淺析肥源病險水庫除險加固

唐奕

（湖南省永州市水利局河道管理站 湖南永州 425000）

淺析肥源病險水庫除險加固

唐奕

（湖南省永州市水利局河道管理站 湖南永州 425000）

通過對新田縣肥源水庫存在的問題及原因進行分析后，本文提出對壩體采用高噴灌漿，加設土工膜等與壩寬壩高形成防滲體系，并繞壩肩進行處理。對大壩上游坡面重新護坡等重點處理措施，并對具體施工方法進行了闡述。

肥源水庫；病險；防滲；改造

1 工程概況

肥源水庫位于湘江支流舂陵水支流日西河上游，樞紐工程位于新田縣驥村鎮(zhèn)，距縣城15km。水庫控制集雨面積40.8km2，壩址以上干流長度9.14km，干流平均坡降2%，正常水位325m，正常庫容1320萬m3，校核洪水位326.93m，總庫容1556萬m3，死水位296m，死庫容22萬m3。水庫設計灌溉面積4.87萬畝，實際灌溉面積2.61萬畝，保護下游農(nóng)田5萬畝，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖、人飲供水、發(fā)電等綜合利用的中型水利工程。

肥源水庫大壩始建于1967年，為粘土斜墻堆石壩，壩頂高程為328.7m（黃海高程），最大壩高42.7m，壩頂寬5.2m，壩頂軸長150m。溢洪道為開敞式實用堰，堰為325m，堰寬為36m，末端采用挑流消能。輸水管隧洞內(nèi)徑1.4m，長163.5m，為鋼筋混凝土園型隧洞，管用臥管放水，進口底板高程296m，設計過流能力3m3/s。電站裝機兩臺，總?cè)萘繛?40kW。

2 病險情況及原因分析

2.1 病險情況

由于受當時的施工條件及施工水平影響，自水庫運行以來，出現(xiàn)過多次險情及隱患，給工程管理帶來較大困難。①多次出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。據(jù)有當?shù)毓芾聿块T數(shù)據(jù)記錄：1974年10月27日凌晨2時大壩內(nèi)坡開始滑坡，10月29日三天時間大壩壩頂向內(nèi)下滑坡11m，滑頂長113.5m。②溢洪道底板和側(cè)墻沖刷嚴重，年久失修，影響泄洪安全。③輸水隧洞漏水嚴重，嚴重影響灌溉效益和左岸山體的穩(wěn)定。

雖然水庫管理部門多次對大壩進行了除險加固處理，但由于資金方面的問題，一直處理不徹底。目前大壩仍存在不少較嚴重的工程險情和隱患。現(xiàn)以建筑物分類分述大壩存在的主要問題：

（1）大壩存在嚴重的安全隱患。①大壩壩基滲漏及壩肩繞壩滲漏嚴重；②大壩填筑質(zhì)量差，平均干密度偏低，斜墻滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求；③大壩內(nèi)坡未護坡；④下游壩坡局部抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求。

（2）溢洪道存在的安全隱患。溢洪道坐落在強風化基礎上，巖體裂隙發(fā)育、完整性程度較差、滲漏嚴重，溢洪道底板側(cè)墻出現(xiàn)了嚴重的沖刷坑洞及裂縫、滲漏嚴重。

（3）輸水隧洞存在的安全隱患。輸水隧洞及臥管存在嚴重漏水，其中輸水隧洞存在縱向及環(huán)向裂縫達15處。

2.2 原因分析

由于當時建設時配套資金不能及時到位，設計標準低，施工質(zhì)量差、技術(shù)條件差，加上填筑料不均勻、含水量較高、碾壓不密實等因素導致大壩防滲處理不到位，給大壩運行帶來了嚴重的安全隱患。

3 處理措施

大壩處理方式：

大壩處理方式主要有：①大壩主要采取對壩基全線帷帷灌漿，防滲帷幕深度應深入相對不透水層（透水率q∠6La）以下5m。②對大壩采取高噴灌漿法和加設土工膜等處理，并與壩基、壩肩帷幕灌漿連接形成防滲層。③右岸帷幕長度從壩端向山坡延伸80m、左岸壩端向山坡延伸30m。④對灌溉發(fā)電壓力隧洞進行內(nèi)襯加固，改臥式進水口為取水塔進水口。⑤溢洪道工程主要有原漿砌石拆除，過水斷面修整，漿砌石工程鋼筋混凝土工程及地基處理。

4 施工方法

（1）帷幕灌漿：按照《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/SL62-2014）的要求，在大壩左側(cè)的搭建灌漿平臺，灌漿孔為單排（孔距2.2m），采用地質(zhì)150型鉆機鉆孔灌漿，兩次加密施工，以灌漿泵灌入水泥漿。灌漿施工程序為：定孔→鉆孔→洗孔→沖洗→試壓水→制漿→灌漿→檢查。灌漿具體施工采用地質(zhì)鉆機鉆孔，鉆孔結(jié)束后用高壓水清洗，將孔內(nèi)殘存的巖粉、鐵末等沖洗出孔口，洗孔至孔底殘留物質(zhì)厚度小于10～20cm，回水變清后改變漿液水灰比，等到吸漿率逐漸小于規(guī)定值，再逐漸升壓、直到結(jié)束。全孔結(jié)束后，必須做好對鉆孔的封堵。最后一段灌漿結(jié)束后，應立即改用稠一級漿液進行復灌。對施工記錄的檢查，主要通過檢查各項施工記錄、成果資料、質(zhì)量檢查制度的執(zhí)行情況等方法進行。

（2）大壩高噴灌漿：大壩上游壩坡315.7m高層處平臺外布設一排高噴灌漿孔與壩基及兩壩肩帷幕灌漿連接，形成一道封閉連續(xù)的防滲墻。設計孔距約1.2m，在施工過程中，孔距等設計參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場試驗成果作適當調(diào)整。大壩高噴灌漿具體施工：首先在孔底靜噴2～3min，噴口提升速度因地層而異，同時在施灌過程中若孔不冒漿應立即停止提升，直到孔口冒漿冒比重達到1.2以上時再開始提升。當噴桿提升到設計高度后即可停機。當噴漿完畢后，應隨時用回漿池中的漿液作靜壓灌即可停機，同時應做到隨沉隨補，直到漿液不再析水下沉為止。在灌漿過程中，必須嚴格遵守現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范和操作過程，切實按照設計所交圖紙和有關(guān)施工要求施工。當施檢部位的噴射工程施工完成7日后，即可進行檢查，并測定其效果。

4.1 大壩上游坡面護坡

大壩上游壩坡施工最好選定在枯水期（10月至次年3月）進行，大壩壩坡整平壓實后，坡面先鋪砂石反濾層，后用預制混凝土塊護砌，此過程自下而上進行，坡腳處設防滑墻。對坡面護坡工程所有原材料、中間產(chǎn)品進行檢測，檢查合格才能用于施工，以確保坡面護坡工程質(zhì)量。

4.2 壓力隧洞加固

壓力隧洞采用內(nèi)加鋼襯加固，鋼襯制作和安裝必須按照有關(guān)規(guī)程規(guī)范檢查標準進行嚴格的質(zhì)量檢查，并委托第三中介檢測單位進行檢查，經(jīng)檢查合格后方可進行回填灌漿工程施工?；炷烈r砌空隙回填灌漿完成后再進行接縫灌漿，約成110°角度，兩側(cè)錯開布置一排灌漿孔，孔距約為2m，頂部設排氣孔，孔距2m。按縫灌漿在回填灌漿完成14d后經(jīng)敲打檢查空隙符合要求以后才進行，采用磁座電鉆鉆孔灌方法同上。回填灌漿和接縫灌漿壓力均控制為0.3MPa。

4.3 取水塔工程

發(fā)電壓力隧洞進水口為塔式，作為輸水建筑物的首部建筑，進取水口底部高度不變。具體施工程序：原取口段拆除→取水塔混凝土澆筑→工作橋施工→啟閉機、閘門安裝。原進水口拆除采用人工配合風鉆撬除，拆除石渣料就近堆放后運出；取水塔、工作橋施工的混凝土澆筑采用1m3移動式拌和機拌制混凝土，鋼筋及模工程采用人工綁扎、安裝及拆模；鋼閘安裝前需檢查其品種是否符合設計要求，并前應予以矯正和調(diào)直，門體焊接和拼裝完成后應進行檢驗才能安裝。

4.4 溢洪道工程

溢洪道是宣泄超蓄洪水，保證水庫安全的重要建筑物，溢洪道改建工程主要對原漿砌石拆除，過水斷面和底板高程一定要嚴格按設計進行，經(jīng)驗收合格后方能進入下一輪工序施工。底板混凝土必需平整光滑，混凝土強度要達到設計要求。原漿砌石拆除采用人工拆除，底板混凝土采用機械拆除；混凝土及鋼筋混凝土采用1m3拌和機拌和人工運料、平倉、插入式震搗器搗實；鋼筋及模板工程采用人工綁孔、安裝和拆模；溢洪道側(cè)墻漿砌石采用座漿法砌筑；溢洪道地基固結(jié)灌漿孔在10m寬的底板上布4排按梅花形布置，孔距、排距均勻布置，固結(jié)灌漿在底板混凝土澆筑前進行，灌漿壓力采用0.3MPa。

5 結(jié)論

新田縣肥源水庫除險加固工程竣工后，通過多年試運行，大壩無滲漏現(xiàn)象，增大了蓄水庫容，加大了調(diào)洪能力，受益于農(nóng)田灌溉，為座壩電站帶來一定的效益。

TV697.3

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1004-7344（2016）07-0140-02

2016-2-20

唐奕（1981-），男，工程師，本科，主要從事水利工程工作。