雙塔水庫(kù)滲漏分析及處理

緱 斌 ，蒲曉琪

(1.甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省疏勒河流域水資源管理局,甘肅 玉門(mén) 735211)

1 概 述

雙塔水庫(kù)位于甘肅省疏勒河中下游，始建于1958年，1960年2月建成蓄水。水庫(kù)最高蓄水位1 329.8 m，一直未達(dá)到正常蓄水位1 330.30 m；先后于1978年、1996年、2002年對(duì)壩體進(jìn)行了3次除險(xiǎn)加固,3次安全鑒定時(shí)間分別為1996年、2000年、2014年。

2013年9月24日，水庫(kù)蓄水位1 330.00 m時(shí)，1號(hào)副壩壩后發(fā)現(xiàn)2處滲流點(diǎn)，主壩右壩肩山體埡口處也出現(xiàn)滲流。水位達(dá)到1 330.21 m時(shí)，右壩肩滲流量達(dá)0.93 L/s。

2014年10月14日，水利部大壩安全管理中心對(duì)《甘肅省疏勒河雙塔水庫(kù)安全評(píng)價(jià)報(bào)告》和《雙塔水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告》進(jìn)行了復(fù)核，復(fù)核結(jié)論的主要內(nèi)容為:主壩左壩肩下游坡抗滑和抗震穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求；主壩左壩肩滲透穩(wěn)定性不滿足規(guī)范要求；副壩滲流安全不滿足規(guī)范要求；正常溢洪道消力池尾坎凍融破壞；泄洪渠交通橋存在安全隱患；輸水洞兩座交通橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，損毀較嚴(yán)重；大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不全。同意定為“三類(lèi)壩”。

2 除險(xiǎn)加固施工地質(zhì)監(jiān)測(cè)

本次雙塔水庫(kù)除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)方案主要為：對(duì)主(副)壩打塑性混凝土防滲墻，主壩墻厚0.8 m，副壩墻厚0.6 m，主壩墻體入巖深度不小于0.8 m，副壩墻體入巖深度1.0 m。對(duì)主(副)壩體進(jìn)行砂礫石培厚，培厚寬度2.0 m，填筑料相對(duì)密度≥0.75。對(duì)主(副)壩基進(jìn)行帷幕灌漿(2號(hào)副壩為左壩段)，灌漿深度為巖石透水率小于5 Lu以下10 m。在1號(hào)副壩溢洪道北側(cè)增設(shè)2號(hào)溢洪道。

2.1 塑性混凝土防滲墻入巖

根據(jù)施工先導(dǎo)孔資料：主壩和1、2號(hào)副壩施工先導(dǎo)孔揭示的各壩體防滲墻基巖面高程基本與勘察資料相符，勘設(shè)和先導(dǎo)孔資料均可作為防滲墻施工入巖深度的依據(jù)。

鑒于受20世紀(jì)五六十年代施工條件限制，原壩基清基不徹底。施工前現(xiàn)場(chǎng)研究確定防滲墻施工原則：

一是防滲墻施工以勘設(shè)資料和先導(dǎo)孔資料為依據(jù)。

二是基巖面界定以粘土防滲墻(1號(hào)副壩壩體以碎石土為主局部為粘土心墻、2號(hào)副壩壩體為含礫砂土)與壩基片麻狀花崗巖(2號(hào)副壩右壩段壩基巖性為磚紅色泥質(zhì)砂巖)的不同巖性為準(zhǔn)繩。

三是抓斗施工中以徹底抓不動(dòng)并抓出較新鮮巖塊為準(zhǔn)，量測(cè)槽(孔)見(jiàn)巖深度后開(kāi)始施以沖擊鉆入巖。

四是根據(jù)設(shè)計(jì)要求：主壩以不小于0.8 m和副壩不小于1.0 m控制入巖深度，在防滲墻入巖深度施工中，一般單槽(孔)采用五孔三抓，巖石堅(jiān)硬時(shí)采用鉆入巖排砸(俗稱(chēng)趕羊槽)，確保入巖深度；待每槽(孔)槽內(nèi)沉淀(<10 cm)清理完成后，再以綱絲測(cè)繩量測(cè)為準(zhǔn)，確定實(shí)際入巖深度和及泥漿比重。每槽(孔)待入巖深度、槽(孔)內(nèi)沉淀、泥漿比重三項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)入下道防滲墻澆筑工序。

2.2 壩體培厚

主(副)壩壩體砂礫石填筑料培厚寬度均為2.0 m，設(shè)計(jì)相對(duì)密度≥0.75。培厚后主壩壩頂寬度10.0 m，1號(hào)副壩除老輸水洞上部的大埡口段壩頂寬度8.0 m外，其余壩段和2號(hào)副壩壩頂寬度均為5.0 m。

培厚時(shí)填筑料控制厚度0.4 m，含水量控制在6%，并對(duì)老壩體表層1.0 m銜接寬度同時(shí)進(jìn)行大型振動(dòng)碾碾壓4邊，施工、監(jiān)理、質(zhì)檢三方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)平行檢測(cè)試驗(yàn)。主壩培厚在0+000～0+220和0+900～0+980左、右兩壩肩地基巖性為弱風(fēng)化片麻狀花崗巖，0+200～0+900壩基巖性為河床和階地砂卵礫石層，局部淤泥層用砂礫石換填。

培厚壩基均位于地下水位以上，地基碾壓后砂礫石相對(duì)密度≥0.75。1號(hào)副壩培厚壩基巖性均為弱風(fēng)化片麻狀花崗巖。2號(hào)副壩為壩前低水位時(shí)水面距壩址約200 m時(shí)培厚，0+000～0+180壩基巖性為前震旦系混合巖，0+180～0+650壩基巖性為新近系泥質(zhì)砂巖夾砂質(zhì)泥巖(見(jiàn)表1)。

表1 主(副)壩體培厚試驗(yàn)成果

2.3 帷幕灌漿與壩基(肩)滲漏

主(副)壩壩基設(shè)計(jì)帷幕灌漿控制指標(biāo)為巖石透水率<5 Lu，孔距為1.5 m。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)，其孔距能滿足設(shè)計(jì)帷幕灌漿對(duì)孔距的要求；主壩壩基帷幕灌漿深度巖石透水率5 Lu線均比設(shè)計(jì)灌漿深度深5 m，并對(duì)5 Lu線以下10 m也進(jìn)行了帷幕灌漿。

1號(hào)副壩帷幕灌漿控制指標(biāo)與主壩相同，副帷幕灌漿深度比設(shè)計(jì)灌漿深度深13～25 m，局部達(dá)35 m。壩基(肩)滲漏量與庫(kù)水位關(guān)系密切。帷幕灌漿后主壩左、右壩肩及1號(hào)副壩0+130壩后仍有部分滲漏，經(jīng)歸納分析均為基巖裂隙水滲漏，原因一是設(shè)計(jì)巖石透水率5 Lu以下基巖裂隙水；二是花崗巖中存在局部囊狀風(fēng)化巖體，該巖體透水不透漿。

表2 各壩基(肩)滲漏量對(duì)比

2號(hào)副壩未進(jìn)行帷幕灌漿，因防滲墻加固后壩后滲漏量明顯減少，加之左、右兩壩肩受地形及基巖面起伏條件限制，不能形成封閉防滲體，考慮到對(duì)下游生態(tài)的影響，確定不再對(duì)左壩段進(jìn)行帷幕灌漿(見(jiàn)表2)。

3 2號(hào)溢洪道

2號(hào)溢洪道長(zhǎng)301.3 m，閘(渠)基及消力池基礎(chǔ)均座落在弱風(fēng)化的片麻狀花崗巖上，施工開(kāi)挖揭露地層巖性與勘察資料相符，地基承載力和變表特性均滿足工程荷載要求?；A(chǔ)采用打錨桿及灌漿相結(jié)合的方式：錨桿為系統(tǒng)錨桿，長(zhǎng)度為5 m，間排距為3 m；灌漿采用固結(jié)灌漿，間距2.5 m。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)本次除險(xiǎn)加固工程，基本解決了雙塔水庫(kù)樞紐建筑物壩坡抗滑(震)穩(wěn)定、壩體壩基(肩)滲透穩(wěn)定、副壩滲流安全及防洪等方面的歷史遺留問(wèn)題，為甘肅西部干旱區(qū)水利樞紐安全保障發(fā)揮了舉足輕重的作用，其社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益利在千秋。

[1] 王其武．甘肅省疏勒河雙塔水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].蘭州:甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院, 2015.

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