萬年縣土石壩加固方案比較選擇

李 隆

（萬年縣水務局， 江西 上饒 335500）

1 萬年縣現(xiàn)役土石壩加固方案比較選擇

1.1 大壩加固方案選擇

以蔣源水庫大壩為例分析土石壩加固方案比較選擇。蔣源水庫1959年動工興建，1960年建設完成，總庫容2.96×106，興利庫容2.26×106，正常蓄水位62.94 m，是一座以灌溉為主,兼有防洪綜合利用的小(1)型水庫，設計灌溉面積0.3萬畝。水庫大壩壩基上部為強風化粉砂質(zhì)千枚狀板巖，巖體具中等透水性，壩基存在滲漏問題。大壩壩體填筑土為含礫低液限粘土，局部粘粒含量偏低，具中等壓縮性，土體不密實，填筑質(zhì)量差，滲透系數(shù)平均值為2.2×10-4cm/s，不滿足規(guī)范強制性條文要求。針對土石壩壩基滲漏及壩身滲流不穩(wěn)定病害，本次土石壩大壩除險加固擬對壩身及壩基滲漏通道進行截滲。

方案擬定:對大壩防滲主要采用壩身垂直防滲方案，目前國內(nèi)技術(shù)較成熟又適合本工程實際情況的技術(shù)主要有沖抓套井回填粘土防滲技術(shù)、深層攪拌樁截滲墻技術(shù)等。結(jié)合本工程大壩地形、地質(zhì)情況，本次除險加固對大壩防滲初步擬定以下兩個方案進行比較分析。

(1)在大壩壩軸線處采用沖抓式機械造井，井孔深至基巖，在套井內(nèi)回填夯實粘土，形成一道防滲心墻。大壩沖抓套井采用兩排布置，孔徑1.05 m，孔心距0.82m，單排布孔，心墻有效厚度0.66 m，孔深深入基巖以下0.50 m。

(2)在大壩壩頂軸線處對壩身和壩基實施深層攪拌樁，攪拌樁與壩體及壩基形成一道連續(xù)銜接的防滲體系，攪拌樁單排布置，孔徑0.35 m，孔距0.16 m，有效厚度0.31 m，孔深深入基巖以下0.50 m。

從工程施工和造價兩方面進行比較：方案(1)施工工藝簡單，質(zhì)量易于控制，可縮短工期，廣泛用于江西省土石壩防滲加固中，防滲效果可靠，積累了較多施工經(jīng)驗，方案(2)施工設備簡單，施工技術(shù)成熟，施工質(zhì)量易于控制但對土層土料要求較嚴，不適于加固含有較大漂石、壩高超過10 m的土石壩；方案(1)概算總額約為64萬元，方案(2)概算總額約為79萬元。

綜上比較，方案(1)比方案(2)節(jié)省投資，不受天氣及庫水位的影響，施工質(zhì)量易于保證，施工工期短，防滲效果可靠程度高，推薦方案(1)。

1.2 溢洪道加固方案選擇

以南山水庫溢洪道為例分析溢洪道加固方案比較選擇。南山水庫1970年開工興建，1972年建設完成，總庫容1.12×106，興利庫容7.26×105，正常蓄水位73.42 m，是一座以灌溉為主，兼有防洪綜合利用的小(1)型水庫，設計灌溉面積 0.11萬畝。水庫溢洪道為山體開挖而成，進口段底板未襯護，抗沖刷能力差，控制段及泄槽段混凝土底板局部薄層襯護并存在多條縱橫向裂縫，泄槽段兩側(cè)邊坡過陡，無消能設施，出水渠狹窄彎曲，洪水不能安全下泄。針對溢洪道消能設施損壞、沖刷不穩(wěn)定、泄洪危險病害，本次溢洪道加固除險加固擬對溢洪道進口段、控制段、泄槽段、消能防沖段、出水段進行加固，擬定了以下兩個方案進行比較分析。

(1)對進口段底板進行混凝土襯護，對控制段及泄槽段底板混凝土面進行鑿毛、清洗，澆筑C20混凝土，采用錨筋連接新舊混凝土，對泄槽段兩側(cè)陡坡進行混凝土襯砌，新建長8 m，寬2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及長約400 m的泄洪渠。

(2)對進口段底板進行混凝土襯護，對控制段及泄槽段底板混凝土面進行鑿毛、清洗，澆筑C20混凝土，采用錨筋連接新舊混凝土，拆除重建泄槽段陡坡，采用M7.5漿砌石砌筑，新建長8 m，寬2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及長約400m的泄洪渠。

從工程施工及造價兩方面比較：方案(1)施工工序簡單，棄渣量極少，施工工期較短，方案(2)需拆除現(xiàn)有側(cè)墻的砼和漿砌石，棄渣量大且施工工期較長；方案(1)的概算總額約30萬元，方案(2)概算總額約40萬元。

綜上比較，方案(1)比方案(2)節(jié)省投資，施工簡易，工期短，推薦方案(1)。

1.3 輸水建筑物加固方案選擇

以蔣源水庫為例分析輸水建筑物加固方案比較選擇。水庫涵管座落在左壩頭強風化千枚狀板巖體上，涵管管體多處蜂窩麻面，局部露筋，鋼筋銹蝕嚴重，混凝土強度偏低，滲漏嚴重。針對輸水建筑物損壞病害，本次輸水建筑物除險加固擬定以下兩種方案進行比較分析。

(1)挖除老涵管，修建新涵管，施工中對部分壩體進行開挖及回填，為保證壩體新老土體結(jié)合，應注意回填質(zhì)量并對新老土體接觸面進行開挖齒槽鑲嵌處理。

(2)封堵現(xiàn)涵管，在大壩右岸山體新挖一條洞長197 m，洞徑2.0 m的引水隧洞，采用C20鋼筋混凝土襯砌，襯砌后內(nèi)徑1.5 m，采用螺桿啟閉機啟閉進行啟閉。

從工程施工和造價兩方面比較：方案(1)對壩體進行開挖的土方量大，約占大壩壩體土方的 67%，施工時無導流建筑物，排水困難，建成后不便于檢查，方案(2)可利用現(xiàn)有灌溉涵管導流，施工期較寬裕，施工干擾少，建成后便于檢查；方案(1)概算總額約為123萬元，方案(2)概算總額約為96萬元。

綜上分析，方案(2)比方案(1)節(jié)省投資，施工方便，建成后運行管理方便，推薦方案(2)。

2 結(jié)語

通過對萬年縣土石壩壩體、溢洪道、輸水建筑物的典型病害癥狀進行加固分析，提出多種加固方案并進行比較選擇。提出了土石壩加固方案比較選擇的思路，為同類土石壩工程的病害處理提供了借鑒。