鴨兒溝水庫滲漏原因分析及處理建議

(陜西省水資源與河庫調(diào)度管理中心，陜西 西安 710004)

鴨兒溝水庫位于涇河中游一級支流鴨兒溝下游，是一座為大唐彬長電廠供水的小(1)型水庫，其水源主要來自涇河抽水，年供水903萬m3，供水保證率為97%。水庫總庫容750萬m3，正常蓄水位921.00m，死水位904.00m。水庫于2007年10月動工，2009年12月完工。樞紐工程由大壩、泄洪洞、入庫管道和取水管道組成。大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高66m，壩頂高程926.00m，壩頂長181m、寬6m。

2009年9月下旬蓄水至898.00m高程以下時壩下游右岸至涇河岸邊開始出現(xiàn)多處潮濕。2009年10月初蓄水至898.00m高程以上時，右壩肩壩后岸坡出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，庫水位增高至901.00m高程時，滲漏量顯著增大，實測漏量2000m3/d，大壩下游右岸坡也出現(xiàn)少量帶狀滲水點，壩后左岸電站廠房后岸坡也出現(xiàn)1處集中滲漏點。涇河鴨兒溝上、下游岸坡也出現(xiàn)較大面積的滴水及線狀流水現(xiàn)象，其中，上游岸坡原有的地下水出露點范圍和流量明顯增大，滲漏帶長300～500m，下游滲漏帶長度約120m。后雖經(jīng)兩次處理，滲漏問題依然存在。且水庫建成以來一直低水位運行，最高蓄水位908.00m，與設(shè)計正常蓄水位921.00m相差13m，一旦高水位運行，勢必加劇滲漏，嚴重影響水庫蓄水的可靠性。

1 歷次處理情況及處理效果

滲漏發(fā)生后，先后兩次采取灌漿進行了處理。2009年12月—2010年8月對樁號壩0-038～壩0+068段、壩0+124～壩0+220段共計202m范圍進行灌漿處理，右岸孔深按不高于880.00m高程控制，左岸孔深按不高于860.00m高程控制，沿壩軸線布置單排孔，與原灌漿孔間隔布置，孔距2m，斜度10°，在吸漿量較大和疑似寬大裂隙部位(樁號壩0+130～壩0+170)進行加密檢查和灌漿，并在該部位上游1m處增加1排灌漿孔。2011年4月—2011年11月針對右岸山體高速公路橋臺上側(cè)滲漏點和輸水管上側(cè)山體滲漏點，在樁號壩0+147～壩0+220帷幕軸線下游1m處增加1排帷幕，孔距2m，深入基巖20m，孔深按不高于880.00m高程控制；對泄洪洞穿越壩體周邊進行防滲處理(在帷幕軸線10m范圍內(nèi))：在帷幕軸線兩側(cè)各設(shè)置2排固結(jié)孔，排距3m，每排沿洞周布置9孔，深入基巖5m，對圍巖進行加強。在樁號壩0+001～壩0+040帷幕軸線上游1m處增加1排帷幕，孔距3m，深入基巖20m，孔深按不高于860.00m高程控制，帷幕防滲采用10°斜孔灌漿。

經(jīng)過兩次灌漿處理，右岸壩腳集中漏水點和高速公路橋臺處集中滲漏點不再滲漏，壩后左岸電站廠房后岸坡仍呈連續(xù)帶狀滲漏，漏水量明顯減小，滲漏范圍略有減小。涇河鴨兒溝上、下游岸坡滲漏仍呈帶狀、線狀流，漏水量有所減小，滲漏范圍變化不大。

2 滲漏原因分析

2.1 工程地質(zhì)問題

壩址區(qū)發(fā)育有兩組高傾角裂隙，第一組走向65°～80°，間距約0.4～1m，該組裂隙在右岸伸向山體，與庫水不相通，在左岸與庫水相通，且向北東通向涇河右岸坡；第二組走向為330°～340°，間距約3～4m，該組裂隙在右岸與庫水相通，另一側(cè)伸向山體，與泄洪洞及第一組裂隙相交，在左岸與庫水相通，另一側(cè)伸向山體，與第一組裂隙相交。兩組裂隙在強風(fēng)化層中較發(fā)育，延伸長度均可達數(shù)十米至百米，張開寬度0.5～2cm，在弱風(fēng)化層中為閉合至數(shù)毫米。該兩組裂隙在涇河沿岸發(fā)育特征很明顯，一般沿該兩組裂隙有流水、射水現(xiàn)象，沿層理面為滲水現(xiàn)象。

據(jù)調(diào)查，泄洪洞施工時發(fā)現(xiàn)一寬大卸荷裂隙，走向約80°～85°，泄洪洞0+71～0+155段斜穿該裂隙，裂隙兩側(cè)影響寬度約3m，有架空現(xiàn)象，架空寬度可達20cm，并且引起了隧洞產(chǎn)生近6m高的塌方。裂隙在壩軸線0+146～0+155段有出露，分析裂隙應(yīng)有多條，間距不明。在右岸均斜穿泄洪洞。

2.2 地勘及施工等缺陷

除了地質(zhì)問題外，鴨兒溝水庫滲漏還與以下幾個方面有關(guān)：

a.存在地勘缺陷。設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察工作由非水利行業(yè)勘察單位承擔(dān)，由于行業(yè)要求不同，地勘工作質(zhì)量有所欠缺，未能查明壩區(qū)滲漏范圍和原因，造成水庫建成就嚴重滲漏。

b.存在施工缺陷。前兩次防滲處理后仍然大范圍滲漏，說明灌漿施工存在缺陷。由于高傾角裂隙非常發(fā)育，施工單位缺乏經(jīng)驗，采取常規(guī)方法鉆孔和灌漿，造成灌漿效果不佳。

c.業(yè)主存在過度節(jié)約的主觀意愿。出于節(jié)約工程建設(shè)經(jīng)費的考慮，業(yè)主選擇了報價較低、高傾角裂隙灌漿經(jīng)驗欠缺的勘察和施工單位，也是造成水庫滲漏處理不斷的原因之一。

3 防滲處理建議

3.1 處理方案

對左岸壩0-230～壩0-038段192m、右岸壩 0+220～壩0+320段100m范圍采用帷幕灌漿進行處理，灌漿底線高程分別為880.00～890.00m和880.00～895.00m。

在泄洪洞內(nèi)壩軸線及上下游各0.5m處設(shè)3排孔，沿洞頂及側(cè)壁環(huán)形布置，孔距1m，采用帷幕灌漿進行加固處理。同時在沿壩軸線方向30m、上下游各10m范圍內(nèi)對泄洪洞洞身全斷面進行固結(jié)灌漿，孔距2m。

對左岸已灌段進行補充灌漿，采用兩排帷幕，排距1m，兩排孔上下游錯開布置，孔距1m，沿壩軸線灌漿長度30m。

對左岸壩0-230～壩0+000、右岸壩0+180～壩0+320礫石層采用埋灌法(D100灌漿管深入礫石層50cm，再用水泥砂漿將其固結(jié)于礫石層中)由上而下進行灌漿，2排孔，排距1m，孔距1m。

3.2 建議

灌漿中應(yīng)嚴格遵守規(guī)范有關(guān)被灌巖體中滲水流速不超過600m/d的規(guī)定，即灌漿期間庫水位不宜超過906.00m。

灌漿時應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況(尤其是高傾角裂隙)，進一步完善鉆孔施工工藝，根據(jù)灌漿試驗合理確定灌漿指標，完善質(zhì)量控制指標及措施，加強施工管理和監(jiān)理。

招標選擇國內(nèi)具有豐富高傾角裂隙灌漿經(jīng)驗的施工單位承擔(dān)鴨兒溝水庫滲漏處理任務(wù)，并根據(jù)實施過程中灌漿量的變化及時調(diào)整施工費用，打足預(yù)算，確保工程施工質(zhì)量。

4 結(jié) 語

鴨兒溝水庫滲漏已經(jīng)處理兩次，效果均不理想。在大量補充地勘工作和查清滲漏原因及范圍的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次研究修改設(shè)計，提出了經(jīng)濟可行的防滲處理方案和建議，可解決鴨兒溝水庫長期以來的滲漏問題。