水源地水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

田中 李小麗

摘 要：貴陽(yáng)阿哈湖水庫(kù)應(yīng)急除險(xiǎn)加固工程施工過(guò)程中，作為水源地，工期和造價(jià)等受放空洞喀斯特地質(zhì)、水庫(kù)水環(huán)境保護(hù)所控制，應(yīng)在施工過(guò)程中格外注意。

關(guān)鍵詞：水源地；喀斯特；水環(huán)境

1 水庫(kù)概況

阿哈湖水庫(kù)位于貴陽(yáng)市西南面小河區(qū)金竹鎮(zhèn)阿哈寨，大壩地理位置為北緯26°32′16″，東經(jīng)106°39′32″。距貴陽(yáng)市中心城區(qū)8Km，所在河流為長(zhǎng)江流域?yàn)踅的厦骱幼蟀吨Я餍≤嚭樱畮?kù)壩址位于小車河下游河段。該水庫(kù)1958年4月設(shè)計(jì)，同年8月動(dòng)工修建，1960年6月第一期工程竣工，至今已經(jīng)歷過(guò)多次改造，水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇設(shè)計(jì)，兩千年一遇校核，萬(wàn)年一遇保壩，樞紐工程包括大壩、壩底涵洞、岸邊溢洪道、分層取水兼溢洪隧洞等建筑物。該水庫(kù)是以城市供水和防洪為主的中型水庫(kù)，汛期攔蓄南明河支流小車河上的來(lái)水，緩解城區(qū)的防洪壓力，同時(shí)也是貴陽(yáng)市城市供水的主要水源地之一。

2 改造內(nèi)容

阿哈湖水庫(kù)已運(yùn)行60多年，原毛石壩坡迎水面、供水設(shè)施已不滿滿足現(xiàn)階段水庫(kù)運(yùn)行和城市發(fā)展的需求，故本次應(yīng)急除險(xiǎn)加固工程對(duì)此進(jìn)行升級(jí)改造。

改造內(nèi)容包括：

（1）新建放空洞：擬建于大壩左岸，平面上為直線，洞身斷面為城門洞型，混凝土襯砌，出口河道設(shè)有防沖墻及干砌石海幔。

（2）改造壩面護(hù)坡：上游壩坡由于采用厚度0.8m干砌塊石護(hù)坡，存在嚴(yán)重的掏刷現(xiàn)象，本次擬采用拆除水上部分干砌塊石并采用預(yù)制混凝土塊對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，范圍為▽1100.0～▽1115.0（壩頂），同時(shí)，下游壩坡馬道及排水系統(tǒng)受損嚴(yán)重，需拆除重建并對(duì)下游壩面進(jìn)行植草護(hù)坡。

（3）改造溢洪道：由于原溢洪道破損嚴(yán)重，邊坡局部存在塌滑體，本次除險(xiǎn)加固在原溢洪道基礎(chǔ)上對(duì)塌滑體進(jìn)行處理，同時(shí)，出口消能方式由原來(lái)的挑流+底流消能改為底流消能方式。

（4）改造分層取水兼泄洪洞：拆除銹蝕較為嚴(yán)重的泄洪洞鋼管，更換為防腐效果較好的涂塑鋼管，同時(shí)對(duì)分層取水口閘門及泄洪閘門進(jìn)行更換，重新修建出口閘室。

3 存在問(wèn)題

本次升級(jí)改造對(duì)阿哈湖水庫(kù)的壩體和相關(guān)水工建筑物功能進(jìn)行了修復(fù)和完善，將使壩體及其相關(guān)水工建筑物的運(yùn)行狀況得到極大的提升，但由于庫(kù)區(qū)地質(zhì)情況較為復(fù)雜，使得本次升級(jí)改造施工難度較大，同時(shí)由于水庫(kù)本身肩負(fù)著貴陽(yáng)市南明區(qū)20余萬(wàn)人的飲用水重任，本次改造工程將不停止城市供水，故在施工過(guò)程中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也較為突出。具體表現(xiàn)如下：

（1）喀斯特溶洞地質(zhì)發(fā)育。經(jīng)初步地質(zhì)勘探，放空洞沿線喀斯特溶洞地質(zhì)，在溶巖地質(zhì)情況下，特別是本工程中水工隧洞—放空洞的施工，容易因溶巖地質(zhì)情況和溶巖水導(dǎo)致一系列地質(zhì)災(zāi)害，易產(chǎn)生地質(zhì)塌方、溶洞水倒灌、涌水、突水、突泥[1]等地質(zhì)災(zāi)害，而隧洞內(nèi)地下水多表現(xiàn)為沿層面、裂隙面及層間錯(cuò)動(dòng)（帶）的石膏面滲出，但局部地段特別是各施工支洞內(nèi)的地下水隨著開(kāi)挖掌子面的推移而平移，[2]同時(shí)由于巖溶災(zāi)害的發(fā)生受喀斯特地質(zhì)因素的控制呈現(xiàn)出不均一性，故在實(shí)際工程建設(shè)過(guò)程中，勘察設(shè)計(jì)無(wú)法對(duì)實(shí)際情況一一查明，就對(duì)實(shí)際施工過(guò)程中的難度難以把控，這將對(duì)工程施工進(jìn)度和施工安全造成了較大的影響。

（2）水源地水環(huán)境保護(hù)。由于“兩湖一庫(kù)”（紅楓湖、百花湖、阿哈湖水庫(kù)）擔(dān)任了貴陽(yáng)市70%的供水（阿哈湖約20余萬(wàn)人），其水質(zhì)安全重要性不言而喻，一旦發(fā)生水污染，城市大面積停水，將造成巨大的影響。而施工過(guò)程中難以避免產(chǎn)生污染物，故對(duì)污染物的處理、施工過(guò)程中的工程措施控制顯得尤為重要。

4 應(yīng)對(duì)策略

（1）針對(duì)喀斯特地質(zhì)問(wèn)題，建立應(yīng)急技術(shù)預(yù)案。由于城市供水無(wú)法停止，水庫(kù)蓄水不能進(jìn)行防空處理，經(jīng)過(guò)核算，要保證正常供水，最多降低蓄水1.5m，故放空洞施工將不設(shè)圍堰，只能通過(guò)從閘室位置先建立豎井，再通過(guò)豎井進(jìn)行隧洞開(kāi)挖的施工，由于巖溶發(fā)育的深度、具體位置、大小等都無(wú)法確定，[3]以及施工人員的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)問(wèn)題，故在豎井施工前必須提前對(duì)周邊工程建設(shè)時(shí)出現(xiàn)過(guò)的巖溶信息進(jìn)行收集，以建立應(yīng)急檔案，可在施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，同時(shí)，在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照工程施工程序進(jìn)行，特別是豎井施工過(guò)程中，主要的工作將是“人工造壁”，如出現(xiàn)打樁基礎(chǔ)時(shí)的漏漿問(wèn)題，可在灌注水泥砂漿前，先采用單價(jià)較低的材料黏土、沙土、碎石塊等將空洞填充，然后再進(jìn)行灌漿；如出現(xiàn)打樁偏孔問(wèn)題時(shí)，則應(yīng)立刻進(jìn)行自查，控制鉆孔的垂直度；如遇塌孔問(wèn)題時(shí)，則在打樁前可對(duì)土層進(jìn)行注漿，防治打樁時(shí)孔內(nèi)坍塌；同時(shí)，做好相應(yīng)的技術(shù)和安全預(yù)案，如通風(fēng)要求、施工用電安全要求、瓦斯監(jiān)控要求、地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和超前鉆探、機(jī)械設(shè)備要求等相關(guān)的技術(shù)預(yù)案。[3]

（2）針對(duì)水環(huán)境保護(hù)，應(yīng)做到“減少施工污染量，污染物與庫(kù)隔離”?，F(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)杜絕使用自拌砼，應(yīng)盡量使用商砼和場(chǎng)外預(yù)制塊；施工過(guò)程中的應(yīng)時(shí)常灑水以避免揚(yáng)塵；鉆孔等過(guò)程中產(chǎn)生的污泥、污水等應(yīng)專門收集于污水坑中，最后做統(tǒng)一處理；混凝土澆筑過(guò)程中產(chǎn)生的漿液應(yīng)與水庫(kù)水隔離開(kāi)，并及時(shí)抽排。

水源地除險(xiǎn)加固工程的供水、生態(tài)環(huán)境、工期、造價(jià)存在著一定的矛盾，但應(yīng)以前兩者為主，先保證居民供水和水環(huán)境不受污染，在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化工期，盡量選在枯水期進(jìn)行施工，最后選用合適的加固方式，以達(dá)到造價(jià)合理。

參考文獻(xiàn)：

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