩體開挖按1:3就能滿足要求，綜合考慮壩下埋管開挖邊坡均采用1:3。

2.3 防滲刺墻截滲措施

壩下埋管外壁土方回填時，只能采用小型設(shè)備或人工夯實(shí)，接觸面處夯實(shí)保證率不高，易沿埋管外壁形成滲流通道，造成接觸沖刷，水將土顆粒帶走，危及大壩安全。

一般針對這種情況，采用在埋管伸縮縫處設(shè)置截水環(huán)截?cái)酀B流通道，但一般截水環(huán)較小，又增加了截水環(huán)處回填密實(shí)的難度，如回填質(zhì)量控制不到位，效果會不明顯。為徹底解決沿埋管外壁形成滲流通道，危及大壩安全，在大壩上游粘土斜墻處設(shè)置防滲刺墻，防滲刺墻每側(cè)超出廊道2.20m，總長8.00m，坡度為1:0.25，采用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。防滲刺墻與埋管之間設(shè)置變形縫，并設(shè)置兩道紫銅片止水。見圖2。

圖2 防滲刺墻剖面圖

2.4 大壩下游排水措施

為解決大壩壩體滲水能安全排走，又不導(dǎo)致壩體土體流失，危及大壩安全，在廊道下游設(shè)置排水砂帶將廊道包裹起來，并與壩體下游排水砂帶連接，這樣壩體滲水能安全排出，并不帶走壩體土顆粒，保證了大壩安全。

3 結(jié)語

水庫滲漏往往會危及大壩安全，而壩下埋管引起水庫滲漏危及大壩安全的比例很大，水庫安全事關(guān)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，壩下埋管方案必須做到安全、可靠。潑河水庫左岸輸水管壩下埋管采用了廊道內(nèi)套管、開挖邊坡1:3、防滲刺墻、截水環(huán)等綜合處理措施，水庫運(yùn)行多年來，取得很好的效果，大壩安全得以保證。所以，低壩壩下埋管方案，通過可靠的技術(shù)保證措施，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，低壩壩下埋管是可行的，大壩安全也是有保證的。